無(wú)線射頻基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中數(shù)傳電路設(shè)計(jì)

摘要：無(wú)線射頻基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)系列致力于本科生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。此實(shí)驗(yàn)系列通過(guò)MODEM模塊和數(shù)字接口可實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信。若配合各種傳感器和計(jì)算機(jī)控制，可構(gòu)成多種無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)可行等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；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(kāi)的國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心工作會(huì)議強(qiáng)調(diào)，每個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心應(yīng)開(kāi)發(fā)較高水平的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及在全國(guó)起到輻射、推廣作用。我校電工電子教學(xué)示范中心積極響應(yīng)，開(kāi)發(fā)了一系列操作性強(qiáng)、易擴(kuò)展、對(duì)本科實(shí)踐教學(xué)起到良好推動(dòng)作用的項(xiàng)目。無(wú)線射頻基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)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(lǐng)域的無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，其核心部分就是數(shù)傳電臺(tái)，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(zhì)量。數(shù)傳通信是典型的數(shù)字通信射頻無(wú)線收發(fā)電路。比較常見(jiàn)的對(duì)講機(jī)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(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)中最關(guān)鍵的RFID技術(shù)。

1 數(shù)傳電路設(shè)計(jì)
1．1 設(shè)計(jì)思想
模擬無(wú)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(chǔ)常見(jiàn)電路，接收部分包括射頻放大、混頻及解調(diào)等射頻基礎(chǔ)電路。在無(wú)線通信系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的模擬通信電路基礎(chǔ)上，增加數(shù)傳模塊(MODEM)和數(shù)字接口，擴(kuò)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的功能，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)能力很有意義。設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

1．2 主要芯片
設(shè)計(jì)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(guò)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(qū)動(dòng)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(shè)計(jì)確保可與低速調(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(jià)格低廉、功耗低、性能良好等特點(diǎn)。
MSM7512B芯片在數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用框圖如圖2所示。