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基于Si4432的无线射频收发系统设计

基于Si4432的无线射频收发系统设计
基于Si4432的无线射频收发系统设计

基于Si4432的无线射频收发系统设计

[日期:2009-12-16] 来源:作者:[字体:大中小] 本文设计了一种基于无线收发芯片Si4432和C8051F930单片机的无线射频收发系统。该系统由发送模块和接收模块组成。发送模块主要将要发送的数据经C8051F930处理后,通过Si4432发送出去;在接收模块中,Si4432则将数据正确接收后通过液晶显示出来,从而实现短距离的无线通信。该系统实现了低功耗、小体积、高灵敏度条件下的高质量无线数据传输。

1 无线收发芯片Si4432

Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作电压为1.9~3.6 V,20引脚QFN封装(4 mm×4 mm),可工作在315/433/868/915 MHz四个频段;内部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO,以及可配置的GPIO等。Si4432在使用时所需的外部元件很少,1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统,设计简单,且成本低。

Si4432的接收灵敏度达到-117 dB,可提供极佳的链路质量,在扩大传输范围的同时将功耗降至最低;最小滤波带宽达8 kHz,具有极佳的频道选择性;在240~960 MHz频段内,不加功率放大器时的最大输出功率就可达+20dBm,设计良好时收发距离最远可达2 km。Si4432可适用于无线数据通信、无线遥控系统、小型无线网络、小型无线数据终端、无线抄表、门禁系统、无线遥感监测、水文气象监控、机器人控制、无线RS485/RS232数据通信等诸多领域。

2 无线射频收发系统设计

2.1 系统总体方案

无线射频收发系统的结构框图如图1所示,由C8051F930单片机控制Si4432实现无线数据的收发。发送模块中的C8051F930将数据传送给Si4432进行编码处理,并以特定的格式经天线发送给接收模块。接收模块对接收到的射频信号放大、解调之后,再将数据送给主控制器C8051F930进行相应的处理,如送液晶显示等。系统提供了按键和液晶(OCM12864-9)等人机交互界面,还留有RS232接口可以实现与PC 机通信。

2.2 系统硬件设计

主控芯片选用Silicon Labs公司推出的单片机C8051F930。C8051F930有4 KB的RAM和64 KB 的Flash,片上集成了丰富的外围模块(包括串口、SPI、10位A/D转换器等),很好地满足了本系统对微控制器的要求;支持快速唤醒和最低0.9 V的供电;有多种电源管理模式(如正常模式、空闲模式、休眠模式等),内部集成的2个内建欠压检测器分别适用于休眠模式和正常模式,典型休眠模式下电流仅为50

nA。C8051F930包含1个高效率直流升压转换器,最多提供65 mW给内部微控制器和其他元器件,为了减少正常模式下的电池耗电,C8051F930的省电架构能将操作模式下的电流减小到170μA/MHz。

C8051F930可以通过内置增强型SPI对Si4432的内部寄存器进行读写操作,灵活配置各项参数。通过SPI接口完成对Si4432的初始化配置、读写数据、访问FIFO等操作。使用4线SPI,即MOSI、MISO、SCK和nSEL。

MOSI用于从C8051F930到Si4432的串行数据传输;MI-SO用于从Si4432到C8051F930的串行数据传输;SCK用于同步C8051F930和Si4432之间在MOSI和MISO线上的串行数据传输;nSEL作为片选信号,只有片选信号为低电平时,对Si4432的操作才有效。硬件设计原理图如图2所示。

Si4432的13~16脚是标准的SPI接口,17脚(nIRQ)是中断状态输出引脚。当FIFO溢出、有有效的数据包发送或接收、CRC错误、检测到前导位和同步字、上电复位等情况发生,且相应的中断被使能时,17脚都会产生一个低电平以通知C8051F930有中断产生。20脚(SDN)决定了Si4432芯片的工作状态。当SDN接地(SDN=0)时,芯片处于常规工作模式;接高电平(SDN=1)时,芯片处于掉电模式。掉电模式下寄存器中的内容会丢失,且不允许SPI访问,但芯片的电流损耗只有10 nA,功耗很低,因此适合要求极低功耗的应用。在连接到电源后,在SDN的下降沿上电复位,根据指令转换到其他工作模式。

为了达到较好的通信效果,Si4432的接收低噪声放大器匹配电路和发射功率放大器匹配电路的阻容参数,应严格按照数据手册提供的参数选型。前端的分集式电路采用SKY13267,其V1脚和V2脚分别连接Si4432的GPIO1和GPIO2。通过这款交叉开关实现分集式天线发送和接收通道的自动切换。

2.3 系统软件设计

软件编程采用模块化设计思想,系统中各主要功能模块均编成独立的函数由主程序调用。功能模块包括:初始化程序(包括初始化C8051F930、SPI、Si4432),无线发送程序,无线接收程序等。无线发送程序负责写入数据载荷,并根据通信协议为数据载荷加上前导码、同步字、数据载荷长度及CRC校验字节,形成数据包将其发送出去;无线接收程序负责接收并检验数据包中的CRC字节,以确保接收到的数据的正确性。

无线收发模块之间的通信是以数据包的形式发送的,本系统定义的数据包格式如下:

其中,Preamble(前导码)是一连串的10101010,其数量为8n位,n的大小由用户编程决定。数据包在传输过程中会在每个包的前面加上可设置长度的前导码;接收端为了识别帧的到来,需要前导码进行帧同步,从而确定收发系统之间何时发送和接收数据。SyncWord(同步字)在前导码之后,要用设定好的同步字来作为同步模式的标志码。本系统设定的同步字为2个字节,同步字内容为0x2DD4,接收端在检测到同步字后才开始接收数据。Packet Length是数据载荷长度。

