基于TH7122的小型化无线收发信机的设计

基于超再生原理的单片机无线接收电路设计任娟;张永华【摘要】计算机技术的发展，使得微控制器越来越广泛地应用于各个领域。

结合近距离无线通信技术，使用超再生原理的无线电通信电路，组成基于无线电的单片机通信系统，不仅能够消除传统电器控制布线的麻烦，而且增加了电器的智能性，为电器控制功能的增加提供了底层物理通道。

实际应用证明，基于超再生的单片机无线电通信成本低、制作容易，能够满足近距离通信要求，具有较大的实际应用意义。

%Due to the development of computer technology ,micro controller is more and more widely used in various fields .Combined with short distance wireless communication technology ,adopting super regenerative theory of radio communication circuit ,communication system of single chip microcomputer based on radio is designed ,w hich can not only eliminate wiring trouble of traditional electrical control , but also increases intelligence of electrical devices ,provide physical channel for electrical control func-tion .The practical application proves that ,the radio communication system of single -chip microcom-puter based on super regeneration has merit of low cost ,easy manufacture ,can satisfy requirements of short distance communication ,has practical significance .【期刊名称】《河南机电高等专科学校学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P8-12)【关键词】单片机;无线通信;超再生接收;载波【作者】任娟;张永华【作者单位】河南省工业科技学校，河南新乡453003;郑州航天电子技术有限公司，河南驻马店461000【正文语种】中文【中图分类】TN851.3引言随着计算机技术的快速发展，单片机以较高的性价比、灵活的编程和控制方式，越来越广泛地应用于各个领域。

基于AD9361的软件无线电平台设计与实现一、引言软件无线电平台是指通过使用软件定义的无线电技术，将传统硬件实现的无线电功能转换为软件实现。

这种平台可以通过灵活的软件编程实现不同的无线电通信协议，例如蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等。

本文将介绍基于AD9361的软件无线电平台设计与实现。

二、AD9361概述AD9361是美国ADI公司推出的一款集成高性能射频收发器和数字处理器的单芯片解决方案。

该芯片支持从70MHz到6GHz的全频段操作，并具有可配置的通信带宽。

AD9361还提供了高度灵活的射频前端功能，包括自适应收发器、自动增益控制和可编程数字滤波器。

三、软件无线电平台设计1.硬件设计软件无线电平台的硬件设计包括主控板和射频扩展板两部分。

主控板负责数据的处理和控制，而射频扩展板则提供了射频前端的硬件功能。

在设计主控板时，需要考虑AD9361芯片的接口，包括SPI、I2C和JTAG等。

同时，还需要考虑外部存储器、显示屏和控制按钮等外设的接口。

射频扩展板的设计需要考虑天线接口、射频滤波器和低噪声放大器等电路。

此外，还需要对电源管理、时钟和地线布局进行合理设计，以确保系统性能和可靠性。

2.软件设计软件无线电平台的软件设计涉及到射频前端控制、射频信号处理和通信协议的实现。

射频前端控制是通过编程方式配置AD9361芯片的工作模式和参数，例如工作频率、通信带宽和增益控制等。

射频信号处理是指对接收到的射频信号进行滤波、解调和解码等处理。

通信协议的实现包括物理层和数据链路层，需要根据具体的通信标准进行编程。

四、软件无线电平台实现1.硬件实现根据硬件设计的要求，制作主控板和射频扩展板的原型，并进行电路调试和性能测试。

在制作原型时，可以使用现有的开发板或自行设计PCB 板。

同时，需要开发或选择适合AD9361芯片的驱动程序和控制软件。

2.软件实现根据软件设计的要求，进行软件开发和算法调试。

软件开发可以使用C/C++等编程语言，并使用开发平台或集成开发环境进行编码和调试。

调频无线话筒发射电路分析小功率语音调频发射电路广泛应用于无线话筒（无线麦克风）、无线教学扩声器、无绳电话及对讲机等设备。

专业调频无线话筒发射器电路具有一定的代表性，它综合了本模块各单元电路知识，通过学习掌握调频发射基本组成与原理。

无线话筒因摆脱了传输电缆的束服，使用灵活方便而被广泛采用。

其基本组成框图如图2-3-14所示，实物如图2-3-15所示。

图2-3-14 一种调频无线话筒发射电路组成框图图2-3-15 调频无线话筒发射器由于调频占用频带较宽，国内典型的调频无线话筒工作频率常选在甚高频VHF频段的169-260MHz和特高频UHF频段690-960MHz上。

这里介绍的无线话筒工作在甚高频VHF的180-260MHz。

下面结合附录调频无线话筒电原理图分析图2-3-14中各部分的作用：1．音频放大部分话筒音频放大选用MC358集成运放，因领夹话筒线也作发射天线，L1、L2为隔离高频信号的电感，对音频信号感抗较小可视为短路，C1为预加重电容，进行高频提升。

