一种抗干扰的中低频双频传输系统接收电路设计.doc

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一种抗干扰的中低频双频传输系统接收电路设计
Ａ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ
ｓｙｓｔｅｍ
ｉｎ
ａｎ ａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇ ｄｕａｌ－ｂａｎｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｅｄｉｕｍ ｏｒ ｌｏｗ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
钟晓玲，于真，张扬敏
ＺＨＯＮＧ Ｘｉａｏ．１ｉｎｇ，ＹＵ Ｚｈｅｎ。ＺＨＡＮＧ Ｙａｎｇ．ｍｉｎ （成都理工大学信息工程学院，成都６１００５９） 摘要：本文针对山地、丘陵地区、城市建筑物等复杂环境设计研究了一种中低频双频数据传输系统。 利用中低频电磁波的长波特点，可保证在有障条件下实现数据传输。系统采用双频点工作， 通信可靠性高。抗干扰能力强。接收电路中的本振电源控制电路，设计简单、可靠。本文主 要设计以Ｍ０３３６３为核心的接收电路。各部分电路通过仿真，得到了预期成果。
关键词：中低频；双频；接收电路；ＭＣ３３６３
中图分类号：ＴＮ９１９．７２
Ｄｏｉ：１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－０１
文献标识码：Ｂ
３４．２０１
文章编号：１ ００９－０１ ３４（２０１０）１０上）－０２１ ３－０３
０．１０（．Ｅ）．６６
０引言
随着城市建设和城乡一体化的不断加快，高层 建筑数量日益增长，现有的通讯手段无法满足在某 些山地、城市等有障环境下的通信。为满足有障 环境的通讯需求，设计一种适用于复杂地理环境 下的远程无线数据传输系统显得十分重要。该系 统可用于民用保障通讯、军事有障遥控指挥系统 以及矿山爆破等领域。
级本振混频。第一级混频有两个本振频率可选 择，可接收两个频点的已调信号。每个本振电路 产生对应的工作频率，且每个本振电路一次连续 工作的时间不低于１２ｓ。在１２ｓ中，接收电路至少可 以完整接收任一频点６ｓ时间内发射的无线信号。 从而确保了发送数据的可靠接收。发射电路和接 收电路的工作时序如图ｌ所示。 接收电路的系统模型如图２所示。天线接收来 自发端的和信号经选频、放大和滤波后，送入单 片窄带ＶＨＦ调频接收电路ＭＣ３３６３．．ＭＣ３３６３片内包 含一个高放晶体管，振荡电路、混频电路、限幅 放大器、积分鉴频器、场强指示驱动及载频检波 电路等，并包含了从天线输入到音频输出的二次 变频所有的全部电路，双频信号进入接收系统后， 通过本振１或本振２进行第一级混频产生的第一中 频信号，再经过ＭＣ３３６３片内第二级混频产生的第 二中频信号，中频信号经放大后再鉴频解调为低 频信号，低频信号经滤波放大和整形得到数据信 号送入下级处理电路。
１接收电路总体设计方案
数据传输系统主要由发射电路和接收电路两 大部分组成。本文仅针对接收电路进行详述。系 统工作频率低于２ＭＨｚ，采用ＦＳＫ调制方式，保证 了无线电信号的越障能力。其工作原理是：发射
端交替发送载波频率为１１，＝１．６ＭＨｚ和，ｊ＝１．８ＭＨｚ
两个载波频点的已调信号，每个频点的连续发送 时问不低于６ｓ，一帧数据在６ｓ内可以多次循环重复 发射，以保证数据的可靠接收。如果其中一个频 点受到外部干扰，发端可自动选择跨越的另一个 频点进行发送，频率跳频间隔大，抗干扰能力大 大提高。接收电路采用大于的宽频选频网络和两
２电路设计
电路采用分立元件和集成芯片相结合的设计方 案，完成了无线接收功能并满足各项性能指标。下 面将对接收电路的设计分单元进行分述。
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工作时序卜＿—————叶－————＿叫
６秒 ６秒
接蝗电堕雨五磊赢ｉ磊］墨翌生塑查塑鱼堕三堡厂一
工作时序卜————ｉ＿歹—————叫．一————１了荔—————一
图Ｉ系统收发工作时序图 畋稽日期：２０１０－０３－２５
２．１无源选频网络
调制信号经天线接收进入无源选频网络，接 收天线采用同轴偶极子天线，电压增益不小于 ６ｄＢ，输入阻抗７５ Ｑ。无源选频网络电路由两个
作者简介：钟晓玲（１９７６－），女，Ｉ四）ｌｌ泸州人，讲师，研究生，研究方向为电子信息技术。 第３２卷第１０期２０１０—１０（上） ［２１３］
万方数据
放大电路电力压放大能力较强的优 点，又获得共基放大电路较好的频率 特性。电路如图４（ａ）所示。共基放大电 路的射级负载分别是１．８ＭＨｚ和１．６ＭＨｚ 的ＬＣ选频网络，能有效放大滤波特定 频点信号。电路的增益频率特性仿真实 验结果如图４（ｂ）所示。
２．３本振控制电路
本振控制电路主要启动和停止第 一级混频中的两个本振电路。电路由 ＲＣ延时振荡电路、Ｄ触发器、和两个
图２接收电路系统框图
本振电路（本振１、本振２）组成。为 满足第一中频１０．７ＭＨｚ的要求，对应 于发端ｆ’，＝１．６ＭＨｚ和ｆ２＝１．８ＭＨｚ的载波频率，本振 １的振荡频率为ｆ１＿１２．３ＭＨｚ，本振２的振荡频率为 ｆ－２＝１２．５ＭＨｚ。控制电路由ＲＣ延时振荡电路向Ｄ触