PAYLOAD(有效数据载荷)是用户所发送的数据。CRC(CRC校验和)由内置CRC校检。Si4432内部集成有调制/解调、编码/解码等功能,从而Preamble、Syncword、Packet Length和CRC都是硬件自动加上去的,用户只需设定数据包的组成结构和部分结构的具体内容(如前导码和同步字)。

本文以半双工通信为例,介绍通信的实现过程。编程环境为Silabs IDE V3.61,并在该编译环境下测试通过。Silabs IDE集成了源代码编辑、程序源代码级调试程序和在系统Flash编程器。同时支持第三方编译器和汇编器的使用,

(1)初始化程序

初始化程序包括C8051F930的初始化,SPI的初始化,以及Si4432的关于无线收发频率、工作模式、发射速率等内部寄存器的初始化配置。

系统上电后,C8051F930处于默认状态,根据系统功能需求重新进行初始化配置。C8051F930的数字交叉开关允许将内部数字系统资源映射到端口I/O引脚,可通过设置交叉开关控制寄存器,将片内资源配置到具体的端口I/O引脚上。这一特性允许用户根据自己的特定应用选择通用端口I/O和所需数字资源的组合,提高了应用的灵活性。本系统中,主要配置了SPI通信的4线,液晶LCD的数据线接口、控制线接口和RS232串口数据输入/输出等。

初始化SPI时,可以通过对SPI1CFG寄存器和SPI1CN寄存器的配置来选择具体使用规则。这里,选择主SPI,4线模式,时钟极性为低电平,在时钟上升沿时对数据采样;通过配置SPI1CKR寄存器,可将同步时钟频率设为晶振频率的1/4。

上电之初,Si4432也处于默认状态,需要进行配置才能工作。Si4432有70多个寄存器需要配置,它们决定了Si4432的工作模式,具体配置可以参考Si4432的数据手册。Si4432的初始化是一个重要的部分,配置的恰当与否对系统最终的通信效果有很大的影响。主控制器C8051F930通过SPI配置Si4432的1ch、1dh等寄存器,写入相应的初始化RF控制字(主要是频率、传输速度、传输方式等);通过配置33h、34h等寄存器来设置包的结构、前导码长度、同步字内容等。本系统采用同步传输模式,以0x2DD4作为同步模式的标志码,传输完同步字后才开始传输数据载荷。每次发送数据必须以同步字0x2DD4作为发送数据的同步标志,接收端在检测到同步字后才开始接收数据。

(2)无线发送程序

无线发送程序流程如图3所示。完成C8051F930、SPI和Si4432的初始化后,配置寄存器写入相应的初始化RF控制字。接下来,通过配置Si4432的寄存器3eh来设置包的长度,通过SPI连续写寄存器7fh,往TX FIFO里写入需要发送的数据。然后打开“发送完中断允许”标志,将其他中断都禁止。当有数据包发送完时,引脚nIRQ会被拉低以产生一个低电平从而通知C8051F930数据包已发送完毕。完成中断使能后,使能发送功能,数据开始发送。等待nIRQ引脚因中断产生而使电平拉低,当nIRQ引脚变为低时读取中断状态并拉高nIRQ,否则继续等待。如果数据发送成功,指示灯会变亮。一次数据发送成功后,进入下一次数据循环发送状态。

无线接收程序流程如图4所示。

程序完成C8051F930、SPI接口和Si4432的初始化后,配置寄存器写入相应的初始化RF控制字。通过访问寄存器7fh从RX FIFO中读取接收到的数据。相应的控制字设置好之后,若引脚nIRQ变成低电平,则表示Si4432准备好接收数据。完成这些初始化配置后,通过寄存器4bh读取包长度信息。

然后,打开“有效包中断”和“同步字检测中断”,将其他中断都禁止。引脚nIRQ用来检测是否有有效包被检测到,若引脚nIRQ变为低电平,则表示有有效的数据包被检测到。本系统用Ox2DD4作为同步模式的标志码,接收模块通过检测这个同步字来同步接收数据。最后,使能接收功能,数据开始接收。等待nIRQ 引脚因中断产生而使电平拉低,读取中断标志位复位nIRQ引脚,使nIRQ恢复至初始的高电平状态以准备下一次中断触发的检测。通过SPI读取RX FIFO中的数据,将数据送至液晶OCM12864-9显示,之后进入下一次数据接收状态。

3 PCB设计的注意事项

PCB设计对整个系统的性能影响很大。以下是设计Si4432的PCB时需要注意的地方:

①为了消除走线间的感性效应,应在PCB上空余的地方尽量多布置一些过孔。为了达到较好的射频通信效果,应对整个PCB都覆地铜。当提供了一个较好的RF地之后,TX/RX区域的对地敷铜区有助于减少甚至避免辐射干扰。

②电源接入端要添加去耦电容,且尽量靠近Si4432芯片。滤波电容也应该尽量靠近相应引脚,这样可以得到更好的滤波性能。

③Si4432的外围元件很少,应尽量使用体积小的0402封装贴片器件。其中,电感属于关键器件,需

选用高精度电感。

④Si4432的扼流电感L1应尽量靠近Tx引脚;并联在RXn和RXp上的电感L2在PCB平面上应与L1垂直布局,Tx通道上的电感L1、L3、L4、L5的方向需保证互相垂直以减少耦合;Tx通道和RXn/p通道之间未布线的区域应以接地的覆铜隔离开来,Tx通道匹配电路的布线区应尽可能不要占用太大的板上区域。

