一种实用的调频发射电路设计1

1、 本文由co_co_贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第卷第期 年月 苏州市职业大学学报 一种实用的调频发射电路设计 孙加存，王鹏 （苏州市职业大学电子信息工程系，江苏苏州） 摘要：应用语音无线发送芯片和锁相环技术设计了一种无线发送电路。该电路由语音输入电路、语音放 大电路、调理电路、高频功放及发射电路等组成，其特点是语音信号杂音小，接收机接收的音质清晰，可以 预设不同的频点进行发射，信号接收的距离能够达到以上。 关键词：发射；语音；调频 中图分类号：文献标识码：文章编号：（） 引言 是一款由本公司新推出的 非常优秀的集成电路芯片【】。

2、这款集成电路是由提高 信噪比（）的预加重电路、防止信号过调的限幅电 路、控制输入信号频率的低通滤波电路（）、产生 立体声复合信号的立体声调制电路、调频发射的锁 相环电路（）组成。的频率特性非常出 色，它能达到的分离度，传送的音质可与本地 调频电台比美，适用于对音频指标很高的系统中。由 于高频振荡部分采用了频率合成电路，因此振荡频 率十分稳定，并可以方便地改变发射频率。而且它设 号转换成电信号，通过音频放大器、低通滤波器后， 输入到芯片进行调理，并设计了一电位器 进行音量调节，设计了双声道电路，进行双声道语音 信号输入，通过拨码开关进行控制。经过 调理的信号通过锁相环电路进行相位控制，再通过 高

3、频谐振功率放大电路进行功率放大，最后通过 发射电路发射出去。 置了预加重电路、限幅电路及低通滤波器可明显地 改善音质，其总谐波失真达到了，输出电平 为。该设计可以作为立体声的无线音箱、无线 耳机、笔记本计算机等的无线 音频适配器的开发生产模型。 电路设计 图系统组成方框图 相关电路参数计算 （）音频电路参数的计算 音频输入电路如图所示。其中通过开关 接到电源上，用于控制声音的输入是通过电路板上 硬件电路组成 系统电路可分为：语音输入电路、共发射极语音 放大电路、音频信号输入电路、锁相环电路、高频谐 振功率放大器、发射电路阁。 本文硬件电路组成方框图如图所示。发射电 路的工作电源在到范围内，经过

4、转换 成，供芯片及其它电路工作。由麦克风把语音信 的话筒输入还是通过外面音频信号输入，与 接到芯片上，接收到音频信 号后进行滤波调制等信号的调理。根据参考文献 【】，输入信号幅值的计算为： 一般（批）（尺一尺） 已知三极管的，则求出： （） 收稿日期： 作者简介：孙加存（一），男，江苏苏州人，讲师、工程师，博士生，研究方向：与系统集成技术；王鹏（），男，江苏苏州人，讲师、 工程师，硕士，研究方向：技术与应用。 一 苏州市职业大学学报 第卷 如 （） 号由通过输入，经过谐振功率放大 器进行放大，放大后通过选频网络选出中心频率信 号经过天线发射出去。在输入电压为时，测量电 源输出电流为，供给芯片的

5、电流为 ，则用于发射电路的电流为，则发射功 率为，其中为效率因素。 已知麦克风的输出电压在以上，随着声音 的大小的不同则输出电压也会不同，可求得音频信 号输入的最大值约为，可以通过改变变位器的 阻值可以获得相应幅值的音频信号。 牛器半 工 臂 ·出 厂赢叫 、 一 上 一： 豳音频输入电路图 鼍 （）电源电路的设计 采用单电源供电，工作电源电压为，因为发 射电路的工作电源为，而芯片及其余 电路的工作电压为，所以采用一个的转 换电路，产生两路的电源电压，一路为，一路为 的电压。实际的电源设计电路如图所示。 图高频谐振功率发射电路 电路的测试 该电路可以预设个发射频点，通过拨码开关 进行

6、设定，选取部分测试量，其测试结果表所示。 裹测试结果 由测试情况可知，对于高频信号的接收误差很 小，而对于低频信号的接收（设计频率在以 草 图电源电路图 下）则误差相对比较大，究其原因是因为锁相环在低 频率段稳定频率的性能有所下降。而且当电路工作 在低频段时，电路会存在不易起振的现象。接收的距 （）发射功率的计算 高频谐振功率发射电路如图所示。发射的信 离在以上，而且发射的功率比较小，符合相关 年第期 孙加存，等：一种实用的调频发射电路设计 的要求。 结论 发射机的功能就是发送符合要求的无线电信 号。一台完整的发射机至少要包括三部分：基带信号 处理电路、调制电路和高频功率放大电路。 语音信号转