2．压缩电路压缩扩展是一种依靠“掩蔽”效应来提高无线系统信噪比的双重音频处理过程。

它由DBL5020专用信号处理IC电路实现音频信号的压缩，压缩比率为2：1，在接收机中的扩展器以1：2的反比率放大以恢复音频信号的原始动态。

压缩扩展电路用于提高无线话筒系统的信噪比。

3．音码电路在无线话筒发射音频信号的同时，加入一个听不见的32KHz超声波导频信号。

由32kHz晶体Y2和MC358集成运放组成超声波振荡器。

接收机中的静噪电路能识别这个导频信号，接收机只有在检测到这个导频信号时才输出音频，从而有效的防止来自其他发射器的无用信号、噪声以及来自无线话筒电源通断时产生的射频噪声。

业界常称此导频信号为音码。

4．锁相环压控振荡调频电路无线话筒要保证在温度、湿度、供电电压、振动、冲击等各种环境因素变化下稳定工作和获得良好的音质，发射机的载波频率稳定度是最重要的基本条件。

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目录1绪论 (3)1.1选题背景及意义 (3)1.2温度传感器的发展历程 (3)1.3通信技术的发展 (4)1.4设计研究的主要内容 (4)2.系统总体设计方案 (4)2.1系统设计要求 (5)2.2系统方案确定 (5)2.2.1温度传感器方案 (5)2.2.2无线传输方案 (5)2.3.2无线收发芯片的选择 (7)2.3.3单片机的选择 (7)3系统硬件电路的设计 (8)3.1单片机主控单元电路 (8)3.2nRF905无线收发模块 (9)3.2.1nRF905无线收发模块介绍 (9)3.2.2接口电路引脚说明 (10)3.3温度采集部分电路 (14)(3)DS18B20测温原理 (14)3.4PC机与单片机的串行接口电路 (15)3.5其他必要电路 (16)3.5.1蜂鸣器电路 (16)3.5.3数码管显示电路 (16)4．系统软件设计 (16)4.1系统的整体软件框图 (17)4.2系统使用的通信协议 (17)4.3温度采集流程 (17)4.4无线收发流程 (20)4.4.1nRF905无线发送流程 (20)4.4.2nRF905无线接收子程序 (20)4.5单片机程序流程 (22)4.5.1发送端单片机主程序流程 (22)4.5.2接收端单片机主程序流程图 (23)心得体会 (24)参考文献 (25)1绪论1.1选题背景及意义随着科学技术水平的发展，人们对温度的测量的范围不断的向深度和广度发展，温度在工业自动化、家用电器、环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一，因此其检测装置在国内外得到广泛的应用。

原始的温度测控系统一般将所测得的温度数据进行有线的方式传输到检测机房和上位机，从而给用户提供快速可靠的温度监测环境，这样的现场温度采集与有线高速传输系统虽然在系统运行的可靠性方面有一定的优势，但是必然存在其不足，有的地方不便进行大规模布线，因此，有线测温系统的布线在这种情形下显得尤为困难，而通过无线传输可以从根本上解决这一问题。

湖南工业大学课程设计资料袋计算机与通信学院（系、部）2013 ~ 2014 学年第 2 学期课程名称移动通信指导教师陈卫兵职称教授学生姓名张帝专业班级通信1104班学号11408200401题目双工器成绩起止日期2014 年05 月11 日～2014 年05 月19 日目录清单序号材料名称资料数量备注1课程设计任务书12课程设计说明书13课程设计图纸张4源代码56湖南工业大学课程设计任务书2013 —2014 学年第2 学期计算机与通信学院通信工程专业通信114 班级课程名称：移动通信设计题目：双工器完成期限：自2014 年 5 月11 日至2014 年 5 月19 日共 1 周内容及任务一、设计的主要技术参数使用专用集成电路和双工器设计一个接收、发射机电路，要求每个频点的频带宽度25 kHz。