⑤晶振的选择参照以下参数:等效串联电阻是60 Ω,负载电容是12 pF,频率准确度是±20×10-6。让晶振与芯片的晶振接入引脚尽量靠近,并用地线把时钟区隔离起来。

⑥设计PCB时,QFN封装的Si4432芯片底部接地。在Si4432芯片底部打9个12 mil(1 000 mail=25.4 mm)大小的接地过孔,以确保良好的接地和散热能力,增强通信可靠性。

⑦板上的走线尽可能不要经过Tx/RXn/p区域,以防止匹配网络的耦合效应。

4 系统测试与分析

为验证本无线射频收发系统设计的可靠性,进行了7组“发射模块一接收模块”通信实验。在空旷地通信距离约为1 500 m时7组“发射模块一接收模块”分别工作在430.50 MHz、431.50 MHz、432.50 MHz 等7个中心频率上,带宽均取112.8 kHz,频率偏移取士25 kHz,发送4 000个数据包,实验结果如表1所列。

从表1中可以看出,在传输速率较低时,误码率为0;在传输速率为100 kbps(或以上)时,有一定的误码,但误码率低于0.075%。因此,该无线射频收发系统具有传输距离远、穿墙能力强、通信误码率低的特点。

结语

本系统完全可以扩充为一个网络系统,形成一个无线网络,以应用到现场控制或测控系统中。本文所设计的无线射频收发系统工作可靠、稳定,具有很好的通用性,稍作改动就可以应用到小区传呼、工业数据采集、生物信号采集、无线遥控等其他一些短距离无线通信领域,具有较高的市场应用价值,为无线数据传输提供了一个很好的解决方案。

基于无线通信射频收发机系统的设计毕业设计

摘要:近年来,射频(RF)无线通信技术的迅速发展增加了人们对低电压高性能射频前端的需求,无线通讯系统中的关键模块-RFIC 成为当前的研究热点,如:蜂窝式个人通信与基站、无线接入系统、卫星通信、全球卫星定位系统、无线局域网等。经过三代移动通信的发展,通信系统发展成了支持多媒体的通信系统,系统的速度更快,误码率更低。射频收发机是通信系统的前端部分,负责信号的接收和发射部分,是无线通信系统中不可缺少的一部分,它决定了通信距离和影响着通信质量通信系统的发展也带动了射频收发机的发展。本论文探讨了收发机的基本结构,射频收发机的发展,然后介绍了射频收发机的一些关键指标,然后根据重要指标计算出射频系统的主要技术指标,最后仿真整个收发机的主要技术指标。 关键词:移动通信;射频收发机;系统指标 RF transceiver system design based on wireless communication In recent years,the rapid development of radio frequency (RF) wireless communication increase the RF front-end needs of low-voltage and high-performance.The key modules-RFIC of Wireless communication systems become research focus,such as cellular personal communications and base station, wireless access systems, Satellite Communications,GPS, wireless lan,etc. After the development of three generations of mobile communications, communications system developed into a multimedia communication system and the system has faster rate and lower BER. RFtransceiver which is front of the communication system is responsible for receiving and transmitting the signal part and that is an integral part the wireless communication system. RF transceiver determines the distance of communication and affects the communication s quality. The development of communication system has also led to thedevelopment of the RF transceiver. The paper discussed transceiver's basic structure and radio frequency transceiver's development and some key indicators. Then according to these important target, it has calculated the radio frequency system's major technique target. Finally it simulated entire transceiver's major technique target. Keywords: mobile communication RF transceiver system specifications 1引言 射频是指该频率的载波功率能通过天线发射出去(反之亦然),以交变的电磁场形式在自由空间以光速传播,碰到不同介质时传播速率发生变化,也会发生电磁波反射、折射、绕射、穿透等,引起各种损耗。在金属线传输时具有趋肤效应现象[1]。 该频率在各种无源和有源电路中R, L, C各参数反映出是分布参数。因此说所谓射频RF (Radio Frequency)是指频率较高,可用于发射无线电频率,一般常指几十到几百兆赫的频

nRF24L01+无线收发系统设计

nRF2401无线收发系统设计 一 实验目的 培养基本实验能力和工程实践能力,通过实验锻炼基本实验技能,使同学们掌握单片机的基本工作原理和单片机系统应用设计的技能,掌握单片机的简单编程方法以及调试方法,并能应用于电子系统设计中,提高同学们对综合电子系统的设计能力,加深对无线通信系统理论知识的理解,增强工程实践能力,培养创新意识,提高分析问题和解决问题的能力。 二 实验基本要求 (1)正确使用电子仪器; (2)根据项目设计要求能够进行单片机系统硬件电路设计和软件编程; (3)学会查阅接口电路手册和相关技术资料; (4)具有初步的单片机电路硬件和软件分析、寻找和排除常见故障的能力; (5)正确地记录实验数据和写实验报告。 三 实验器材 万能板、单片机、nRF2401无线收发模块、液晶屏、晶振、按键、发光二级管、开关、电容、电阻、5V 电源适配器、导线、万用表、电烙铁、焊锡。 四 GFSK 调制解调原理 4.1 调制 频移键控方式,幅度恒定不变的载波信号频率随着调制信号的信息状态而切换,通常采用的是二进制频移键控,即载波信号频率随着数据信息码的“0”、“1”变化进行切换。根据频率变化影响发射波形的方式,FSK 信号在相邻的比特之间,呈现连续的相位或不连续的相位。一种常见的二进制FSK 信号产生方法是根据数据比特码是“0”还是“1”,在两个振荡频率分别为 c d f f +和 c d f f -的振荡器间切换,这种FSK 信号的表达式为: []()()2π() 0FSK H c d b S t v t f f t t T == +≤≤ (二进制1) []()()2π() 0FSK L c d b S t v t f f t t T == -≤≤ (二进制0) c f 和d f 分别代表载波信号频率和恒定频率偏移,而b E 和b T 分别表示单比特能量和比 特周期。这种方法产生的波形在比特码“0”,“1”切换时刻是不连续的,这种不连续的相位会造成诸如频谱扩展和传输差错等问题,信号的功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落,在无线系统中一般不采用这种FSK 信号,而是使用信号波形对单一载波振荡器进行调制,这样FSK 信号可以表示如下: [ ]()2π()2ππ()t FSK c c S t f t t f t h m d θττ-∞??=+=+???? ? 上式中,h 是频率调制系数,定义为2/b b h f R =,b R 为比特率,尽管调制波形()m t 在“0”和“1”比特间转换时不连续,但是相位函数()t θ是与()m t 的积分成比例,所以是连 续的,大部分信号能量集中在以载波频率为中心的主瓣范围,功率谱密度函数按照频率偏移的负四次幂衰减。 为了进一步减小信号的频谱旁瓣,可以在前加入一级高斯滤波器,高斯滤波器的传递函

