调频信号发射机与接收机的设计

调频信号发射机与接收机的设计中文摘要调频信号发射机是一种将音频、视频信号转化为一定频率的电磁信号发射出去的装置，而调频接收机是一种将一定频率的电磁信号转化为音频、视频信号并接收的装置，它们配套组合成一种简单且应用十分广泛的通讯工具。我们身边常见的调频对讲机就是最典型的例子，调频对讲机上既有发射机又有接收机，通过调节两个对讲机的频率一致，就能完成彼此之间的信息传输。调频信号发射机是基于BA1404芯片设计的，实现发射100MHz的调频信号；调频信号接收机是基于CXA1238M芯片设计的，实现接受88～108MHz的调频信号。关键字：调频信号发射机；BA1404；调频信号接收机；CXA1238M；调频ThedesignofFMsignaltransmitterandreceiverABSTRACTFMtransmitterisakindofaudioandvideosignalconversionforacertainfrequencyelectromagneticsignalistransmittedoutofthedevice,andFMreceiverisacertainfrequencyelectromagneticsignalsintoaudioandvideosignalsandreceivingdevice,theyassembledintoasimpleandwidelyusedmeansofcommunication.ThemosttypicalexampleistheUSaroundacommonFMradio,FMradioonbothtransmitterandreceiver,byadjustingthetworadiofrequenciesareconsistent,willbeabletocompletetransferofinformationbetweeneachother.FMtransmitterisdesignedbasedonthechipBA1404,transmit100MHzfrequencymodulatiosignal;FMsignalreceiverisdesignedbasedonthechipCXA1238M,acceptedthe88~108MHzfrequencymodulationsignal.KEYWORD:FMsignaltransmitter;BA1404;FMsignalreceiver;CXA1238M;FM目录第一章前言.................................................................11.1课题研究的意义.......................................................11.2设计目标.............................................................1第二章无线电发射与接收......................................................22.1无线电发射..........................................................22.1.1无线电波.......................................................22.1.2无线电波的划分.................................................22.1.3无线电发射基本原理.............................................32.2无线电接收..........................................................32.3无线电发射与接收工作原理............................................3第三章调频信号发射机的设计..................................................53.1系统设计............................................................53.1.1设计方案.......................................................53.1.2系统框图.......................................................53.1.3系统组成.......................................................63.2系统电路原理图及工作原理.............................................93.2.1系统电路原理图.................................................93.2.2工作原理.......................................................93.3系统安装和调试......................................................103.3.1PCB板图设计..................................................103.3.2系统安装......................................................113.3.3系统调试......................................................12第四章调频信号接收机的设计.................................................154.1系统设计...........................................................154.1.1设计方案......................................................154.1.2系统框图......................................................154.1.3系统组成......................................................164.2系统电路原理图及工作原理............................................214.2.1系统电路原理图................................................214.2.1系统电路原理图................................................214.3系统安装和调试......................................................224.3.1PCB板图设计..................................................224.3.2系统安装......................................................234.3.3系统调试......................................................23第五章总结...............................................................24参考文献....................................................................25第一章前言1.1课题研究的意义人类是通过语言来进行信息交换的。在远古时期乃至现在，我认为人类进行通信最简单的工具就是空气，在一定距离内，人们直接通过语言来进行信息的交换。因为声音通过空气的传输距离是有限的，所以随着距离的增加，人们不可能再通过空气来传输信息，这时候就需要新的通信工具了。在古代，人们通过飞鸽传书、烽火、鸣钟鼓等方式来传递信息。随着科学技术的发展，各种先进的通讯工具相继问世，如电脑、手机、移动电视等，这些是通过金属导体和电磁波来传递信息的。在一些偏远的山区、原始森林，就没有用于通信的电磁波，这时候调频对讲机就能满足这些地方的无线通信需求。调频对讲机上不仅有发射机还有接收机，将两个对讲机调在同一频率点上，就能完成彼此之间的信息传输。调频信号发射机与接收机在我们现实生活中的应用十分广泛。一台发射机、一部电视机和一台接收机就可以组成电视无线耳机，避免在夜间收看节目时影响别人；一台发射机、一台汽车（接收机）和一个MP3就可以组成汽车MP3播放器，它可以把MP3上的音乐通过汽车播放出来；一个发射器，一台电脑和一个接收器可以由无线家庭音响系统，你可以在家里放一个接收器能听到电脑上的音乐，没有约束，无论在家里的任何地方都可以听到音乐。除了在私人空间的使用，调频信号发射机与接收机还可以应用于工业生产、商业运营、医疗监护、军事天文等各个领域。可以说，该课题具有一定的研究意义和价值。1.2设计目标调频信号发射机的设计需要使用信号输入、音频放大、立体声编码、调制、调频波发射等电路，从而实现调频信号发射，并可用接收机接收。发射机的发射距离大于10米，发射频率100MHZ左右。调频信号接收机的设计要求能接收88～108MHz的调频信号。第二章无线电发射与接收调频信号发射机与接收机之间是以无线电的方式传送信息的。发射机发出语音、视频等信号，由接收机将接收到的由发射机发出的信号经处理后转换为人们可以识别的相应的信号，其中无线电作为信息传输的载体，在中间起到了至关重要的作用。2.1无线电发射2.1.1无线电波无线电波是一种电磁波，而电磁波是一种人既看不见也摸不着、传播不需要通过任何载体的一种特殊电波，其传播速度和光速基本相同。目前我们使用的所有的无线通信工具都是通过电磁波来传递信息的，应用范围广。电磁波的频率范围非常宽，不同频率范围的电磁波用途不同，可以分为红外线、紫外线、X射线、可见光和无线电波等[1]。其中无线电的频率范围在几兆赫兹到几十万兆赫兹之间。电磁波的波长（）、波速（C）与频率（f）之间的对应关系如下：/Cf[2]（1）由于1/Tf，代入上式可得：/CfCT（2）2.1.2无线电波的划分无线电波的波长在几百微米到几万微米之间，根据传播的特征和产生、放大等技术的差异，人们通常将无线电波划分为不同的波段或频段。表1列出了无线电波的划分及其主要应用场合。表1无线电波的划分及其主要应用场合[3]通过上表我们可以看出，无线电波可以应用于不同的领域，30kHz到300MHz之间频率的无线电波主要用于民用和商业用途，其他频段的无线电波主要应用于军事和天文。2.1.3无线电发射基本原理人体发出的语音信号频率约为20～20000Hz，通过话筒或麦克风（声电传感器）将语音信号转化为与其频率相同的音频电信号，经过发射机的进一步处理，再通过电磁波发射到更远的地方。2.2无线电接收无线电接收的基本原理是，天线感应出许多调频信号，通过谐振电路选出一定频率的已调信号，再通过接收机的进一步处理将无线电信号转化为音频信号，再经放大后推动扬声器将声音播放出来。2.3无线电发射与接收工作原理无线电发射与接收工作原理可用如下图1方框图来表示。图1无线电发射与接收工作原理方框图第三章调频信号发射机的设计3.1系统设计调频信号发射机是指将语音、视频等信号以无线电波的形式发送