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论文作者签名：日期：指导教师签名：日期：目录1系统设计 (4)1.1设计要求 (4)1.1.1任务 (4)1.1.2要求 (4)1.1.3说明 (4)1.2总体设计方案 (5)1.2.1设计思路 (5)1.2.2方案论证与比较 (5)1.2.3系统组成 (9)2单元硬件电路设计 (11)2.1发射部分电路的设计 (11)2.1.1AD9951(DDS)的原理 (11)2.1.2功率放大电路设计 (13)2.2接收部分电路的设计 (15)2.2.1CXA1691BM芯片 (15)2.2.2高放选频回路的设计 (16)2.2.3本机振荡器的设计 (17)2.2.4中频窄带滤波器 (17)2.2.5FSK接收解调模块设计 (18)2.3抗干扰措施 (19)3软件设计 (20)3.1发射机主控单片机拼音输入法的实现过程 (20)3.1.1T9拼音输入法的软件流程： (20)3.1.2硬字库的制作与使用方法： (20)3.1.3T9拼音输入的实现： (22)3.1.4发射机主控芯片软件流程： (22)3.2无线发射模块的设计 (24)3.2.1控制芯片的选取 (24)3.2.2软件流程 (24)3.3接收机主控单片机软件流程 (25)3.3.1UART1接收中断处理流程 (25)3.3.2键盘中断处理流程 (26)3.3.3主程序流程 (27)4系统测试 (28)4.1测试使用的仪器 (28)4.2指标测试和测试结果 (28)4.2.1发射部分的指标测试和测试结果 (28)4.2.2接收部分的指标测试和测试结果 (29)4.3波形观察及距离测量 (32)4.4结果分析 (33)结束语........................................................... 错误!未定义书签。
谢辞............................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 (37)附录1使用说明 (38)附录2主要元器件清单 (39)1 系统设计1.1设计要求1.1.1 任务设计并制作一个单工无线数据传输系统，实现主站对从站的汉字信息传输。
1.1.2要求（1）基本要求①设计并制作一个载波频率在25~35MHz之间的发射机。
要求载波频率稳定度优于10-5，能传送汉字信息，调制方式任选；发射机输出功率不大于25 mW(50Ω假负载电阻上测得)；采用键盘输入要传送的汉字信息，并用液晶显示。
②设计并制作一个接收机，完成对发射机发送汉字信息的接收。
接收机采用电池组供电，用液晶显示接收到的汉字。
③发射机与接收机的最小通信距离不小于5米（通信距离是指两天线间的最近距离）。
④任选常用汉字600个，采用键盘输入。
汉字信息要求以点阵形式传输。
⑤系统能以不同的传输速率传送汉字组。
以三个不同的速率（具体数值自定，但不得低于600b/s）传送汉字组，并计算出汉字错误率。
⑥系统主机必须支持无限次的循环发送、有限次循环发送和单次发送。
（2）发挥部分①尽量提高传输速率，减小汉字错误率。
（汉字错误率≤10-2时，测最高传输速率）。
②在发射功率≤25mW条件下，提高通信距离。
③增加黑白图形的点阵形式传送功能。
④接收机数量扩展至4个（实际制作1个）构成一点对多点的通信，要求接收机号码可任意设置，发射机具有拨号传送和群发功能。
⑤支持拼音输入法。
1.1.3 说明①发射机的载波频率一定要在25~35MHz之间，否则不能参加测评。
发射机、接收机不能用成品电路板或成品设备。
完成作品不能使用PC机。
收、发天线自定。
②实验测试报告要注明测量仪器及测试方法，又具体的测试数据。
③发射机、接收机相互独立，不允许公用控制与显示器。
④参赛队需提供所选600个汉字的清单以及汉字对应的点阵码。
⑤接收机端的高频信号解调电路和单片机处理电路需设计成两块独立的电路板，高频信号解调电路板上不得有任何可编程的器件，且两块电路板之间的数据接口需放在明显的位置，便于采用示波器或逻辑分析仪测试接收到的数据。