射频接收系统的设计与仿真

1 前言 (2) 2 工程概况 (2) 3 正文 (2) 3.1零中频接收系统结构性能和特点 (3) 3.2基于ADS2009对零中频接收系统设计与仿真 (3) 3.3超外差接收系统结构性能和特点 (12) 3.4基于ADS2009对超外差接收系统设计与仿真 (13) 4 有关说明 (16) 5 心得体会 (18) 6 致谢 (18) 7 参考文献 (19)

射频是一种频谱介于75kHz-3000GHz之间的电波,当频谱范围介于20Hz-20kHz之间时,这种低频信号难以直接用天线发射,而是要利用无线电技术先经过转换,调制达到一定的高频范围,才可以借助无线电电波传播。射频技术实质是一种借助电磁波来传播信号的无线电技术。 无线电技术应用最早从18世纪下半段开始,随着应用领域的扩大,世界已经对频谱进行了多次分段波传播。当前,被广泛采用的频谱分段方式是由电气和电子工程师学会所规定的。随着科学技术的不断发展,射频所含频率也不断提高。到目前为止,经过两个多世纪的发展,射频技术也已经在众多领域的到应用。特别是高频电路的应用。其中在通信领域,射频识别是进步最快的重要方面。 工程概况 近年来随着无线通信技术的飞速发展,无线通信系统产品越来越普及,成为当今人类信息社会发展的重要组成部分。射频接收机位于无线通信系统的最前端,其结构和性能直接影响着整个通信系统。优化设计结构和选择合适的制造工艺,以提高系统的性能价格比,是射频工程师追求的方向。由于零中频接收机具有体积小、成本低和易于单片集成的特点,已成为射频接收机中极具竞争力的一种结构,在无线通信领域中受到广泛的关注。本文在介绍超外差结构和零中频结构性能和特点的基础上,对超外差结构和零中频结构进行设计与仿真。 正文 下面设计一个接收机系统,使用行为级的功能模块实现收信机的系统级仿真。

基于51单片机的无线数据收发系统设计(带电路图和代码)

1 引言 伴随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟,无线数据传输被越来越多地应用到新的领域。与有线通信方式相比,无线通信以其不需铺设明线,使用便捷等一系列优点,在现代通信领域占重要地位。 但以往的无线产品存在范围和方向上的局限。例如,一些无线产品在使用时,无法将信息反馈给控制者;还有一些无线产品不能很好地显示参数或状态信息,如果能在系统中增加一块小型液晶显示电路,产品不仅能向用户显示其状态或状态的改变,而且可以大大降低成本。正如人们所发现的,只要建立双向无线通信-双工通信并且选择成本低的收发芯片,就会出现许多新应用。 本次设计主要是利用无线收发电路,加上单片机控制与液晶显示制成一套完整的数据收发系统。考虑到目前市场上的一些需求,设计的主要要求是方案成本低,体积小,低功耗,集成度高,尽量无需调外部元件,传输时间短,接口简单。nRF401是国外最新推出的单片无线收发一体芯片,它在一个20脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制、多频道切换等功能,并且外围元件少,便于设计生产,功耗极低,集成度高,是目前集成度较高的无线数传产品,它为低速率低成本的无线技术提出了解决方案。 2 无线数据收发系统 2.1 系统组成 无线数据传输系统有点对点,点对多点和多点对多点三种。本系统由于实际应用的需要,接收器和数据终端之间的数据传输通过nRF401进行,构成点对点无线数据传输系统。整个系统中,两数据终端之间的无线通信采用433MHz的频段作为载波频率,收发通过串口通信。 无线数据收发系统可以分为无线收发控制电路、单片机控制电路、显示电路和按键电路四部分组成,系统原理如图2-1所示: 图2-1 无线数据收发系统原理图

