无线电对讲机设计论文(3)

图3.1.5 整体电路设计原理图

(6) 系统电源模块设计

其中系统电源模块设计采用18650-SAMSUNG-5V三星电池作为系统供电；一节18650电池电源预计1400mA.h,经过简单滤波电路处理，可以完全胜任本系统供电任务。而且三星18650电池本身体积小，磷酸铁锂构造，便于携带，方便为本系统提供支持。

前期测试，常规线性电源普遍含有50HZ市电频率谐波、或者杂波等干扰设备运行，无法进行正常的调制解调，甚至干扰信号正常接收发射，后期的语音信号还原变得艰难、失真度提高，无法满足语音信号通信清晰度的要求。因此对于电源的要求必须是干净无杂波的直流（3.3v-5v宽电压直流供电）电源供电，这一点上讲，电池的使用变得首先必要起来。而且考虑到携带、移动方便测试等因素，选择18650-SAMSUNG-5v电池单节完成对系统的供电。从性能上讲，18650-SAMSUNG-5V可以循环充电，而且单节达到1400mA.h电量和续航时间上基本达到本次设计需要的要求。 4 系统部分指标数据

以下数据来自深圳尚瑞思电子高频实验室。 4.1 直流电器参数

表4.1 电路直流参数 符号 VBAT Tamb Iin Vin 描述 电源电压 环境温度 I/O输入电流 最小 3.3 -3.0 -5 -0.3 典型 4.2 最大 5.0 85 5 3.3 单位 V ℃ mA V 注：以上数据均为最大工作范围之内。

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4.2 系统功耗指标

表 4.2 电路功耗指标A 工作模式 连续接收 连续发射 描述 接收机正常开启 -47dBm,AF=1KHZ,MOD=1.5KHZ 发射机正常开启 输入为1KHZ调制信号 测试条件 输入频率450.050MHZ，RF电平65mA 330mA 典型值 注：（测试条件：BAT=5.0V,Ta=-25℃）

表4.3 电路功耗指标B 接收静噪待 机省电模式 深睡眠 完全关断 至连续接收/发射模式 接收机处于待机省电工作状态 接收机/发射机均 在500ms内完成上电过程，切换0.1uA 12mA (1) 工作参数

本系统设计采用默认工作参数：（串口通信功能未在系统中涉及）

模块在上电工作后，如果没有收到AT指令，其默认工作参数为：GBW=12.5KHZ,TFV=450.05MHZ；RFV=450.050MHZ,接收和发射CTCSS=01，SQ=3，压扩开，扰频关闭；

亚音频信号自动随语音信号发射并在通信过程中主动完成校验。

期间，如果未通过串口通信功能改写设备工作参数，所有工作参数按照上述默认开启，调制解调过程完整依附上述参数进行。

如图4.2.3所示，为SR-FRS-0.5外围封装以及引脚参数。

图4.2.3 SR-FRS-0.5W外围封装

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(2) SR-FRS-0.5W引脚功能描述

表4.4 SR-FRS-0.5W引脚功能描述

引脚名称 GND PD PTT AF_OUT SQ GND GND MIC_IN RXD TXD GND ANT GND BAT 脚位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 功能描述 地 模块睡眠使能脚，0=SLEEP 模块发射/接受控制脚，1=接受，0=发射 接收音频输出 接收静噪，低电平有效 地 地 MIC输入 异步串行接口（接收数据口） 异步串行接口（发送数据口） 地 射频输入/输出 电源地 电源（3.3-3.5） 4.3 总体电性能规格说明 4.3.1 整体性能指标

表4.5 整体电性能规格说明

频率范围MHZ 信道间隔KHZ 天线阻抗（Ω） 工作温度范围（℃） 频率稳定度（ppm） 136-174MHZ,400-470MHZ 25/12.5KHZ 50 -20--+60 +2.5 4.4 系统工作电路发射/接收性能指标

4.4.1 发射特性指标

表 4.6 发射特性指标 符号 AF OUT 音频输出失真 Fo=1KHZ 300HZ 音频响应 500HZ 1000HZ 9

参数描述 参考灵敏度 接收信噪比S/N 测试条件 12dB信呐 1.5KH频偏 最小 -120 52 典型 -122 55 150 1 +2 最大 150 3 单位 dBm dB Mv MV 音频输出（有效值） Fo=1KHZ(可调) +4 0 dB

