無線射頻基礎創(chuàng)新實驗中數(shù)傳電路設計
摘要:無線射頻基礎實驗系列致力于本科生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。此實驗系列通過MODEM模塊和數(shù)字接口可實現(xiàn)數(shù)字通信。若配合各種傳感器和計算機控制,可構成多種無線監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟可行等特點。
關鍵詞:創(chuàng)新實驗;數(shù)字通信;MODEM;監(jiān)控系統(tǒng)
0 引言
2006年7月教育部高教司在太原主持召開的國家級實驗教學示范中心工作會議強調(diào),每個國家級實驗教學中心應開發(fā)較高水平的創(chuàng)新性實驗項目及在全國起到輻射、推廣作用。我校電工電子教學示范中心積極響應,開發(fā)了一系列操作性強、易擴展、對本科實踐教學起到良好推動作用的項目。無線射頻基礎實驗系列就是其中之一。
數(shù)傳通信在水、電、氣、油、燈等市政工程和工業(yè)領域的無線監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛應用,其核心部分就是數(shù)傳電臺,是典型的射頻通信電路,其性能的優(yōu)劣直接影響到監(jiān)控系統(tǒng)的通信質量。數(shù)傳通信是典型的數(shù)字通信射頻無線收發(fā)電路。比較常見的對講機多了數(shù)字通信接口,內(nèi)部電路極具代表性。數(shù)傳通信其典型應用是物聯(lián)網(wǎng)中最關鍵的RFID技術。
1 數(shù)傳電路設計
1.1 設計思想
模擬無線通信系統(tǒng)有發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射部分包括調(diào)制、壓控振蕩器、功率放大和鎖相環(huán)路等射頻基礎常見電路,接收部分包括射頻放大、混頻及解調(diào)等射頻基礎電路。在無線通信系統(tǒng)創(chuàng)新實驗的模擬通信電路基礎上,增加數(shù)傳模塊(MODEM)和數(shù)字接口,擴展創(chuàng)新實驗的功能,對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新開發(fā)能力很有意義。設計框圖如圖1所示。
1.2 主要芯片
設計采用日本OKI公司生產(chǎn)的調(diào)制解調(diào)芯片MSM7B,由單電源供電(3~5 V),芯片通過頻移鍵控方式(Frenquency Shift Keying,F(xiàn)SK)工作,通信速率為1.2 Kb/s,其FSK輸出可直接驅動600 Ω通信電路,并在片內(nèi)完成連續(xù)的異步通信所需的調(diào)制、解調(diào)和濾波。內(nèi)部設計確??膳c低速調(diào)制解調(diào)器和耦合器兼容,所有數(shù)據(jù)接口與TTL電平兼容。具有價格低廉、功耗低、性能良好等特點。
MSM7512B芯片在數(shù)據(jù)傳輸中的應用框圖如圖2所示。
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