MSM6948无线数据传输系统的实现

MSM6948无线数据传输系统的实现 从我国目前情况来看,广泛应用的大量VHF/UHF电台多为模拟话音电台,通信手段仍以短波、超短波话音通信为主,不能适应当前数字化数据传输的要求,限制了现在众多的电台发挥更大的作用。本文提出了一种方案,利用无线调制解调器芯片MS M6948做成的MODEM与电台的话音接口连接,同时还可与主控计算机或其他具有标准RS-232接口的数据设备相连,从而实现数据通过现有的电台进行无线传输,有效地利用了现有设备,在一定程度上满足了日益增长的高速数据传输的要求. 系统总体框图及其原理 系统框图如图1所示,作为数据的双向传输系统,每一方都必须具有数据的发送和接收功能,因此通信双方的结构是等价的。它们都是由RS-232电平转换电路、单片机电路、无线调制解调器和超短波电台组成的。计算机发送数据时,首先由RS-232电平转换电路将计算机串口发送数据的RS-232电平转换为单片机所能接收的TTL电平,单片机接收到数据后,在单片机的控制下将数字信号送入无线调制解调器芯片进行调制,调制后的模拟信号送往超短波电台的发送语音通道,并由超短波电台发射出去。接收方的超短波电台收到发射方的发射信号后,电台内的鉴频输出端将输出恢复后的模拟信号,此信号送到调制解调器芯片,解调出数字信号,将此信号送入单片机进行处理,在单片机的控制下,将收到的数字信号依次经RS-232电平转换电路将TTL电平转换为计算机串口所需的RS-232电平,并由计算机对收到的信号进行处理. 图1 系统框图 硬件电路设计 在硬件电路中,单片机是整个系统的核心,它决定了整个系统的总体结构和可升级能力。在本系统中,单片机采用ATMEL公司的AT90系列单片机AT90S8515。无线调制解调器采用OKI公司的MSM6948芯片,RS-232电平转换电路采用MAX232。由于M AX232的应用已相当普遍,在此不再赘述。下面主要介绍AT90S8515及MSM6948的特性以及具体的电路实现方法。 AT90S8515的特点 ATMEL 公司的90系列单片机是增强RISC内载FLASH的单片机,具有运行速度快、功耗低等特点。AT90S8515内含8K字节F LASH存储器和512字节SRAM,在一般情况下无需扩展外部程序存储器和数据存储器。它还具有高保密性,程序存储器FLASH 具有多重密码锁死(LOCK)功能,绝不可能泄密。在对程序存储器FLASH编程方面,可通过SPI串行接口或一般的编程器进行重新编程,因而可对用AT90S8515组成的系统进行在系统编程 (ISP-In System Programming),给新产品的开发、老产品升级和维护带来极大的方便。 MSM6848的特点及工作原理 MSM6948采用MSK调制方式、单5V供电、片内开关电容滤波、低功耗CMOS技术,具有内部晶振电路、传输速度为1200bps,原理框图如图2所示。

政府公文收发管理系统的设计与实现

政府公文收发管理系统的设计与实现 上篇下篇政府公文收发管理系统的设计与实现2014年05月05日??共1077字?字号小中大?暂无评论?阅读1,430views次 检测前原文: 随着科技的发展以及互联网的发展,传统的办公方式已经不能适应信息快速传播和及时反映的客观需要要求,政府办公也面对同样的问题.针对这种问题基于工作流和协同办公的电子政务系统运营而生——政府办公管理系统.政府办公管理系统的主要功能是根据工作流办公的客观需要,实现多个部门协调工作,达到提高办公效率的目的.因此,越来越多的专家学者也从不同的角度对政府办公自动化系统进行了研究,提出了多种组建模型,但是尚未形成统一的标准,并且没有把理论切实的应用到实际管理工作中. 知网查重检测后相似论文片段: 本文就是针对这种问题,结合本人工作的经验,在调查分析的基础上,对整个政府的公文收发流程进行了设计,结合工作流理论,并用petri网对工作流网中控制流结构进行了分析,设计开发了一套符合实际操作的政府公文收发管理系统. 该系统采用优良的b/s架构设计,利用跨平台jsp技术并搭配sqlserver数据库进行开发.通过系统功能和性能测试,该系统具有较完善的功能及性能.在安全性、服务器抗压能力、系统容错性以及鲁棒性都优于同类软件系统.同时,该系统具有友好的人机界面,对于提高政府的办公质量和改善整体办公流程起到借鉴作用和参考价值. 优点:1)开放的技术:jsp技术基于平台和服务器的相互独立,技术支持来自广泛的、专门的、各种工具包,有服务器的组件和数据库产品开发商提供.相比之下,asp技术主要依赖microsoft支持.2)平台和服务器的独立性:jsp编写的代码可运行在任何符合java语法结构的环境中.这样jsp就能够运行在多种web服务器上并支系统中

无线数据传输系统毕业设计论文

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915MHz射频收发系统的ADS设计与仿真

1引言 近几年来,无线射频识别技术越来越受各国重视。随着供应链管理、集装箱、工业、科研和医药等行业对3m以上射频识别技术的需求不断增加,国内外已经把研究的热点转向超高频段和微波频段。射频电路的设计主要围绕着低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求进行。本文对915 M Hz射频收发系统做了进一步的研究。 ADS(Advanced Design System)软件是Agilent 公司开发的,可以支持从模块到系统的设计,能够完 915MHz射频收发系统的 ADS设计与仿真 李宝山,张香泽 (内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010) 摘要:针对无线通信环境中的应用,使用A D S软件设计了一种915M H z射频收发系统。射频收发系统中的关键模块均根据实际的集成射频模块的参数设计。使用A D S软件对设计进行功率增益预算仿真、S参数仿真。仿真结果表明,设计的射频收发系统符合实际的无线通信环境的要求。 关键词:A D S;915M H z收发系统;射频模块;增益 ADS Design and Simulation of915MHz RF Transceiver system LI Bao-shan,ZHANG Xiang-ze (School of Information Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou014010,China) Abstract:The design and simulation of915M Hz RF Transceiver system using Advanced Design System(ADS)for wireless communication application is presented.The key modules in RF system are designed by using the parameters ofactual integrated RF modules.Some simulations have been done by using ADS,such as Budget simulation,S parameter simulation.The simulation results show that this RF transceiver system with real wireless communication demand. Keywords:ADS;915MHz RF Transceiver system;RF module;gain