4.4.2 系统接收特性指标

表4.7 系统接收特性指标 符号 Pout SNR 参数描述 输出功率 最大调制 频偏限制 音频调制失真 信噪比 载波抑制 测试条件 窄带 宽带 40 1 42 -60 最小 350 典型 400 最大 500 2.5 5.0 3 45 单位 MW KHZ KHZ % dB dBC 5 完整系统语音对讲调试记录

因为载波信号频率高达450M+，当前高频实验室难以满足仪器定点调试。因此采用语音真实环境下对讲，语音清晰度，以及实际发射传输距离作为测试指标。

（1） 语音接收完整度和清晰度的影响测试

表 5.1 语音接收完整度和清晰度的影响测试

写频，配对时间 （单位：秒） 参数描述 40秒语音收发 60秒语音收发 90秒语音收发 40秒语音收发 40秒语音收发 5v直流供电 40秒语音收发 40秒语音收发 40秒语音收发 40秒语音收发 40秒语音收发 注：测试时间为2014年5月6日。

测试条件 200m实时对讲 200m实时对讲 200m实时对讲 200m实时对讲 400m实时对讲 600m实时对讲 800m实时对讲 1000m实时对讲 1200m实时对讲 1300m实时对讲 语音接收完整度 85% 85% 83% 89% 88% 80% 67% 55% 44% 22% 清晰度 70% 67% 65% 87% 85% 85% 47% 54% 41% 10% （2） 综合调试记录

表5.2 综合调试记录 写频，配对时间 参数描述 （单位：秒） 5v直流供电 40秒语音收发 60秒语音收发 90秒语音收发 90秒语音收发 测试条件 200m实时对讲 400m实时对讲 500m实时对讲 900m实时对讲 语音收完整度 97% 82% 77% 61% 清晰度 100% 100% 80% 80% 10

注：测试时间为 2014年5月6日。

（3） 测试方法及计算公式

两人各持一个对讲终端，互相对讲。一方主动发送随机语音信号，另一方接收到以后将接收到的信息重复通过手持设备反馈给主动发送方，期间，主设备（主动发送方手持设备）接收到的信号，由记录员记录信息完整度。记录员每次记录所在位置为接收一方，发送方和接收方所交互的信息由记录员事先独立提供。（独立提供信息为无规律汉字，和英文字母以及阿拉伯数字随机搭配）

]a?b|信息完整度计算公式： *100

a其中：a表示记录员独立提供的语音发送信息

b表示主设备发送信息之后接收到的反馈信息 计量单位：匹配字节数

清晰度计算方法：发送和接收双方主观感受取均值 6 结论

在本次毕业设计课题的研究中,我大有收获。首先在选择毕业设计课题时，我本着巩固所学理论知识，加强实际动手能力，增加对现代科技特别是通信方面的了解，就选了简易对讲机的设计这一实际而又有挑战性的课题。

在进行初期的电子系统调试阶段，一开始被杂波过大的线性电源困扰很久，调试的过程非常枯燥，一时之间没找到问题，后来通过和张老师的沟通和请教，得之信号干扰问题，可能是设计测试效果不佳的重要原因之一。在张老师的指导和建议下，我选择直接用直流蓄电池对系统进行供电。这样子我的电路才最终得以正常工作，后期的测试数据才能够顺利进行。这一个过程也让我回顾了很多本科阶段的电路方面的学习。

经过三年学习的积累，在已经掌握相关专业方面知识及其它各方面知识的情况下，我认真严肃的完成了我的毕业设计。这次毕业设计，从一开始的确定课题，到后来的资料查找、理论学习，再有就是近来的调试和测试过程，这一切都使我的理论知识和动手能力得到很大的加强，可以说是对电路知识的一次全面综合。在通信理论的学习和实际电路的识别、分析以及后来的测试过程中不可避免地遇到各种问题，这要求保持沉着冷静积极地思考，实在解决不了的可以请教同学或指导老师。这次毕业设计还是对我的钻研精神，面对困难的心态，做事的毅力和耐心的考验。我在这个过程中深刻的感受到了做毕业设计的意义所在，和我一样真正投入了身心去做的人也一定会有同样的感触。

为完成这次毕业设计，我复习巩固了所学的电子电路等课程知识，为深入认识当今无线通信的技术及发展，我在图书馆、互连网上查阅了大量的相关知识，并对部分流行的通信类芯片有了一定的了解。并且制作了简易语音对讲系统，通过近三周的测试与调

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