一種簡(jiǎn)易單工無(wú)線傳呼系統(tǒng)

    隨著通信行業(yè)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品廣泛用于生活的各個(gè)方面，給人們的日常生活帶來(lái)了巨大的改變。目前，手機(jī)在通信中有著不可替代的作用。然而，在短距離多人通信中物美價(jià)廉的對(duì)講機(jī)更實(shí)用。傳統(tǒng)的對(duì)講機(jī)只能完成語(yǔ)音通信，為了滿足應(yīng)用要求，有必要增加文字通信功能。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    發(fā)射部分系統(tǒng)框圖如圖1所示，發(fā)射機(jī)由基帶信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)輸入接口電路、控制器、FM調(diào)制器、功率放大器及阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、天線等組成。其中FM調(diào)制器由PLL芯片MC145152，壓控振蕩器(VCO)MC1648，高速分頻器MC12022，環(huán)路濾波器等電路組成?；鶐盘?hào)發(fā)生器由編碼芯片PT2262，鍵盤，音頻拾取器等組成。調(diào)制信號(hào)包括選呼、群呼、英文短信構(gòu)成的數(shù)字信號(hào)，線路輸入和話筒輸入的模擬信號(hào)。
    接收部分選用TI公司的低功耗單片機(jī)MSP430F449，收音芯片CXA1238作為解調(diào)電路的主體，PT2272完成數(shù)字信號(hào)的解碼與串并轉(zhuǎn)換。接收部分的整體框圖如圖1所示。

2 重要理論分析
2．1 關(guān)于傳輸距離的分析
    傳輸距離是單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)的綜合性能指標(biāo)。無(wú)線通信最大傳輸距離為：

   
式中：Pt為發(fā)射機(jī)天線端輻射的有效功率；Smin為接收機(jī)的最小檢測(cè)功率；Gt，Gr分別為發(fā)射機(jī)天線和接收機(jī)天線的增益；K值在發(fā)射頻率確定的情況下基本是一個(gè)常量。要增大通信距離Rmax就必需提高天線的發(fā)射功率，使Pt盡量大，提高接收靈敏度，即降低Smin。

2．2 關(guān)于降低信號(hào)失真度的分析
    輸出信號(hào)失真度也是單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)的重要指標(biāo)。該指標(biāo)的優(yōu)劣取決于接收和發(fā)射兩個(gè)分機(jī)。收發(fā)系統(tǒng)要調(diào)整正常，兩者的頻率要對(duì)準(zhǔn)，直流穩(wěn)壓電源紋波要小，還要防止外部干擾串入系統(tǒng)。
    音頻信號(hào)的拾取要抑制背景干擾噪聲，濾波和放大時(shí)應(yīng)選低噪聲低失調(diào)低頻運(yùn)算放大器，并且工作在放大器的線性區(qū)，確保音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波與放大后不產(chǎn)生失真。收發(fā)系統(tǒng)采用調(diào)頻(FM)體制，以變?nèi)荻O管做調(diào)諧元件，采用部分接入方式，并使變?nèi)荻O管工作在線性區(qū)。
    在多級(jí)電路中，噪聲系數(shù)主要取決于第一級(jí)，因此在信號(hào)接入CXA1238進(jìn)行FM解調(diào)之前應(yīng)選用低噪聲放大器放大小信號(hào)。本振LC回路的Q值越高越好，線繞電感應(yīng)采取措施固定好。

3 部分主要功能電路的設(shè)計(jì)
3．1 壓控振蕩器
    壓控振蕩器(VCO)以壓控振蕩器芯片MC1648為核心，外接LC諧振回路構(gòu)成，變?nèi)荻O管V149作為調(diào)諧原件。
3．2 鎖相環(huán)電路
    MC145152是大規(guī)模集成鎖相環(huán)芯片，集鑒相器、可編程分頻器、參考分頻器于一體，為使分頻系數(shù)連續(xù)可調(diào)，由高速分頻器MC12022及MC145152內(nèi)部的計(jì)數(shù)器完成吞咽脈沖計(jì)數(shù)法。鎖相環(huán)主要由相位比較器(PC)、壓控振蕩器(VCO)、低通濾波器三部分組成，如圖3所示。

3．3 阻抗變換電路
    對(duì)于1m長(zhǎng)的拉桿天線，當(dāng)f=35 MHz時(shí)，其等效阻抗為Z=R+jx=5．44-j115．1。本設(shè)計(jì)的阻抗變換采用兩節(jié)LC網(wǎng)絡(luò)，其變換阻值為50 Ω→16 Ω→5．4 Ω，電路如圖4所示，各元件值為：C1△160．8 pF，L1△76 nH，C2△281．2 pF，L2△13．4 nH，L3=523．49 nH。

4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
4．1 發(fā)射部分程序設(shè)計(jì)
    發(fā)射部分的程序主要分為按鍵處理模塊、液晶顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和字符轉(zhuǎn)換模塊四大部分，主要程序流程圖如圖5所示。

4．2 接收部分程序設(shè)計(jì)
    接收部分的程序主要完成液晶顯示、按鍵處理和臺(tái)號(hào)轉(zhuǎn)換等功能。主要程序流程如圖6所示。

5 結(jié)語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)中，在抗干擾方面采取了大量措施，如采用磁珠、電感、電容等去除電源紋波噪聲，數(shù)地和模地通過(guò)磁珠或電感隔離后再單點(diǎn)共地，重要模塊制成PCB板提高電路穩(wěn)定性，模塊與模塊之間的信號(hào)互聯(lián)采用屏蔽線防輻射與干擾。本設(shè)計(jì)集模擬與數(shù)字通信于一體，能廣泛地應(yīng)用于日常生活中。