對講機(jī)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、TI杯XX省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽設(shè)計(jì)報(bào)告單邊帶調(diào)幅對講機(jī)摘要：本對講機(jī)系統(tǒng)采用單邊帶調(diào)幅(SSB)方式完成語音和數(shù)據(jù)的傳輸，通過使同一機(jī)器的發(fā)射和接收工作在不同頻率實(shí)現(xiàn)全雙工通信。超外差結(jié)構(gòu)使接收機(jī)接收靈敏度高并具有自動(dòng)增益控制（AGC）功能和信號強(qiáng)度指示。使用自制單邊帶晶體濾波器濾除載波及上邊帶以產(chǎn)生單邊帶信號。使用數(shù)字鎖相環(huán)產(chǎn)生混頻級本振，使得發(fā)射頻率可在小范圍內(nèi)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)多頻道通信。關(guān)鍵字：單邊帶超外差全雙工多頻道Abstract：The interphones use Single Side Band (SSB) mode to fullfill the sound and data t

2、ransmission ,and two different frequencies used by the stransimitter and the receiver respectly to make it possible to achieve the full-duplex communication.The sensitivity of the receiver benifits from the superheterodyne architecture.The Automatic Gain Control(AGC) and the indication of the intens

3、ity of the signal are also realized.Using the self-made crystal filter to remove the carrier and USB.The digital PLL used by the mixer make it possible to change the frequency in a small scale and communicate in multi-channel.Keywords：SSBSuperheterodyneFull-duplexMulti-channel目錄1. 前言12. 總體方案設(shè)計(jì)12.1.

4、總體方案框圖12.2. 單邊帶實(shí)現(xiàn)方式12.3. 電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32.4. 混頻級本振選擇32.5. 調(diào)制解調(diào)方式選擇42.6. 載波恢復(fù)42.7. 單片機(jī)型號選擇53. 單元模塊設(shè)計(jì)53.1. 發(fā)射機(jī)電路53.1.1. 調(diào)制解調(diào)電路63.1.2. 語音放大電路63.1.3. 平衡調(diào)制電路63.1.4. 單邊帶濾波器83.1.5. 混頻電路83.1.6. 高頻功放103.2. 接收機(jī)電路103.2.1. 高頻小信號選頻放大103.2.2. 混頻電路113.2.3. 中頻放大及AGC電路113.2.4. 同步檢波電路123.2.5. 音頻功放123.3. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路123.4. 程序設(shè)計(jì)134.

5、 系統(tǒng)調(diào)試144.1. 單邊帶晶體濾波器的制作及調(diào)試144.2. 提取導(dǎo)頻154.3. 合路器的制作及調(diào)試164.4. 數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)試164.5. 模擬開關(guān)輔助數(shù)據(jù)傳輸175. 系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù)175.1. 系統(tǒng)功能175.2. 解調(diào)單頻信號的各參數(shù)175.3. 數(shù)據(jù)傳輸誤碼統(tǒng)計(jì)185.4. 測試所用儀器型號186. 設(shè)計(jì)總結(jié)187. 參考文獻(xiàn)188. 附錄191. 前言普通調(diào)幅通信系統(tǒng)中，載波經(jīng)音頻信號調(diào)制后，包含載波頻率和上、下兩個(gè)邊帶，這兩個(gè)邊帶均能用來傳輸信息。通常傳遞信號，僅需要一個(gè)邊帶就足夠了，但在一般的通信系統(tǒng)中，往往把載波頻率和上、下邊帶一起發(fā)送出去，這樣在載波和另一邊帶中消