ＬＣ选频回路级联构成，实现１．６ＭＨｚ－１．８ＭＨｚ的 ２００ｋＨｚ宽通频带，对选频网络电路仿真获得了较 平滑的矩形特性曲线，匹配网络完成了前级功放 管所要求的阻抗匹配，同时具有满足工作频率要 求的通频带。无源选频网络电路如图３（ａ）所示，无 源选频网络幅频特性仿真结果如图３（ｂ）所示。
发器提供时钟信号，使触发器Ｑ端输出周期为２４ｓ
的方波；一个周期中高电平脉冲的宽度不小于
１２ｓ。Ｑ端和ｐ端分别做本振１及本振２电路的电
∞’，¨ｃ４ １．２ｔ‘删ｚ
∞一ｐ－ＬＩｌｌ＿ｌ
ＩＩＩＩｑｌｌ
源。当Ｑ端输出高电平时，Ｑ端输出低电平，本振
ｌ工作，本振２停止；当Ｑ端变为低电平，Ｑ端输 出高电平时，本振１停止，本振２工作。这样设计 可保障无论发端发送载波频率为ｆ。或ｆ。的已调信号
（ａ）无源选频网络电路
●
●
筋
一弛
●
卯
一兽一目日ｏ
一酌
●
笛
０
（ａ）选频高放电路
１．６Ｍ
１．８Ｍ
一如
∞
（ｂ）无源选频网络幅频特性图
图３无源选频网络
一∞ｐ）ｏ＿！日ｆ１
ｑ∞ ∞
２．２选频放大电路 信号经过选频网络滤波后，输出信号送放大 电路。由于单级放大的倍数有限，采用两级放大 电路级联。两级放大电路的总增益约为１００。 第一级放大电路采用ＦＥＴ器件，第二级选频 放大电路采用共射一共基放大电路，既保持共射
１２１ａ１
叫∞ ∞
ｌＭ
１０Ｍ
（ｂ）选频放大电路增益频率特性
图４选频放大电路
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万方数据
（每个频率连续发送６ｓ），收端一次１２ｓ的连续工 作时间内，至少可以完整接收其中一个频率的已 调信号。从而大大提高了系统的抗干扰能力以及 安全性，实现了２００ｋＨｚ间隔的双频点接收。本振 电路及其工作时序如图５所示。
中低频信号的双频接收工作。
（ａ）本振电源控制系统框图 ＲＣ延时 振荡时钟 图６ ＭＣ３３６３解调电路
娶氅蒸嚣—］厂—了ｌｉ五司 万端输出。————’”………Ｌ——一
（ｂ）本振电源控制时序图
吕熊詈＿』１五蕊］———厂
图５本振摔制电路框图 ２．４
３结论
本文创新点是，采用了大跨度的单点跳频的 抗干扰措施，实现了中低频双频传输系统中接收 电路的设计，解决了在山地、丘陵、城市等复杂 地区高可靠性的数据传输与接收问题。设计中采 用了双频点工作，提高了通信的可靠性。接收电 路中的本振控制电路，设计新颖，简单，可靠。 该接收电路的设计完成了预期的功能，可以作为一 种新的设计方法应用于通信接收机中。
ＭＣ３３６３解调电路
由选频放大电路输出的已放大的信号和本
振电路输出的本振信号进入ＭＣ３３６３完成解调。 ＭＣ３３６３是美国ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司生产的单片窄 带ＶＨＦ调频接收电路。混频及鉴频电路如图６所 示。对来自发端的载波频率为ｆ，＝１．６ＭＨ，或ｆ２＝ Ｉ．８ＭＨ：的ＦＳＫ调制载波信号，收端采用两级混频 放大后再鉴频的解调方法。本振频率分别为ｆ．１－ １２．３ＭＨｚ，ｆ２＝１２．５ＭＨｚ，它们与ｆ】和ｆ２的信号分别 进行第一级混频后都输出１０．２４５ＭＨ，的第一中频信 号，经陶瓷滤波后再与４５５ＭＨ，晶体产生的本振信 号进行第二级混频，输出的第二中频信号。经片 内鉴频解调、放大后输出解调信号，经放大整形 得到的数字信号送入下级电路处理，从而完成了
参考文献：
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Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ
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【上接第２０８页】
无功补偿装置具有很好的优势。但是，ＳＶＧ要求的 高补偿灵敏度和响应速度使得其研制的难度很大， 在大功率上实现的难度极高，目前ＳＶＧ的控制策略 过于复杂，造价较高，相信随着新技术和新材料的 广泛应用，ＳＶＧ必将有十分广阔的发展前景。 参考文献：
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（１０）：５－１２．
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１２１５１
万方数据
一种抗干扰的中低频双频传输系统接收电路设计
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 钟晓玲， 于真， 张扬敏 成都理工大学,信息工程学院,成都,610059 制造业自动化 MANUFACTURING AUTOMATION 2010，32(10) 0次
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本文链接： 授权使用：西北农林科技大学(xaxbnlkjdx)，授权号：bc40a958-4db7-42a9-82df-9e2b013744f3 下载时间：2010年11月11日

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