无线数据传输系统设计大学毕设论文

无线数据传输系统设计 无线数据传输系统设计 作者:xxx 摘要:介绍无线数据传输系统的组成、AT89C51单片机串行口的工作方式及其与无线数字电台接口的软硬件设计与实现方法。 一般的数字采集系统,是通过传感器将捕捉的现场信号转换为电信号,经模/数转换器ADC采样、量化、编码后,为成数字信号,存入数据存储器,或送给微处理器,或通过无线方式将数据发送给接收端进行处理。无线数据传输系统就是一套利用无线手段,将采集的数据由测量站发送到主控站的设备。 关键字:无线数据传输,A T89C51单片机,模/数转换器,ADC采样,采集,信号 【Abstract】: Introduction of wireless data transmission system components, AT89C51 Serial port works and wireless digital radio interface with the hardware and software design and implementation. Digital acquisition system in general, is to capture the scene through the sensor signal is converted to electrical signals by analog / digital converter ADC sampling, quantization, encoding, in order to digital signals into data memory, or sent to the microprocessor, or send the data wirelessly to the receiver for processing. Wireless data transmission system is kind of a use of wireless means, to collect the data sent by the stations to the master control station equipment. 【Key words】: Wireless data transmission,AT89C51 Microcontroller,A / D converter,ADC sampling,Collection,Signal

接收机系统设计

接收机系统设计 接收机设计是一种综合性的挑战,首先要明确设计目的,即设计那一种接收机,不同种类接收机的设计方法是大不相同的。然后根据系统设计的指标要求进行全面分析,寻找出设计重点或难点,即是高灵敏度设计;或是高线性设计;或是大动态范围设计;还是宽频带设计。不同的设计重点有不同的实现方法,根据系统要求的性能指标,首先要确定: 1.接收机的结构形式,设计系统实现的原理方框图。 确定采样超外差式结构,零中频结构,还是数字IF结构;确定采样 本振频率合成器的类型;确定是一次变频还是多次变频结构,是否 用高中频;确定信号的动态范围及接收机的线性度。 2.接收机功能电路实现及系统线路组成,设计电路图。 本章对一般接收机的设计方法不作详细的讨论,只重点讨论接收机设计中有关高线性度和大动态范围实现的具体方法,这也是本课题实现中的难点所在。 §大动态范围接收机设计方法 接收机动态范围DR(Dynamic Range),是指接收机能够接收检测到的信号功率从最小可检测信号MDS到接收机输入1-dB压缩点之间的功率变化范围,是接收机最重要的性能指标之一。第二章对动态范围已经作了详细的论述。通常,一般的接收机都具有60dB~80dB的动态范围,现代接收机则对动态范围指标提出相当苛刻的要求,往往超过100dB。如本项目动态范围指标要求做的大于120dB。 实现接收机动态范围的功能电路是接收机中的AGC,自动增益控制电路。AGC是一个闭环负反馈自动控制系统,是接收机最重要的功能电路之一。接收机的总增益通常分配在各级AGC电路中,各级AGC电路级联构成总的增益。在接收微弱信号时,接收机要具有高增益,将微弱信号放大到要求的电平,在接收机靠近发射电台式时,AGC控制接收机的总增益,使接收机对大信号的增益很小,甚至衰减。接收机动态范围实现的示意图如下图所示。

简易无线通信系统[详细]

简易无线通信系统(T-1题) 一、任务: 设计并制作一个简易无线通信系统. 二、要求: 1、基本要求: (1)发射频率在1~40米Hz 任选,调制方式A米/F米任选; (2)自制正弦波信号源,峰峰值1V ,频率400~600Hz可调; (3)输出功率小于20米W(在标准50Ω假负载上); (4)接收距离不小于5米(输入信号为1V、500Hz正弦波,输出信号无明显失真); 2、发挥部分: (1) 接收机能显示接收输出信号的频率; (2) 发射端可控制接收机输出直流电压变化(1~3V)及显示该电压值; (3) 增大接收距离大于10米(输入信号为1V、500Hz正弦波,输出信号无明显失真); (4) 其他的创新和发挥. 三、评分标准: 项目满分 基本要求 100 设计与总结报告:方案比较、设计与论证、理论分析与计 算、电路图及有关设计文件、测试方法与仪器、测试数据 与测试结果的分析. 50 实际制作完成情况50 发挥部分 50 完成第(1)项15 完成第(2)项15 完成第(3)项15 完成第(4)项 5 总分50 无线LED控制器的制作(T-2题)

一、 任务 设计并制作一个采用无线控制方式(红外、超声波、射频等任一种)来实现控制8路LED 灯的无线控制器,系统如下图所示: 要求 (一)基本要求 (1)可实现无线控制八路LED 灯(键盘控制任意一路LED 灯的亮、灭、左循环、 右循环); (2)使该控制器具备密码保护功能,当输入正确的密码后方能对键盘进行控制,反 之控制器发出报警; (3)设计控制距离以使用者为中心,圆半径距离设定在5米内均可接收. (二)发挥部分 (1)可实现LED 灯的分级亮度控制; (2)可实现测量无线LED 控制器的电源电压V,当V 下降到(7/8)V 时, 8路LED 有7个亮、满格电压V 时8路LED 全亮; (3)设计控制距离以使用者为中心,圆半径距离设定在1米内、5米内、10米内 三档可设置,且每档设计控制距离的实际测量不能超出所要求的距离; (4)有其他的创新和发挥. 三、评分标准

