基于Δ-Σ調制技術的無線音頻傳輸裝置

　　2.2 接收裝置信號處理

　　由于發射端發射頻率較高，當傳輸距離較遠時，太陽能電池接收的信號微弱，如果直接利用，信號幾乎淹沒在噪聲中。因此設計了信號前級放大電路，通過電容隔離直流噪聲，對信號進行2級放大后輸出。放大后的信號經過CMOS單刀雙擲開關AD849后，將發射端發射的高速比特流信號還原成模擬信號，實現音頻信號的復現。為了濾除Δ-Σ調制過程中產生的高頻噪聲，需要對還原的模擬信號進行濾波。為了保證噪聲衰減效果，要求濾波器的階數高于調制器階數。由于切比雪夫濾波器有較好的通帶特性和較大的阻帶衰減，當采用相同的濾波器階數時，切比雪夫響應比巴特沃茲或貝塞爾響應更能提供陡峭的滾降。濾波器利用運算放大器AD8646設計成一個四階切比雪夫濾波器，該運算放大器支持軌到軌輸入和輸出、單電源工作，具有良好的低噪聲性能，完整的具電路如圖3所示。

　　3 實驗數據

　　為了驗證方案的實際效果，對裝置進行了實驗調試，圖4-a)所示為DS1052E示波器采集的發射裝置波形圖，通道1(CH1)為原始音頻信號，通道2(CH2)為Δ-Σ調制器采集后得到的高速比特流信號。圖4-b)所示為DS1052E示波器采集的接收裝置波形圖，通道1(CH1)為太陽能電池輸出的高速比特流信號，通道2(CH2)為經模擬開關輸出后得到的還原音頻信號，實驗數據表明該方案可以實現音頻信號的無線傳輸。

　　4 結論

　　針對有線音頻傳輸存在的信號傳輸損耗問題，將二階1位Δ-Σ調制器應用于音頻信號的采集中，將音頻信號轉換成高速比特流信號。為了方便實現發送和接收的方向對準，采用太陽能電池板進行信號的接收，設計了四階切比雪夫濾波器，有效的抑制了高頻噪聲。實驗數據表明：裝置具有噪聲小、效率高、低電流功耗等特點，值得推廣和借鑒。

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