6、耗了發(fā)射功率中的大部分功率，而且還要占用較寬的通信頻帶。雖然DSB調(diào)制提高了效率，但仍然浪費(fèi)帶寬和發(fā)射功率。為了提高通信效率和節(jié)約通信頻帶，在通信時(shí)，可將載波和另一邊帶去掉，只發(fā)送一個(gè)邊帶，這種通信方式就稱為單邊帶通信。單邊帶通信的優(yōu)點(diǎn)是：1、節(jié)省功率；2、節(jié)約頻帶；3、由于單邊帶發(fā)射機(jī)不發(fā)送載頻，提高了保密性。其缺點(diǎn)是設(shè)備比較復(fù)雜。2. 總體方案設(shè)計(jì)2.1. 總體方案框圖本對講機(jī)主要由SSB發(fā)射模塊、SSB接收解調(diào)模塊及單片機(jī)控制模塊組成。發(fā)射和接收分別工作在不同的頻率，可實(shí)現(xiàn)異頻全雙工語音傳輸。使用調(diào)制解調(diào)芯片實(shí)現(xiàn)半雙工數(shù)據(jù)傳輸。采用超外差方式，使接收機(jī)靈敏度較高，從AGC電路取出中頻放大

7、檢波后的直流分量作為信號強(qiáng)度指示?；祛l級使用數(shù)字鎖相環(huán)產(chǎn)生載波，使得發(fā)射頻率可在小范圍內(nèi)調(diào)整。2.2. 單邊帶實(shí)現(xiàn)方式方案一、移相法下圖是采用移相法實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)幅的電路組成模型。圖中假設(shè)移相器的傳輸系數(shù)為1。設(shè)，則相乘器的輸出電壓為：相乘器的輸出電壓為：將與相加，則得，上邊帶被抵消，兩個(gè)下邊帶疊加后輸出。將與相減，則得，下邊帶被抵消，兩個(gè)上邊帶疊加后輸出。移相法雖然效率高，但電路復(fù)雜，對移相器要求很高，不易實(shí)現(xiàn)。方案二、多次濾波法濾波法,是利用選頻網(wǎng)絡(luò)濾出雙邊帶信號(一般是平衡調(diào)制信號) 中的一個(gè)邊帶信號。兩個(gè)邊帶的頻率間隔為2F,F為調(diào)制信號的最小頻率分量,由于該人類語音的最小頻率分量為30

8、0Hz,所以要求濾波器的截止特性極為陡峭才行。這就給濾波器的設(shè)計(jì)和制作帶來困難,在中心頻率f比較低的情況下尚能實(shí)現(xiàn),在中心頻率比較高的情況下選頻網(wǎng)絡(luò)將難以實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際工作中,往往采用多次頻移及多次濾波法來實(shí)現(xiàn)。但此方法工作量大，電路復(fù)雜，不易調(diào)試。方案三、窄帶晶體濾波器晶體具有陡峭的頻率特性，可采用多個(gè)相同頻率的晶振串聯(lián)構(gòu)成窄帶晶體濾波器。隨著石英濾波器的應(yīng)用日益廣泛, 現(xiàn)在已有了“單邊帶信號”=“邊帶晶體濾波器” 之說。以往人們認(rèn)為晶體濾波器不能自己制作, 實(shí)際上, 只要用心制作, 反復(fù)推敲, 就能使自制品的質(zhì)量接近專業(yè)廠的成品質(zhì)量。經(jīng)論證，本作品采用方案三實(shí)現(xiàn)單邊帶的產(chǎn)生。2.3. 電路結(jié)

9、構(gòu)設(shè)計(jì)方案一、采用直放式收發(fā)結(jié)構(gòu)此方案電路結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，但高頻放大器很難適應(yīng)各種不同的工作頻率，接收機(jī)接收靈敏度不夠高，不易加入AGC電路或進(jìn)行信號強(qiáng)度指示。方案二、采用超外差結(jié)構(gòu)此方案電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，調(diào)試過程工作量也較大，但由于固定中頻頻率比較低，所以中頻放大器的增益高、工作穩(wěn)定，因此接收機(jī)的靈敏度可以做到很高。各個(gè)波段外來的高頻信號都是變成固定中頻之后再放大的，中頻放大的增益不隨外來信號的頻率變休而變化，各個(gè)波段的信號都能夠得到均勻的放大。由于工作頻率固定，各中頻放大的調(diào)諧回路，可按需要專門設(shè)計(jì)、調(diào)整，從而獲得理想的矩形諧振曲線，這不但可以提高鄰近波道的選擇性，也可以使上下邊頻信號