无线通信射频收发系统设计研究

无线通信射频收发系统设计研究 射频是一种特定频率的电磁波信号,它可以在自由空间中传播,射频通信技术具有宽频带、高信息容量、体积小、可用频谱多、干扰小等特点,在无线通信系统中应用广泛,日常生活中有线电视信号就是通过由射频通信系统传送的。射频收发系统处理线通信系统中信号的接收和发射,它位于无线通信系统的最前端,关系到通信的质量。研究射频收发系统工作原理优化其设计方案,可有效提高无线通信质量。 一、射频收发系统的构成及工作原理 射频收发系统根据它的应用目的和使用环境的不同,会有不同的组成部分。但从射频收发系统的工作原理来看,射频发射机、射频接收机、天线是系统的基本组成部分。(一)射频发射机的构成及工作原理。射频发射机是通过调制、功率放大、上变频、滤波等手段把低频的基本频带信号转换为对应的高频信号,并把处理后的信号经天线发出。天线、滤波器、数模转换器、调制器、混频器、放大器、本振器等组成射频发射机系统。调制器通过数字调制或模拟调制的方式将低频信号向高频段传播;本振器通过数字分频电路、鉴相器电路,锁相环电路等将频率送至混频器;滤波器可以对不同的信号进行分离,得到特定频率的信号或消除干扰信号,滤波器种类繁多,实际使用时可根据需要处理信号的形式选用模拟滤波器或数字滤波器;数模转换器主要作用是完成数字信号到模拟信号的转换;混频器主要作用是实现频率变化,常用的有双平衡混频器和三平衡混频器。放大器是把信号通过幅度放大器增大或降低,在经由功率放大器将信号功率放大用以满足天线发射需要。(二)射频接收机的构成及工作原理。射频接收机主要作用是从天线接收的众多信号中选出基本频带所需的有用信号并放大。射频接收机的信号选择能力关系到信号的接收质量,影响无线通信射频收发系统的运行状况。射频接收机把天线接收到信号传送至低噪声放大器,通过两次下变频,将信号变为满足需要的基本频带信号。射频接收机主要性能指标要求包括:接收微弱信号的灵敏度要求,降低系统噪声系数要求,相似频率信号的选择能力要求及射频接收机接收信号大小比的动态范围要求,射频接收机的性能指标关系到无线通信射频收发系统运行质量。

单片机无线传输系统设计(89C51)

毕业论文(设计) 题目:单片机无线传输系统设计完成人: 班级:11 学制: 专业: 指导教师: 完成日期:

目录 摘要 (1) 引言 (1) 1总体设计 (2) 1.1设计技术背景 (2) 1.1.1 AT89S51单片机简介 (2) 1.1.2 AT89S51主要功能特点 (2) 1.2单片机无线数据传输原理 (3) 1.2.1 单片机无线数据传输原理概述 (3) 1.2.2 无线数据传输常用编码方式 (3) 1.2.3 无线数据传输解码 (5) 1.2.4 无线数据传输调制和解调 (6) 2无线数据收发模块 (7)

2.1无线收发模块nRF905简介 (7) 2.2 nRF905无线模块特点 (7) 2.3 工作模式及芯片结构 (7) 3系统软硬件设计 (8) 3.1 硬件设计 (8) 3.1.1 概述 (8) 3.1.2 电路原理 (9) 3.1.3 SPI接口配置 (9) 3.2 软件设计 (12) 3.2.1 概述 (12) 3.2.2 发射程序 (13) 3.2.3 接收程序 (17) 4结束语 (21) 参考文献 (22) Abstract (23)

单片机无线传输系统设计 作者: 指导教师: 摘要:当今社会发展迅速,人们迫切的期望能随时随地、不受时空限制地进行信息交互。当今的各种智能化控制系统也离不开数据信息的传输。其中,无线数据传输是区别于传统的有线传输的新型传输方式,系统不需要传输线缆、成本低廉、施工简单。现在,有很多的电器产品(如一些家用电器)的操作控制也都采用了无线数据传输方式,一些无线数据传输功能相对简单的电器产品,无线数据传输信号的接收识别往往采用与编码调制芯片配套的译码芯片。而无线数据传输功能比较复杂的一些电器产品,无线数据传输信号的识别与译码多采用单片机,其编码调制方法也有多种。本文介绍一种基于AT89S51单片机以及无线收发模块nRF905的无线数据传输方案,以及用单片机对其进行识别的程序设计方法,以供参考。 关键词:AT89S51单片机,nRF905模块,无线数据传输; 引言 当今的各种智能化控制系统,比如智能化小区部的无线抄表系统、门禁系统、防盗报警系统和安全防火系统等,工业数据采集系统,水文气象控制系统,机器人控制系统、数字图像传输系统等等,都离不开数据信息的传输。可以说,数据信息传输系统是各种智能化控制系统的重要组成部分。[1]在有线数据传输方式当中,数据的传输载体是双绞线、同轴电缆或光纤。在一些单片机监测系统中,数据采集装置是安装在环境条件恶劣的现场或野外。采集到的数据通信传输到手持终端, 然后通过手持终端送到后台机(PC机) 进行数据分析、处理。这样,数据采集装置与手持终端之间的数据传输需解决通信问题。若采用有线数据传输方式显然是不合适的。相比于传统的有线数据传输方式,无线数据传输方式可以不考虑传输线缆的安装问题,从而节省大量电线电缆,并且降低施工难度和系统成本,是一个很有发展潜力的研究课题。无线数据传输因其传输距离远和受障碍影响小而得到广泛应用,随着各种专用无线数据传输集成电路和无线数据传输发射和接收专用集成电路的不断涌现,使许多复杂的无线数据传输系统的设计变得愈来愈简单,而且工作稳定性可靠。本文介绍利用单片机以及发射/接收