7、化为电信号并通过发射极放大电路 放大后，输入芯片，经过一定的处理后，从 芯片的五脚输出，再通过一个谐振功率放 音频接：输入，可以通过电位器改变各声道信号的 幅值，选择芯片作为主控制芯片，处理发 送的语音信息清晰，控制方式灵活。 参考文献： 【】吴世俊，樊祥，陈卫用芯片实现的蹦无线发 射电路叫电子技术（上），（）： 【】薛维，付国华。钟耀霞一种线性调频信号产生器的设计 叨电脑与信息技术，（）： 】黄亚平高频电子技术【】北京：机械工业出版社， 【】曹政新一种低带内相位噪声的立体声合成器叨固 体电子学研究与进展，（）： 大器放大该信号，从天线发射出去。该设计可以预置 多个频率点，调频收音机可以在以外

8、的距离正 常接收信号，发射功率控制在以下，声音的 输入可以通过双声道话筒输入，也可以通过双声道 （责任编辑：尚丽） ， （ ， ，） ： ， ， ， ， ， ， ， ：； 一 一种实用的调频发射电路设计 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 孙加存， 王鹏， SUN Jia-cun， WANG Peng 苏州市职业大学,电子信息工程系,江苏,苏州,215104 苏州市职业大学学报 JOURNAL OF SUZHOU VOCATIONAL UNIVERSITY 2008，19(3) 0次 参考文献(4条) 1.吴世俊.樊祥.陈卫 用BH1417芯片实现的FM无线发

9、射电路期刊论文-电子技术 2007(07) 2.薛维.付国华.钟耀霞 一种线性调频信号产生器的设计期刊论文-电脑与信息技术 2007(03) 3.黄亚平 高频电子技术 2005 4.曹政新 一种低带内相位噪声的立体声FM合成器期刊论文-固体电子学研究与进展 2007(03) 相似文献(10条) 1.学位论文 李波 红外语音发射专用集成电路的研究与设计 1999 自八十年代初期专用集成电路(ASIC)产品开始步入市场以来,不仅衍生出全新的集成电路生产和市场经营观念,也造成了电子系统和集成电路设计概 念的根本变革.ASIC的设计涉及从电子系统到集成电路制造整个过程.用ASIC实现电子系统的同时蕴涵

10、着知识的集成,ASIC设计师应当具有逻辑抽象、电路 技术、器件物理、加工工艺等方面的综合知识.红外语音传输系统中的发射芯片UE707是根据市场需要与用户要求而设计的一个专用集成电路芯片.它可用 于高质量的无线语音传输场合,是一个使用价值较高的民用产品.该文讲叙了UE707内部电路的设计思路以及利用Micrisim公司的电路通用分析软件 PSPICE进行模拟仿真的结果,这些结果显示电路设计达到了预定的性能指标.该文还介绍了UE707的版图设计情况,并给出了利用Tanner公司的集成电路版 图编辑软件L-Edit得到的实际版图设计结果.UE707是一个正向设计的模拟专用集成电路芯片,其设计思想希望

11、能为以后的集成电路开发提供一些借鉴. 2.期刊论文 程锐涵.王莎莎.孙林 语音无线遥控照明灯开关的设计 -科技信息2010,""(12) 本设计中的语音无线遥控照明灯开关,是由凌阳SPCE061A单片机为主控元件,遥控发射板和超外差式接收板为发射接收元件,以及一个开关电路组成的 .本文将时该开关的整体设计进行介绍. 3.期刊论文 张艳荣.范平志.ZHANG Yan-rong.FAN Ping-zhi 基于SIR和语音业务优先级的联合功率/速率控制 -电 路与系统学报2010,15(1) 本文针对综合语音和数据蜂窝系统的上行链路,提出了一种基于SIR和语音业务优先级的联合功率

12、和数据速率控制算法(SIRPBCPRC).该算法是一种分 布式算法,容易实现;并且在进行资源分配时考虑了语音业务的实时性,给予语音用户更高的优先级.理论分析和仿真表明,SIRPBCPRC方案通过降低数据用 户数据速率和发射功率来减少对语音用户的干扰,从而降低了语音用户的中断概率,达到语音业务的通信质量要求.同时,由于CDMA系统是干扰受限系统,所 以采用该算法时,随着数据用户产生的干扰的降低,语音用户的发射功率也会随之降低. 4.学位论文 刘铸 GSM基站码变换器与小波激励线性预测语音编译码器的实时实现 1996 该论文首先研究了GSM标准给出的全速语音编译码算法:13Kbits/s带有长时预