10、獲得同樣的放大，降低了頻率失真。所以超外差式收音機(jī)不僅選擇性很好，而且失真也小。超外差由于差頻關(guān)系而產(chǎn)生的外差機(jī)特有“像頻干擾”，需要加以注意。綜上所述，選擇方案二。2.4. 混頻級本振選擇方案一、LC振蕩器本方案電路較為簡單，但由于振蕩頻率由諧振回路的電感及電容決定，受溫度影響較大，頻率穩(wěn)定度較低，且需計(jì)算電感電容值，并根據(jù)實(shí)際電路進(jìn)行調(diào)整。方案二、石英晶體振蕩電器使用石英晶體濾波器作為混頻級的本振，頻率穩(wěn)定度可達(dá)數(shù)量級，此類振蕩器頻率隨可微調(diào)，但頻率相對固定，使對講機(jī)工作頻率固定在某一頻率上，不夠靈活。方案三、鎖相環(huán)振蕩器使用數(shù)字鎖相環(huán)產(chǎn)生混頻級的本振信號，雖然電路及調(diào)試較為復(fù)雜，但輸出頻

11、率穩(wěn)定度高（接近晶體振蕩電路），并且可以用程序調(diào)整振蕩頻率，使得混頻級頻率可以在小范圍內(nèi)變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多頻道通信。方案四、直接數(shù)字頻率合成（DDS）產(chǎn)生振蕩直接數(shù)字頻率合成信號頻率穩(wěn)定度高，頻率分辨率極高，頻率調(diào)整方便，但DDS價(jià)格較貴，且采用全數(shù)字結(jié)構(gòu)，不可避免地引入了雜散。其來源主要有三個(gè)：相位累加器相位舍位誤差造成的雜散；幅度量化誤差（由存儲(chǔ)器有限字長引起）造成的雜散和DAC非理想特性造成的雜散。經(jīng)以上比較論證，選擇方案三。2.5. 調(diào)制解調(diào)方式選擇方案一、FSK方式實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)FSK是用數(shù)字信號去調(diào)制載波的頻率，主要優(yōu)點(diǎn)是: 實(shí)現(xiàn)起來較容易,抗噪聲與抗衰減的性能較好。在中低速數(shù)據(jù)傳輸中得到

12、了廣泛的應(yīng)用。用MSM7512芯片可以很容易實(shí)現(xiàn)FSK方式的調(diào)制解調(diào)。方案二、DTMF方式實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)DTMF編解碼器在編碼時(shí)將擊鍵或數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成雙音信號并發(fā)送，解碼時(shí)在收到的DTMF信號中檢測擊鍵或數(shù)字信息的存在性。一個(gè)DTMF信號由兩個(gè)頻率的音頻信號疊加構(gòu)成。由于我們對MSM7512芯片較為熟悉，并且硬件電路結(jié)構(gòu)簡單，所以采用方案一。2.6. 載波恢復(fù)方案一、插入導(dǎo)頻法在已調(diào)信號頻譜中額外插入一個(gè)低功率的線譜，以便接收端作為載波同步信號加以恢復(fù)，此線譜對應(yīng)的正弦波稱為導(dǎo)頻信號。設(shè)調(diào)制信號m(t)中無直流分量，被調(diào)載波為a sinct，將它經(jīng)90°移相形成插入導(dǎo)頻（正交載波）-a

13、cosct，其中a是插入導(dǎo)頻的振幅。于是輸出信號為uo(t)=am(t)sinct-a cosct。設(shè)收到的信號就是發(fā)端輸出uo(t)，則收端用一個(gè)中心頻率為fc的窄帶濾波器提取導(dǎo)頻-acosct，再將它經(jīng)90°移相后得到與調(diào)制載波同頻同相的相干載波 sinct。方案二、本地振蕩采用和發(fā)射電路平衡調(diào)制相同的晶體振蕩電路，理論上要求兩個(gè)晶振具有完全相同的特性，否則解調(diào)效果較差。但經(jīng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)，解調(diào)出的語音及數(shù)據(jù)都可以接受。而且電路簡單，與插入導(dǎo)頻法相比，工作量大大減少。制作初期選用方案一，但由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限，沒有成功，最終選用方案二。方案一的調(diào)試過程見系統(tǒng)調(diào)試部分。2.7. 單片機(jī)型號選

