无线语音对讲系统的研究

论文摘要

随着信息技术的发展,作为信息交流的无线通信技术在人们生活、生产中起着重要的作用,应用越来越广泛,无线通信技术正向高集成化、高速化发展。人们要求能随时随地利用无线通信进行信息交换,无线语音对讲系统广泛应用病房呼叫系统、无线楼宇对讲系统等领域。本文主要研究了如何用微控制器和无线通信射频收发器芯片作为系统平台实现无线语音收发系统。本文阐述了本设计所使用的关键技术,首先介绍系统工作原理、无线通信接收和发射的几种常用方案。然后介绍了系统硬件电路设计,包括有微控制器模块、电源模块、射频收发模块、时钟复位模块、音频信号处理模块。其中射频收发模块采用低中频接收机和直接上变频发射机的方案,所选用的射频芯片将接收机和发射机集成于单一芯片上,简化了射频前端电路。软件部分是通过STM公司提供的MCU开发套件ST TOOLSET来实现编程、调试、烧录程序。软件设计采用任务切换模式编程,由外部事件和MCU时钟共同驱动,完成整个系统收发转换。软件设计中详细分析了软件架构,各个模块编程思想；对数字亚音和模拟亚音加密收发流程,以及如何利用单片机对亚音编码和解码做了分析。最后介绍了系统的软件调试,通过STM8S系列单片机提供的swim ST-Link仿真板进行软件仿真调试。硬件的测试通过无线电综合测试仪测试,电路实现信号的发射和接收功能。本系统设计同时充分考虑了作为移设备的特殊功耗需要,采用省电模式设计和高低功率切换功能,使得待机时间更长,该系统具有低成本、低功耗的通信终端设备。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 系统工作原理
• 1.3 论文的主要工作以及章节安排
• 第2章 无线通信系统方案论述
• 2.1 接收方案
• 2.1.1 外差式结构
• 2.1.2 镜像抑制结构
• 2.1.3 直接下变频结构
• 2.1.4 数字中频结构
• 2.2 发射方案
• 2.2.1 直接上变频和两次变换法方案
• 第3章 硬件电路设计
• 3.1 总体设计框图
• 3.2 各单元模块设计
• 3.2.1 微处理器控制模块
• 3.2.2 射频收发模块
• 3.2.3 电源模块
• 3.2.4 时钟及复位模块
• 3.2.5 语音输入、输出处理模块
• 3.3 PCB设计
• 3.3.1 PCB设计流程及设计方法
• 3.3.2 PCB多层板设计
• 第4章 系统软件设计
• 4.1 软件开发环境概述
• 4.2 系统软件架构
• 4.3 信号接收检测模块
• 4.3.1 发射亚音设置
• 4.3.2 接收亚音设置
• 4.3.3 亚音收发流程
• 4.3.4 键扫描
• 4.3.5 信号检测流程
• 4.4 信号接收、发射模块
• 4.5 信道扫描模块
• 4.6 静噪取消模块
• 4.7 电池管理与错误处理模块
• 第5章 系统软硬件调试
• 5.1 ST软件调试
• 5.1.1 STM8S系列MCU仿真方式与代码固化
• 5.1.2 收发模块（RDA1845）设置
• 5.2 硬件测试
• 5.2.1 硬件静态测试
• 5.2.2 上电测试
• 5.2.3 硬件调试
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文