無線射頻基礎(chǔ)創(chuàng)新實驗中數(shù)傳電路設(shè)計

摘要：無線射頻基礎(chǔ)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(gòu)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(guān)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(xué)示范中心工作會議強調(diào)，每個國家級實驗教學(xué)中心應(yīng)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(xué)示范中心積極響應(yīng)，開發(fā)了一系列操作性強、易擴展、對本科實踐教學(xué)起到良好推動作用的項目。無線射頻基礎(chǔ)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(lǐng)域的無線監(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，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(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
1．1 設(shè)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(chǔ)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(chǔ)電路。在無線通信系統(tǒng)創(chuàng)新實驗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，擴展創(chuàng)新實驗的功能，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新開發(fā)能力很有意義。設(shè)計框圖如圖1所示。

1．2 主要芯片
設(shè)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(qū)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(shè)計確保可與低速調(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(yīng)用框圖如圖2所示。