发送频率范围为49-49.475 MHz。

接收频率46-46.475 MHz。

二、设计任务主要内容：利用专用集成电路TH71221外加晶振、双工器和一些外围电路组成接收、发射机电路。

可以利用移动通信实验箱完成。

主要任务：1、完成电路设计；2、完成电路实际搭建和实现；2、完成双工收发信机的各项性能测试。

三、设计工作量1周完成起止日期工作内容5月11日分组、任务分配、课题理解5月11日-5月15日功能分析、电路设计和实现5月15日-5月18日实验验证和测试进度安排5月19日总结、书写实验报告参考资料(1) 李建东等. 《移动通信》.西安电子科技大学出版社.2006.7(2)吴伟陵.《移动通信原理》.电子工业出版社.2005.11(3)蔡涛等译.《无线通信原理与应用》.电子工业出版社.2001.4(4)及燕丽等.《现代通信系统》.电子工业出版社.2002.6.指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日移动通信设计说明书双工器起止日期： 2014年 05 月 11 日至 2014年 05 月 19 日学生姓名张帝班级通信工程1104学号11408200401成绩指导教师(签字)计算机与通信学院2014年 05 月 19 日课题名称双工器人数5人组长闫彬彬组员邓兰平、张帝、张峰、鲍春香内容及任务一、设计的主要技术参数使用专用集成电路和双工器设计一个接收、发射机电路，要求每个频点的频带宽度25 kHz。

目录摘要 (3)一、设计目的 (4)二、总体设计方案 (4)2.1无线发射机和接收机原理框图 (4)2.2设计思路 (4)2.3调频接收机组成及工作原理 (5)三、调频接收机的主要技术指标 (5)3.1工作频率范围 (5)3.2灵敏度 (5)3.3选择性 (5)3.4频率特性 (5)3.5输出功率 (5)四、各部分设计及原理分析 (5)4.1输入回路 (5)4.2高频放大电路 (6)4.3混频电路 (7)4.4本振电路 (7)4.5中频放大电路 (8)4.6鉴频电路 (9)4.7低频功率放大电路 (9)五、思考题 (10)六、小结与心得体会 (10)七、参考文献 (10)摘要随着现在社会的快速发展，电信技术以一日千里的速度飞速发展。

电信有一部分涉及的是通信技术，而无线通信在现在的生活中尤为重要，我们常用的手机，无线电话还有各种电器的遥控器等，大到航天小到小孩玩具都离不开发射和接收设备。

调频与调幅是目前应用最广的两种发送接收方式，随着社会发展调频方式越来越成为现代设备的必要工作方式。

所以对于这次设计，我选择了超外差式调频接收机。

所谓超外差，是指将所要接收的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行放大和检波。

这个固定的频率，是由差频的作用产生的。

在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、鉴频、低频放大六个部分。

但是在设计时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。

超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。

关键词：超外差，调频，本振，混频一、设计目的无线发射与接收设备是通信电子线路的综合应用，是现代化通信系统、广播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统等，必不可少的设备。

本次设计达到以下目的：1. 进一步认识无线发射与接收系统（基本工作原理）2. 掌握调频无线接收系统的设计（单元电路整合，完成整机电路设计）通过本课程设计与调试，提高动手能力，巩固已学的理论知识，能建立无线电调频接收机的整机概念，了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路：输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。

一种基于射频直接采样的短波软件无线电收发机的设计赵子强
【期刊名称】《科技传播》
【年(卷),期】2012(0)12
【摘要】随着数字化理论和微电子技术的迅速发展,高速的中频数字化收发机的实现已经成为可能.在软件无线电的理论基础上,文中提出并设计了一种基于FPGA的短波软件无线电收发机系统,其中重点研究了中频处理单元的设计以及算法实现,最后通过硬件制作和算法实现对方案进行了验证.
【总页数】3页(P210-211,205)
【作者】赵子强
【作者单位】中国电子科技集团第十研究所,四川成都 610036
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
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一种单芯片无线收发系统设计阮越【摘要】为了使无线收发系统能方便地应用于无线传感器网络、蓝牙技术与无限局域网(WLAN)等领域,采用了片上系统设计方法,将无线收发系统设计在一块单芯片上,使其最小化.给出了单芯片无线电的基本结构及电路实现的若干组成部分(混频器,低噪音放大器,功率放大器等)的解决方案.电路具有体积小,低功耗,成本低,可靠性高的特点.%In order to make radio transceiver system conveniently apply in the field of wireless sensor network (WSN) ,bluetooth, WLAN and so on, the system-on-chip (SoC) design method was adopted, which integrated the radio transceiver system into one single chip and minimized its size.The basic architecture of single chip radio and solutions of several components in circuit implementation (mixer, LNA, PA, etc.) are introduced.The circuit has features such as smaller size, lower power consumption, lower costs.and higher reliability.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)005【总页数】4页(P109-111,124)【关键词】单芯片无线电通信;低噪声放大器;收发器;WLAN【作者】阮越【作者单位】浙江树人大学,信息科技学院,浙江杭州,310015【正文语种】中文【中图分类】TN92-340 引言单芯片无线电通信系统是将发射机、接收器、放大器、电源管理组件以及其他一些基带逻辑电路综合成一个单一芯片的单晶片装置, 单芯片无线电的实现是由于深亚微米CMOS技术的迅猛发展。