收解调模块设计抗干扰措施软件设计发射机主控单片机拼音输入法的实现过程拼音输入法的软件流程硬字库的制作与使用方法拼音输入的实现发射机主控芯片软件流程无线发射模块的设计控制芯片的选取软件流程接收机主控单片机软件流程接收中断处理流程键盘中断处理流程主程序流程系统测试测试使用的仪器指标测试和测试结果发射部分的指标测试和测试结果接收部分的指标测试和测试结果波形观察及距离测量结果分析结束语,谢辞,参考文献附录使用说明附录主要元器件清单系统设计设计要求任务设计并制作个单工无线数据传输系统，实现主站对从站的汉字信息传输。要求基本要求设计并制作个载波频率在之间的发射机。要求载波频率稳定度优于，能传送汉字信息，调制方式任选发射机输出功率不大于假负载电阻上测得采用键盘输入要传送的汉字信息，并用液晶显示。设计并制作个接收机，完成对发射机发送汉字信息的接收。接收机采用电池组供电，用液晶显示接收到的汉字。发射机与接收机的最小通信距离不小于米通信距离是指两天线间的最近距离。④任选常用汉字个，采用键盘输入。汉字信息要求以点阵形式传输。系统能以不同的传输速率传送汉字组。以三个不同的速率具体数值自定，但不得低于传送汉字组，并计算出汉字率。系统主机必须支持无限次的循环发送有限次循环发送和单次发送。发挥部分尽量提高传输速率，减小汉字率。汉字率时，测最高传输速率。在发射功率条件下，提高通信距离。增加黑白图形的点阵形式传送功能。④接收机数量扩展至个实际制作个构成点对多点的通信，要求接收机号码可任意设置，发射机具有拨号传送和群发功能。支持拼音输入法。说明发射机的载波频率定要在之间，否则不能参加测评。发射机接收机不能用成品电路板或成品设备。完成作品不能使用机。收发天线自定。实验测试报告要注明测量仪器及测试方法，又具体的测试数据。发射机接收机相互，不允许公用控制与显示器。④参赛队需提供所选个汉字的清单以及汉字对应的点阵码。接收机端的高频信号解调电路和单片机处理电路需设计成两块的电路板，高频信号解调电路板上不得有任何可编程的器件，且两块电路板之间的数据接口需放在明显的位置，便于采用示波器或逻辑分析仪测试接收到的数据。总体设计方案设计思路题目要求制作个单工无线数据传输系统，实现主机与从机的汉字信息的传输，设计主要分发射和接收两大模块。基本电路图如图所示，为了将发射机频率稳定度提高，通信速率提高和发射距离加大在设计中应当采用必要的措施。图基本结构图方案论证与比较调制体制的方案论证与选择方案模拟信号采用调制数字信号采用调制。该方案的优点是调制解调实现简单，占用频带窄，缺点是抗干扰能力差。方案二模拟信号采用调制数字信号采用调制。该方案的优点是抗干扰能力强，可靠性好，易于用实现，缺点是占用频带较宽方案选择本系统可以采取调幅方式或调频方式。调频方式与调幅方式相比，具有较强的抗干扰能力。方式频带利用率高，但可靠性差方式虽然频带利用率不高，但可靠性好，信噪比大，中，抗噪性能差，频带利用率不如高，频带利用率高，而且抗噪性能好。由于题目不要求频带利用率，而且此题这个频段内比较适合于方式，故本系统采用调频体制，数据收发采用方案。载波信号产生电路的设计方案论证与选择方案采用晶体振荡器产生基准频率，再用选频网络加放大器选出它的谐波实现倍频。该方案稳定度较高，但存在的频率的晶体谐振器难以获得太大和选频网络调节较为麻烦等缺点。具体方框图如图所示。图晶振电路产生载波方框图方案二变容管直接调频。此方案系统框图如图所示。这种方式结构简单，但由于本振属于开环方式，回路的值较低，使得频率稳定度不高。另外，由于变容二极管压控特性的非线性性，调制的非线性失真大。图变容二极管产生载波方框图方案三调频方式。此方式参考频率直接来源于对晶体振荡器的分频。因此这种方案的频率稳定度高，与晶体振荡器的稳定度相同，可达以上，但是这种方式的电路复杂，调试困难，而且相位噪声较大。方案四软件调频方式，如图所示。此方式是由产生载频，单片机发送数据以及语音采样，根据数据和采样结果直接对频率实时控制实现调频。由于产生的频率精度高与晶体振荡器的稳定度相同，可达以上，稳定度也好，而且单片机控制可以随意切换载波频率，频偏，调制度等，实现也简单。图产生载波方框图方案选择载波信号发生器是主机发射部分的重要组成部分，应能产生等幅高频正弦信号，其振荡频率应十分稳定。方案二与其它方案相比短期频率稳定度均只能达到方案的特殊晶体不易找到，而且灵活性比较差方案三虽然可以满足要求，但是在调试过程中比较困难，不易实现方案四由于采用了直接频率合成技术，使输出频率与晶体同等稳定，且灵活性高。故比较上述四种方案，方案四明显优于其它方案，较易实现，因此我们采用方案四。接收模块的设计方案论证与选择专业收音电路常采用大规模集成等大规模集成芯片来实现。