13、测环节的规则脉冲激励线性预测算法(RPE-LTP)、非连续发射(DTX)机制 原理和有关TC管理功能的规定.在此基础上,以ADSP2101芯片为核心按GSM标准的要求实时实现了基站码变换器.系统工作稳定,合成语音音质令人满意.该论文还研究了码本激励线性预测编码(CELP)算法,包括LPC分析的线谱对(LSP)表示与长时预测器的结构和搜索算法以及小波变换理论及其在语音编码中的 应用.在此基础上对6.6Kbits/s小波激励线性预测编码(WELP)的定点实现进行了改进,提高了定点实现的精度,并取得了良好的合成语音音质. 5.学位论文 任晓林 混沌时间序列分析与混沌神经网络语音识别 2000 该论文

14、讨论了语音信号的非线性处理方法.特别地,引入了混沌、神经网络等近年来 发展起来的非线性理论,主要研究了混沌时间序列分析技术及其 在语分析与识别中的应用,以及混沌神经网络在语音识别和语音保密通信中的应用.首先,作者深入地研究了混沌时间序列分析技术的一些重要的课题,即 混沌时间序列的建模、预测及噪声抑制问题;着重研究了Farmer&Sidorowich,Linsay,和Nauone&Ceccatto分别提出的三种典型的混沌时间序列局域线性预 测方法.该论文的结果将有助于研究者在实际中选择合适的混沌时间序列的预测模型.考虑到现实物理背景下噪声对混沌时间序列预测建模的重大影响,提 出了

15、被加性高斯白噪声污染的混沌时间序列中估计混沌系统参数并同时进行噪声抑制的一种新方法.这种新方法把对混沌时间序列的参数估计和噪声抑制 看作是一种最小过程,并利用了最速梯度下降方法解决.接着,基于语音信号是一个存在产生混沌的机制的非线性过程这一事实,利用非线性的混沌时间序 列分析技术对汉语语音进行了细致的分析.在研究汉语语音的状态空间重构问题中,主要讨论了语音延迟坐标重构中延迟时间和最小嵌入维这两个参数的 选择,并着重比较了语音的延迟坐标重构和奇异值分解(SVD)重构方法的性能,通过数值模拟发现,SVD方法更适合于语音状态空间的重构.进一步研究了混 沌时间序列分析技术在语音非线性特征提取方面的应用

16、.着重探讨了语音的分形特征,对语音时域波形的分形维数和重构吸引子的多重分形维数的算法进 行了改进,并引入语音的短时波形分形维数和时变多重分形维数概念,以进一步刻划语廛的局部分形特征.以Aihara型混沌神经元为基本单元,作者提出了 一种新的多层混沌神经网络(MLCNN)结构.利用变分的方法,引入Lagrange乘子,把BP算法推广到混 沌神经网络的学习中,并推导出了相应的学习算法.把 MLCNN用于语音识别,提出了一种基 于MLCNN的语音识别方法.针对混沌自组织映射(CSOM)算法在矢量量化中的缺陷.作者提出 了一种改进的混沌自组织映 射(MCSOM)算法.最后,作者采用混沌神经网络作为离散

17、的混沌 系统,探讨了混沌神经网络的同步问题,并利用混沌神经网络的同步提出了一种新的数字语 音保密通信系统方案.鉴于混沌神经网络结构较为复杂,且不易分解的特点,基于反馈控制混沌原理,该论文提出一种拳的离散系统混沌同步方法-非线性 反馈控制混沌同步方法来同步两个混沌神经网络.针对传统的混沌遮掩方法由于发射和接蛋端的驱动信号不同而导致恢复出来的信息存在误差的缺点.提 出了一种改进的混沌遮掩方法,即有用信息除了去驱动接收端外也反馈到发射端,这样将保证发射端与接收端完全同步.采用改进的混沌神经网络的同步该 论文提出了一种新的数字语音保密通信系统方案. 6.期刊论文 张晨燕.孙成立.ZHANG Chen-

18、yan.SUN Cheng-li 非特定人孤立词语音识别系统的片上实现 -计算机工 程与应用2007,43(13) 在SEED-DEC5502DSP嵌入式系统开发平台上实现了一个面向非特定人的孤立词语音识别系统,和传统的基于特定人的语音识别系统相比,该系统无需用 户训练,易于使用.系统采用改进的基于语音对数域能量变化率的实时端点检测算法,只对检测的有声段语音进行特征提取,从而减少了要处理的语音帧数 ;提出了改进的共享声学单元状态发射概率共享的解码策略,进一步降低了计算负担.实验表明系统在100词条的情况下识别率达到98.1%,识别时间为 1.03倍实时. 7.学位论文 姚屏 基于DSP的语音检