14、擇方案一、使用51單片機(jī)51單片機(jī)的時(shí)鐘電路對外輻射出較強(qiáng)的電磁波，對接收機(jī)的正常工作產(chǎn)生不良影響，而且其資源有限。信號強(qiáng)度指示需在外部添加A/D轉(zhuǎn)換芯片完成。方案二、使用MSP430單片機(jī)MSP430的時(shí)鐘電路對接收機(jī)影響較小，而且可以利用內(nèi)部的12位A/D轉(zhuǎn)換完成信號強(qiáng)度的處理。綜上所述，選用方案二。3. 單元模塊設(shè)計(jì)3.1. 發(fā)射機(jī)電路A發(fā)射機(jī)發(fā)射頻率是37.938.1MHz，B機(jī)的發(fā)射頻率是26.927.1MHz。兩機(jī)發(fā)射模塊基本結(jié)構(gòu)相同。3.1.1. 調(diào)制解調(diào)電路 C 40、C79是電源濾波電容，C78是隔直耦合電容。使用3.579MHz的晶振，MDO連接到單片機(jī)P34管腳控制MSM

15、7512的工作模式。RS連接到單片機(jī)P35管腳端控制MSM7512 的發(fā)送使能。RD、XD和單片機(jī)的串口相連 。 3.1.2. 語音放大電路為保證音頻放大質(zhì)量，選用低噪聲運(yùn)算放大器TL082，使運(yùn)放組成反相比例放大電路。由于使用單電源供電，所以要在運(yùn)放同相端加Vcc/2的偏置。放大倍數(shù)可由電位器R44進(jìn)行調(diào)整。3.1.3. 平衡調(diào)制電路平衡調(diào)制的載波信號由信號由皮爾斯晶體振蕩器產(chǎn)生，振蕩頻率為9.9995MHz。石英晶體與外部電容C37、C38、C35構(gòu)成并聯(lián)諧振回路，它在回路中起電感作用，構(gòu)成改進(jìn)型電容三點(diǎn)式LC振蕩器。電容C35用來微調(diào)電路的振蕩頻率。集電極諧振回路用10.7M中周組成，用

16、于調(diào)整輸出正弦波的波形。載波由集電極耦合至MC1496，R17用于衰減信號幅度，以減小載漏輸出。由于單邊帶晶體濾波器上限截止頻率為9.9991MHz，為了取下邊帶，本振蕩電路的振蕩頻率應(yīng)為9.9991MHz+300Hz=9.9994MHz，設(shè)計(jì)時(shí)采用9.9995MHz的振蕩頻率，以使邊帶濾波器更好的濾除載漏。在AM的基礎(chǔ)上，去掉調(diào)制信號的直流分量即可產(chǎn)生DSB信號。即，MC1496平衡調(diào)制需使1、4腳電壓差為零。5腳電流=（9-0.7）/(10k+500)=0.8m。.MC1496要求調(diào)制信號的動(dòng)態(tài)范圍為，將=1k，=26mV，=1.6mA代入得。語音信號幅度符合要求。下圖是對2KHz的單頻信

17、號調(diào)制后DSB信號及其頻譜。3.1.4. 單邊帶濾波器從結(jié)構(gòu)上講，晶體濾波器分為X型濾波器和T型濾波器兩大類。本作品使用的是后者，電路如上圖所示。為了滿足陡峭頻率特性，電路由4個(gè)10M的石英晶體串聯(lián)而成，且頻率盡量相近，使得濾波器在晶體串聯(lián)諧振點(diǎn)有及其尖銳的頻響曲線。帶寬是晶體濾波器的重要指標(biāo)，因話音頻率范圍為3003000Hz，所以要求晶體濾波器的帶寬達(dá)到2000Hz以上，市售的短波收發(fā)機(jī)所用的晶體濾波器的帶寬一般是2000Hz。串聯(lián)的晶體個(gè)數(shù)越多，帶寬越寬，但同頻帶內(nèi)的平坦度有變差的趨勢。結(jié)合成本因素，所以晶體個(gè)數(shù)要適中。接地電容對濾波器特性影響重大。由公式及可計(jì)算出接地電容CB和濾波器阻