方案采用二次变频进行解调。可采用解调芯片或进行解调。优点是克服了调谐回路性能会变差的问题，可以通过对二中频的处理，提高整体电路的选择性，提高镜象抑制比。提高二中频的放大倍数可提高灵敏度。缺点是被解调信号的频偏范围较小，带宽较小。方案二采用次变频进行解调。可采用解调芯片进行解调，优点是技术成熟，稍微改变外围电路便可以工作在频带内，解调的基带频率可以至，其接收频带宽，是高保真的接收机。有利于实现语音与数字调制信号的基带频分复用。方案选择上述两种方案实现的功能基本相同，但具有耗电小调整简单等优点且它的宽电压适应范围和立体声指示及静噪功能也是所力所不能及的。故选用方案二。因内部带解调电路，可以对数据调制后的信号进行解调，另外同时也可以接收路音频信号，实现语音的接收。中央控制芯片的选取方案采用现场可编程逻辑门阵列作为系统的控制核心。由于具有强大的资源以及并行处理能力，使用方便灵活，易于进行功能扩展，特别是结合了，可以达到很高的效率。系统的多个部件如频率测量电路，键盘控制电路，显示控制等都可以集成到块芯片上，大大减小了系统的体积，并且提高了系统的稳定性。方案二基于单片机技术的控制方案。相对于的并行处理方式，单片机是通过对程序语句的顺序执行来建立与外部设备的通信和完成其内部运算处理，从而实现对信号的采集处理和输出控制。它最主要的特点是其串行处理能力。方案选择上述两种控制方式除了在处理方式和处理能力速度上的差异外，在实现的效果以及复杂程度等方面也有显著的区别。将器件功能在块芯片上，相对于单片机外围电路较少，集成度高。而单片机技术比较成熟，开发过程中可以利用的资源和工具丰富价格便宜成本低。鉴于本设计中，仅单片机的资源已经能满足设计的需求，而的高速处理的优势在这里却得不到充分体现因此本设计的控制方案模块拟选用上述基于单片机技术的方案二。单片机采用公司生产的，该型号单片机主要特点为指令吞吐率使用外部晶振，片上集成双异步串行口，接口等极其丰富的硬件资源，很适合作内嵌拼音输入法这类大量消耗时间与内存资源的用途，且价格相对较低元。拼音输入法的选择方案区位输入法。将汉字点阵码按国标的区位码与物理地址对应关系储存于中，输入汉字时查得待输入汉字的区位码，由单片机完成区位码与对应汉字点阵码物理地址的译码，取出点阵码。国标的汉字区位码可以通过区位码字典查得，此方案的汉字输入已与汉字本身意义有定联系，故取输入码相对容易些，而且使用国标字库后可以用极小的工作量获得极大的汉字输入能力例如国标级字库为常用汉字个。但取得区位码需要区位码字典的支持，给实际使用造成不便。方案二拼音输入法。此方案被广泛采用于机电子词典手机等电子设备上，易于掌握兼顾效率的特点，且较易于在嵌入式控制芯片上实现。方案三五笔输入法。此输入法是公认中文输入法中效率最高的，但不易掌握，且在嵌入式应用中难以实现。比较以上三种方案，方案二明显优于其它两种方案，本系统中采用在手机中广泛使用的拼音输入法，具有输入个汉字的能力。高频功放选择方案采用谐振功率放大器，谐振功率放大器采用谐振回路进行选频放大三极管的导通角小效率高，但是非线性失真严重，谐波分量大。方案二采用甲类的功放，导通角为效率低，但是非线性失真较小，谐波分量少。方案三采用甲乙类功放，甲乙类功放介于甲类与乙类之间，导通角介于效率比甲类高，性能介于甲乙类之间。比较上述方案，题目要求功率小于，方案般工作在功率较大的场合。甲类的功放效率低耗电量大，最终选用甲乙类功放，效率和性能都有较大的提高。关于尽量增加传输距离的分析传输距离是无线数据传输系统的综合性能指标。根据无线数据传输距离公式所示。式中，为最大传输距离，为发射机天线端辐射的有效功率，为接收机的最小检测功率，分别为发射机天线和接收机天线的增益，值在发射频率确定的情况下基本是个常量。要增大传输距离应从如下几个方面考虑在发射机接假负载，其功率不大于的情况下，尽量提高发射机天线辐射的有效功率。当时当拉杆天线长，直径时，通过仿真计算可得，拉杆天线的等效阻抗为由此可见，发射机输出端阻抗与天线严重失配。为使天线辐射功率最大，应适当加长天线，使天线的特征阻抗与发射机输出阻抗相匹配。提高接收机灵敏度。由式可知，提高接收机灵敏度即降低接收机的与提高发射机天线辐射功率对增加传输距离是同等重要的。故接收机采用超外差体制，并且对接收机本振频率要准，使接收机灵敏度最高。尽量使天线阻抗与接收机输入阻抗匹配，使之与天线等效电容形成串联谐振，接收机高放电路采用低阻抗输入的共基电路。本设计采用的芯片内部已集成了该电路。在天线输入端另加级低噪声天线放大器，会提高接收机的灵敏度从而增加作用距离。④因本设计收发天线没有要求，为了使辐射效率尽量提高本设计中天线工作时振子长度设定在最佳波长匹配点，并且要注