1.2 总体设计方案1.2.1 设计思路题目要求制作一个单工无线数据传输系统，实现主机与从机的汉字信息的传输，设计主要分发射和接收两大模块。
基本电路图如图1-1所示，为了将发射机频率稳定度提高，通信速率提高和发射距离加大在设计中应当采用必要的措施。
图1-1 基本结构图1.2.2 方案论证与比较（1）调制体制的方案论证与选择方案一：模拟信号采用AM调制；数字信号采用ASK调制。
该方案的优点是调制解调实现简单，占用频带窄，缺点是抗干扰能力差。
方案二：模拟信号采用FM调制；数字信号采用FSK调制。
该方案的优点是抗干扰能力强，可靠性好，易于用DDS实现，缺点是占用频带较宽方案选择：本系统可以采取调幅方式或调频方式。
调频方式与调幅方式相比，具有较强的抗干扰能力。
AM方式频带利用率高，但可靠性差；FM方式虽然频带利用率不高，但可靠性好，信噪比大；FSK，ASK，PSK，QPSK中，ASK抗噪性能差，PSK频带利用率不如QPSK高，FSK频带利用率高，而且抗噪性能好。
由于题目不要求频带利用率，而且此题25~35MHz这个频段内比较适合于FM方式，故本系统采用调频体制，数据收发采用2FSK方案。
（2）载波信号产生电路的设计方案论证与选择方案一：采用晶体振荡器产生基准频率，再用选频网络加放大器选出它的谐波实现倍频。
该方案稳定度较高，但存在30MHz的1/N频率的晶体谐振器难以获得、N太大和选频网络调节较为麻烦等缺点。
具体方框图如图1-2所示。
图1-2 晶振电路产生载波方框图方案二：变容管直接调频。
此方案系统框图如图1-3所示。
这种方式结构简单，但由于本振属于开环方式，LC回路的Q值较低，使得频率稳定度不高。
另外，由于变容二极管压控特性的非线性性，调制的非线性失真大。
图1-3 变容二极管产生载波方框图方案三：PLL（Phase Locked Loop）调频方式。
此方式参考频率直接来源于对晶体振荡器的分频。
因此这种方案的频率稳定度高，与晶体振荡器的稳定度相同，可达10－6以上，但是这种方式的电路复杂，调试困难，而且相位噪声较大。
方案四：DDS软件调频方式，如图1-4所示。
此方式是由DDS产生载频，单片机发送数据以及语音采样，根据数据和采样结果直接对DDS频率实时控制实现调频。
由于DDS产生的频率精度高与晶体振荡器的稳定度相同，可达10－6以上，稳定度也好，而且单片机控制可以随意切换载波频率，频偏，调制度等，实现也简单。
图1-4 DDS产生载波方框图方案选择：载波信号发生器是主机发射部分的重要组成部分，应能产生等幅高频正弦信号，其振荡频率应十分稳定。
方案二与其它方案相比短期频率稳定度均只能达到10-2~10-3；方案一的特殊晶体不易找到，而且灵活性比较差；方案三虽然可以满足要求，但是在调试过程中比较困难，不易实现；方案四由于采用了DDS直接频率合成技术，使输出频率与晶体同等稳定，且灵活性高。
故比较上述四种方案，方案四明显优于其它方案，较易实现，因此我们采用方案四。
（3）接收模块的设计方案论证与选择FM专业收音电路常采用大规模集成IC MC3362、CXA1691等大规模集成芯片来实现。
方案一：采用二次变频进行FM解调。
可采用FM解调芯片MC3362或MC13135进行解调。
优点是克服了调谐回路性能会变差的问题，可以通过对二中频的处理，提高整体电路的选择性，提高镜象抑制比。
提高二中频的放大倍数可提高灵敏度。
缺点是被解调信号的频偏范围较小，带宽较小。
方案二：采用一次变频进行FM解调。
可采用FM解调芯片CXA1691进行解调，优点是技术成熟，稍微改变外围电路便可以工作在30~40MHz频带内，解调的基带频率可以至40KHz，其接收频带宽，是高保真的接收机。
有利于实现语音与数字FSK调制信号的基带频分复用。
方案选择：上述两种方案实现的功能基本相同，但CXA1691具有耗电小、调整简单等优点；且它的宽电压适应范围和立体声指示及静噪功能也是MC3362所力所不能及的。
故选用方案二。
因CXA1691内部带解调电路，可以对数据调制后的信号进行解调，另外CXA1691同时也可以接收一路音频信号，实现语音的接收。