18、抗ZB。制作時(shí)給接地電容并聯(lián)可調(diào)電容，方便調(diào)試。自制晶體濾波器的阻抗較低，所以濾波器輸入輸出端串聯(lián)了可調(diào)電容和并聯(lián)了兩個(gè)中周來調(diào)整阻抗匹配。3.1.5. 混頻電路鎖相環(huán)MB1504是一種具有吞脈沖功能的單片串行輸入數(shù)據(jù)的集成鎖相頻率合成器芯片。結(jié)合外部的環(huán)路濾波器（LF）和壓控振蕩器（VCO)構(gòu)成混頻級本振。LF將VCO振蕩信號與晶體振蕩信號的相位差轉(zhuǎn)換為直流電壓控制VCO的振蕩頻率，從而使VCO輸出頻率穩(wěn)定度接近晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。采用此種結(jié)構(gòu)的混頻級本振使得對講機(jī)的通信頻率可在小范圍內(nèi)改變，程序中鎖定頻率步進(jìn)長度為10KHz，對講機(jī)工作在兩個(gè)頻段的5個(gè)頻道。A機(jī)的發(fā)射頻率為37.90M

19、、37.95M、38.00M、38.05M、38.10M，也是B機(jī)的接收頻率。A機(jī)的接收頻率是有26.90M、26.95M、27.00M、27.05M、27.10M，也是B機(jī)的發(fā)射頻率。NE602使用一個(gè)雙平衡混頻器，產(chǎn)生的只是原來頻率的和與差的頻率，而不是中頻輸入獲本振信號，而且外圍電路結(jié)構(gòu)簡單。NE602是個(gè)低電壓和低電流器件，它需要4.5V至8V的直流電壓，通常消耗的電流低于3mA.在5V的電源下，它工作得很好，如果采用9V電源，則要有預(yù)防措施。對講機(jī)采用7805為其供電。L1為射頻扼流圈使電源和NE602退耦。NE602使用兩個(gè)不同的輸入端，其中任何一個(gè)都可以單獨(dú)使用。它的輸入電阻在較

20、低頻率下是1.5K左右，所以需要單邊帶晶體濾波器輸出端有中周進(jìn)行阻抗變換?；祛l后經(jīng)三極管9018組成的選頻放大電路后送至高頻功放。3.1.6. 高頻功放由于題目要求對講機(jī)通信距離大于10米即可，所以發(fā)射機(jī)末級選用小信號放大電路進(jìn)行功率放大。3.2. 接收機(jī)電路A機(jī)接收頻率是26.927.1MHz，B機(jī)接收頻率是37.938.1MHz。兩機(jī)接收模塊結(jié)構(gòu)基本相同。3.2.1. 高頻小信號選頻放大高頻小信號放大電路選用雙柵場效應(yīng)管3sk122，由AGC電路產(chǎn)生的控制信號加在第二柵極控制放大倍數(shù)。信號輸入用二極管限幅，起到保護(hù)場管的作用。場管漏極的中周調(diào)諧在接收本機(jī)的接收頻率上，通過次級線圈耦合至混頻

21、級NE602的輸入。3.2.2. 混頻電路混頻電路同樣使用NE602芯片，電路原理相同，在這里使用更能體現(xiàn)NE602靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。3.2.3. 中頻放大及AGC電路AGC放大電路選用雙柵場效應(yīng)管3SK122作為放大器件，中頻信號通過變壓器耦合到Q1的第二柵極，變壓器起到選頻和阻抗匹配的雙重作用。信號通過C46耦合到Q2進(jìn)行第二級放大。D6、D7、C51、C52對放大后的中頻信號檢波產(chǎn)生AGC控制信號，信號強(qiáng)度指示的控制信號也從這里取出送給單片機(jī)處理。VT7對AGC控制信號進(jìn)行放大，VT6組成一個(gè)射級跟隨器。電位器R28對控制信號進(jìn)行分壓，以改變反饋深度。AGC控制信號最后加到Q1、Q2的第一

