单工无线呼叫系统

图5、语音信息采集部分电路

按题目要求，需要麦克风输入和线路输入两种方式，用短路片Jumper用于对线路输入的切换。

2) 发射机DDS模块电路设计

由于发射机采用DDS软件调频和软件FSK的方法，所以需要专用的DDS芯片。选用AD9851。由单片机控制AD 9851的频率控制字，为了提高控制速度控制数据传输方式使用并行方式。AD9851内部含有32位相位全加器，外阶参考频率源为28.3217MHz晶体振荡器，经过内部6倍频后，理论上频率输出范围约为0～80MHz。因为参考时钟源为晶体振荡器，其频率精度很高, 所以DDS输出数字化的模拟正弦波的频率分辨率高且相位连续，稳定度很高。外围电路设计如图2.3所示。

图6、AD9851电路图

3) 发射机模拟通道设计 (1) 低通滤波器和放大级设计。

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由DDS输出的信号即进入模拟通道。系统要求的频率在40MHz以下，必需对DDS输出信号进行滤波。为了使通带内有稳定的响应，和一定窄的过渡带，我们采用七阶无源切比雪夫滤低通波器。使用高速运放OPA658对 AD9851的输出信号进行放大。OPA658是0.1dB增益带宽积为130MHz的单运放，来自AD9851的信号经低通滤波后输出为550mV，根据芯片手册知道，OPA658增益定为G=5时增益带宽积为370MHz，发射信号载波频率都低于40MHz，一级OPA658放大输出即可满足要求信号的放大要求。

滤波器及放大器模块电路设计如图2.4所示。

图7、低通滤波器和放大级电路图

其中滤波器经过我们使用软件仿真，得到如图2.5图所示的幅频响应，通带内接近理想低通的幅频响应，截止频率在45MHz，过渡带8MHz，带外衰减很快。可以满足要求。

调整可变电阻R4,可使放大电路有合适的增益。增益计算为：

1?R4818?1??5.09R2200

(2) 功率放大级电路设计

由于题目要求不大于20mW的输出功率，所以我们选择高速缓冲运放HA1110作为输出的功率放大。HA1110 的增益带宽积为700MHz，输出摆幅为正负4.5V，可以满足要求。 (3) 天线设计

由于题目要求发射功率小于20mW，传送的距离尽可能远，所以我们要尽量提高天线的发射效率，所以使用中部加载天线可以提高效率（中部加载天线，这种天线尽管其辐射电阻仍较低，但沿着天线的电流分布较均匀，辐射效率较高所以被广泛使用）。

(4) 接收机部分语音接收解调模块设计

语音信号使用单片收音芯片LA1800接收解调，然后经TD2822放大推动耳

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机。电路设计如图2.7所示。

图8、LA1800接收电路图

1) FSK接收解调模块设计

FSK接收解调电路同样使用单片收音芯片LA1800,所不同的是，LA1800解调输出的信号不是送到扬声器，而是进行门限判别，然后送往单片机解码。门限判别部分电路如图2.8所示。

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图9、门限判别部分电路

2) 系统电源设计

为了降低电源噪声，方便移动，在发送和接收端都使用蓄电池供电。发送端需要供电电压为正负5V，需要对蓄电池的电压进行转换。接收端供电需正5V、和3.3V，单片机使用5V，LA1800采用3.3V供电。为了方便，使用二极管串联降压的方法。

（三）系统软件设计及流程

主控单片机采用凌阳公司的16位单片机SPEC061，发送方包括程控DDS实现调频和FSK调制，数据信号的编码；接收方包括对基带数据信号先进行串并转化，然后对8位数据进行奇偶校验。整个控制程序皆由C语言编写。

图10、发射机软件调频流程图

主控单片机主要处理信号的编码、调制工作，对于那些较费机时的人机接口处理，则教由一片51单片机完成，专门负责LCD显示控制和键盘响应的AT89S52单片机通过异步串行接口与主单片机进行数据和命令的交互，封装了一系列LCD显示控制函数。

从站也采用凌阳单片机，在软件上实现FSK基带信号恢复以及通行协议解析。由于实现中采用的波特率较低，仅为500Hz ，凌阳单片机时钟频率较高，采用一片AT89C2051做为串并转换的接口，在恢复过程中实现低速的波特率，同时能处理简单的译码工作，减轻从机主单片机负担。设计的从机状态流图和通信过程如下图3.4、图3.5所示。

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