19、测与神经网络自适应滤波研究 2005 语音检测器的主要任务是对接收到的含噪语音信号进行分析，判断其 中是否有语音，将检测结果送至主控板，使主控板作出相应的处理，从而控制 单工电台的发射开关，使其处于接收或发射状态。 本文分析了语音检测技术的理论基础，讨论了语音与噪声的不同特性，研究了信号的“谱熵"值和“短时平均幅度差函数(AMDF)”对车辆通信中 语 音信号的影响，提出了“谱熵”和AMDF相结合的混合检测算法对信号进行语音噪声判决，且采用自适应神经网络滤波，提高了信号的信噪比 (SNRl)，达到语音增强。最后，以DSP芯片为核心，完成语音检测器的设计与开发工作。 在进行算法研究时，将

20、干扰信号抽象为白噪声和严重失真的单音信号(即方波信号)，并分别在频域和时域内对含噪语音进行分析和处理。在频域内 ，利用傅里叶变换和最大离散熵定理，对含噪语音的短时频谱进行分析，构造出一种熵函数来对语音信号进行有声无声的判决，从而达到检测语音的 目的；在时域内，用N=128的矩形窗取出短时信号，计算信号的AMDF。 研究结果表明，“谱熵”和AMDF联合检测算法是在SNR比较高的情况下检测效果较理想，而车辆通信中语音信号的SNR较低，故在对信号处 理之前 ，进行自适应神经网络滤波，滤除信号中混杂的噪声信号，提高SNR，从而达到语音增强的目的，有利于信号的检测。仿真结果表明，本算法对带噪语音 端点检

21、测有高的正确率。 在硬件设计上，采用串行输入输出的方式，充分利用DSP芯片的 McBSP口和DMA通道，使数据的输入和输出不占用CPU时间，同时简化 电路，减小 印刷板的尺寸。 8.期刊论文 张晨燕.孙成立.Zhang Chenyan.Sun Chengli HMM非特定人孤立词语音识别系统的片上实现 -电信科学 2006,22(10) 在SEED-DEC5502 DSP嵌入式系统开发平台上实现了一个面向非特定人的孤立词语音识别系统,与传统的基于特定人的语音识别系统相比,该系统无需 用户训练,易于使用.系统采用改进的基于语音对数域能量变化率的实时端点检测算法,仅对检测的有声段语音进行特征提取和

22、解码,减少了要处理的语音 帧数;对状态输出概率计算进行了分析和优化,进一步降低了计算负担.实验表明系统在100词条的情况下识别率达到98%,识别时间为1.03倍实时. 9.学位论文 张艳荣 蜂窝移动通信分布式功率控制及其性能分析 2006 在蜂窝移动通信系统中，功率控制是最重要的系统要素之一。对FDMA/TDMA系统，它的主要作用是减少共信道干扰，提供“更紧密”的频率资源复用 ，从而提高系统容量。在CDMA系统中，为了有效地解决“远-近”效应和小区边缘问题，功率控制对CDMA系统显得尤为重要。没有功率控制，CDMA系统的 容量甚至会低于FDMA系统。另外，从经济的角度考虑，功率控制还能最大限度

23、地降低移动台发射功率，从而延长移动台电池使用寿命。本论文针对蜂窝 移动通信系统的分布式功率控制以及在采用功率控制后系统的性能进行了深入地研究。 分布式功率控制算法在实际系统中应用时，存在着诸如时延和信号测量困难等我们所不希望的问题。因此提高分布式功率控制算法的迭代速度一直 是研究人员关注的焦点。首先，本论文提出了一种适合于FDMA或TDMA蜂窝移动通信系统的基于信干比(SIR)平衡的新型分布式功率控制算法。研究结果表 明，无论是一维蜂窝系统还是二维蜂窝系统，它都大大地减少了迭代步数，从而使迭代速度明显提高。 3G和未来的4G移动通信系统将提供诸如高速数据、视频、高质量图像传输等宽带数据业务。这

24、些服务大多数是下行传输，从而使下行链路的功率控 制与上行链路的功率控制变得同样重要。本文针对OVSF-CDMA和MC-CDMA蜂窝通信系统的下行链路，提出了一种基于贪心算法的速率分配方案，并从理论 上证明了该方案能够以最小的基站总发射功率提供最大的系统吞吐率。在此基础上，提出了一种适合于蜂窝通信的分布式联合功率和速率控制方案。研 究结果表明，实际系统中轻负荷和重负荷时系统的稳态发射功率受正交化因子影响很小，但在中负荷情况下，系统的稳态发射功率随正交化因子增大而 显著上升。研究还表明，轻负荷时每个用户都可以最高数据速率传输数据，而在中负荷和重负荷情况下，用户的平均数据传输速率会随着正交化因子的 增大而很快下降。 在CDMA系统中，为了能够得到更好的网络容量，联合功率和速率控制受到了广泛的关注。但目前发表的文献中，很难兼顾语音和数据用户各自的特 点。所以本文针对综合语音和数据业务的CDMA蜂窝系统的上行链路，提出了四种基于业务优先级的联合功率和数据速