22、柵極，控制Q1、Q2的放大倍數(shù)。3.2.4. 同步檢波電路同步檢波電路同樣使用電路簡單的NE602，本振由皮爾斯晶體振蕩器產(chǎn)生，頻率為9.9995MHz。振蕩頻率可由C80微調(diào)。檢波后經(jīng)電阻R41和電容C69組成的低通濾波電路送至音頻功放進(jìn)行放大輸出。3.2.5. 音頻功放音頻功放選用LM386組成，其外圍電路簡單。輸出功率可以滿足題目要求。3.3. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31 字節(jié)靜態(tài)RAM ，通過簡單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒分時(shí)日星期月年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整，時(shí)鐘操作可

23、通過AM/PM 指示決定采用24 或12 小時(shí)格式。3.4. 程序設(shè)計(jì)MSP430F247單片機(jī)具有豐富的外圍資源，及多達(dá)48個(gè)I/O口。在本設(shè)計(jì)中需要用到其ADC模塊、串口A、定時(shí)器B及通用I/O口。主函數(shù)程序流程圖如下圖： 初始化：在初始話的過程中首先對單片機(jī)個(gè)模塊進(jìn)行初始化，初始化液晶，開顯示；然后對接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的MB1504進(jìn)行分頻比和鎖定頻率設(shè)置。設(shè)置MSM7512為接收模式。短信收發(fā)：當(dāng)Write_Flag或Rece_Flag被置位時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入短信收發(fā)模式。進(jìn)入短信模式后，打開PS2鍵盤。判斷是否接收到信息（nRx_Flag被置位），如果收到信息則顯示接收到的信息，按下任意鍵后可

24、以清除接收信息并進(jìn)入寫信息模式回復(fù)信息；如果沒有收到信息則進(jìn)入發(fā)送信息模式，顯示輸入的字符、數(shù)字，輸入完成后（nTx_Flag被置位）發(fā)送信息并清除寫入的信息，等待新信息的輸入。按下KA鍵或鍵盤上的“ESC”鍵可以退出短信息模式。置頻設(shè)置：當(dāng)KC鍵被按下（Set_Flag=1）進(jìn)入此功能，此時(shí)可以通過按KB、KC來選擇設(shè)置的頻率。選擇好之后按KA確定向?qū)Ψ桨l(fā)送置頻指令或KD退出設(shè)置。串口A接收中斷服務(wù)程序流程圖： 4. 系統(tǒng)調(diào)試4.1. 單邊帶晶體濾波器的制作及調(diào)試最初制作的晶體濾波器為了達(dá)到帶寬要求，使用了8個(gè)晶振，輸入輸出端沒有串聯(lián)可調(diào)電阻，使得同頻帶的帶寬足夠?qū)?，但是同頻帶內(nèi)頻率特性不夠

25、平坦，起伏非常大。后改為6個(gè)晶振，沒有注意晶體之間頻率特性的差異，效果依然不好。最后注意到要選用串聯(lián)諧振頻率相近的晶體，盡量接近，相差較多時(shí)，帶寬較寬，但通頻帶平坦度很差。在輸入輸出端串聯(lián)可調(diào)電阻可以很好的調(diào)整平坦度和衰減倍數(shù)。調(diào)試過程一直使用掃頻儀對濾波器進(jìn)行測試。下圖是調(diào)試好的邊帶濾波器的幅頻特性。下限截止頻率為9.9958MHz，上限截止頻率為9.9991MHz。矩形系數(shù)。4.2. 提取導(dǎo)頻制定初始方案時(shí)載波恢復(fù)選用的是發(fā)射機(jī)插入導(dǎo)頻，接收機(jī)提取導(dǎo)頻。插入導(dǎo)頻：由平衡調(diào)制的本振移相90并衰減為語音調(diào)制信號幅度的1/10后與單邊帶信號相加送入后級混頻即可。提取導(dǎo)頻就要用到和單邊帶濾波頻率特

26、性一樣陡峭的窄帶濾波器，即只允許載波通過。用同樣的晶體無法達(dá)到這個(gè)效果。所以考慮使用鎖相環(huán)做窄帶濾波器（原理如下圖所示），既要求鎖相環(huán)的捕捉帶非常窄。經(jīng)試驗(yàn)鎖相環(huán)NE564的捕捉帶無法調(diào)整到幾KHz的帶寬，所以窄帶就難以實(shí)現(xiàn)。考慮使用NE564制作高通濾波器，使得通頻帶的下邊界有很高的陡峭度。為此需要將NE564的捕捉帶的下邊界調(diào)整到9.9991和9.9995之間的400Hz。由于NE564的鎖頻范圍由外部所接電容決定，調(diào)整電容值即可改變其捕捉帶。但使用可調(diào)電容調(diào)制，頻率變化非常大，很難調(diào)到所需狀態(tài)。所以又考慮使用變?nèi)荻O管完成NE564的電路，因?yàn)橥ㄟ^調(diào)節(jié)電壓可以該變?nèi)荻O管的電容，而電壓可

27、由大電位器與小電位器組合進(jìn)行精密控制，所以可以較為輕松地調(diào)整NE564的捕捉帶，當(dāng)兩個(gè)頻率相近的信號同時(shí)加入NE564時(shí)，NE564可以捕捉到屬于捕捉帶內(nèi)的信號并鎖定跟蹤。但電壓不穩(wěn)又使其振蕩頻率發(fā)生漂移。NE564輸出的TTL電平或ECL電平，需經(jīng)過LC選頻放大才能得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波，但三極管本身又有噪聲產(chǎn)生，使選頻放大后的信號夾雜其他成分，送至同步檢波效果較差。歷經(jīng)以上試驗(yàn)，最后我們更改方案，選用本地晶體振蕩器。4.3. 合路器的制作及調(diào)試上圖是原先給對講機(jī)做的合路器，即使得發(fā)射和接收共用一根天線。上部是B機(jī)的，由27MHz的低通濾波器和38MHz的高通濾波器組成，高通濾波器濾除本機(jī)的發(fā)射信號

28、；下部是A機(jī)的合路器，由27MHz的低通濾波器和38MHz的高通濾波器組成，低通濾波器濾除本機(jī)的發(fā)射信號。濾波器頻率特性都經(jīng)過掃頻儀測試。后來經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)共用一根天線效果沒有用兩根天線好，所以最后只使用了合路器的接收部分，作為接收機(jī)的前端濾波處理。4.4. 數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)試用A機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)，B機(jī)接收的數(shù)據(jù)直接傳至電腦，通過串口助手調(diào)試電路及程序。開始時(shí)，發(fā)射和接收的頻率沒有對到，所以接收到的都是亂碼。后經(jīng)調(diào)整頻率，誤碼率明顯降低。然后將接收端數(shù)據(jù)通信移植到MSP430單片機(jī)并用液晶顯示。4.5. 模擬開關(guān)輔助數(shù)據(jù)傳輸通過程序控制MSM7512在默認(rèn)狀態(tài)下工作在接收模式，當(dāng)輸入信息并按回車后才工作在發(fā)

29、送模式，發(fā)送完畢后回到接收模式。接收和發(fā)送的信號都從同一個(gè)管腳進(jìn)出7512，當(dāng)接著接收的跳線時(shí)，數(shù)據(jù)就發(fā)不出去，收到數(shù)據(jù)后需要拔掉跳線才能發(fā)送，所以為了更人性化地實(shí)現(xiàn)聊天功能，采用模擬開關(guān)CD4051為7512進(jìn)行切換。而MSP430單片機(jī)的電平無法驅(qū)動(dòng)CD4051所以還需要電平轉(zhuǎn)換芯片，在此選用SN74LVC4245A芯片。電路圖如下：5. 系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù)5.1. 系統(tǒng)功能1. 異頻全雙工語音對講（擴(kuò)展功能）2. 采用SSB調(diào)制方式（擴(kuò)展功能）3. 半雙工數(shù)據(jù)（字符、數(shù)字）傳輸（擴(kuò)展功能）4. 場強(qiáng)指示（自由發(fā)揮）5. 多頻道置頻功能（自由發(fā)揮）6. A機(jī)發(fā)射距離為23米，B機(jī)發(fā)射距離為25米。即在23米以內(nèi)對講機(jī)可完成雙工語音通信。5.2. 解調(diào)單頻信號的各參數(shù)第一次第二次第三次第四次第五次第六次失真度(%)7.647.407.617.757.787.34信