无线数据传输系统设计样本

科信学院 CDIO二级项目 设计说明书 ( / 第一学期) 题目 : 无线数据传输系统设计 专业班级 : 通信工程 学生姓名 : 学号 : 指导教师 : 贾少瑞 设计周数 : 1 周 设计成绩 : 1月8日

目录 1、引言 (2) 2、设计要求 (2) 3、概述 (2) 4、 CDIO设计目的 (3) 4.1 总体设计目的 (3) 4.2 无线数据传输系统 (3) 5、无线传输系统设计 (4) 5.1 无线数据传输系统 (4) 5.1.1 无线数据传输系统重要器件介绍 (4) 5.1.2 无线传输系统电路图 (6) 5.1.3发射模块图 (8) 5.1.4接收模块图 (8) 5.1.5发射模块电路图 (9) 5.1.6接收模块电路图 .................. 错误!未定义书签。 6、无线遥控开关的特点 (10) 7、设计总结 (11) 8、参考文献 (13)

1、引言 近十几年信息通信领域中发展最快、应用最广的就是无线通信技术。而无线通信技术又有着集成化、低功耗、易操作的发展趋势。当前一些只由微控制器和集成射频芯片构成的无线通信模块不断推出这 种微功率短距离无线数据传输技术在工业、民用等领域得到应用广泛。无线射频技术作为本世纪最有发展前景的信息技术之一已经得到业界 的高度重视。该技术利用射频方式进行非接触双向通信能够自动识别目标对象并获取相关数据具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。 2、设计要求 利用315M无线发射头和315M无线接收头, 以及编解码芯片PT2262和PT2272设计实现一个无线遥控电器控制器能对电器( 电扇、电灯、电机等) 进行遥控控制其开和关, 每组要求设置的地址码不同, 进行 遥控式互不干扰。 3、概述 无线遥控器顾名思义就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。时至今日无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用给人们带来了 极大的便利。随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类简单来说

无线通信系统物理层的传输方案设计

(无线局域网场景) 一、PBL问题二: 试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案,要求满足以下指标: 1. Data rate :54Mbps, Pe<=10-5 with Eb/N0 less than 25dB 2. 20 MHz bandwidth at 5 GHz frequency band 3. Channel model :设系统工作在室内环境,有4条径,无多普勒频移,各径的相对时延为:[0 2 4 6],单位为100ns ,多径系数服从瑞利衰落,其功率随时延变化呈指数衰减:[0 -8 -16 -24]。 请给出以下结果: A. 收发机结构框图,主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线(可假定理想同步与信道估计) 二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统; 速率要求: R=54Mbps; 误码率要求: Pe <=10^ (-5)。 2、方案选取 根据参数的要求,选择802.11a作为方案的基准,并在此基础上进行一些改进,使实际的系统达到设计要求。 802.11a中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表1 所示。

与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持续时间相关的参数如表2 所示。 关的参数 参考标准选择OFDM系统来实现,具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上,每个载波上的调制速率很低(1/N),调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散,从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感,若信号占用带宽大于信道相干带宽,则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系,这样,由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据,可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复,即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。

无线通讯系统设计方案

无线通讯系统设计方案目录 1 概述 2 2 KT106系统技术优势 3 3 系统组成 4 4 传输平台 5 5 组网方式 6 6 设备部署 6 7 系统主要功能9

1概述 长久以来,国内外矿井的无线通讯技术一直停留在窄带低速范围内,普遍存在设备复杂、功能单一、无法复用通道,重复布线的问题。重庆分院在进行大量的前期调研、资料收集、分析研究总结的基础上,利用目前国内外成熟的Wi-Fi 技术,结合广泛应用的RFID技术,通过技术改进、本质安全设计,开发出了适应煤矿特殊环境的KT106矿井无线通讯系统。 KT106矿井宽带无线通讯系统作为新一代的矿井无线传输系统,采用Wi-Fi 与RFID技术相结合,在煤矿井下实现了通过一套系统实现语音和人员定位数据传输。是我院最新研究的产品。突破传统系统结构模式,无线通讯及人员定位共用一套传输线路,具有很高的性价比。系统网络结构将采用以工业以太网为主干的星型结合总线型的网络结构方案,以工业以太网交换机作为星型的中心点,基站之间采用串行连接方式。基站同时具有语音通信和定位功能,定位终端包括带定位功能的手机和专用的定位卡两种。系统采用本质安全供电的方式,使设备达到在回风巷道和工作面使用的安全等级和技术要求。 本系统通过配套的管理软件、工业以太网、PBX网关等设备,形成一套完整的以矿井工业以太环网为传输主干,无线信号进行空间覆盖的矿井无线通讯系统,使煤矿无线通讯技术跃上一个新的台阶,并处于国内外技术领先水平。 本系统是重庆研究院历时5年,经过不断探索和完善,为煤炭行业研制出了能够实现井下无线语音通话功能的最新技术装备,并能够24小时对煤矿出入井人员进行实时跟踪监测和定位,随时清楚掌握每个人员在矿井下活动轨迹,是煤矿最新一代安全生产管理系统。 KT106无线通讯系统结构如下:

基于无线通信射频收发机系统的设计

基于无线通信射频收发机系统的设计 李夏 11720925 靳立兴 11720929 2011年11月20号 摘要:近年来,射频(RF)无线通信技术的迅速发展增加了人们对低电压高性能射频前端的需求,无线通讯系统中的关键模块-RFIC 成为当前的研究热点,如:蜂窝式个人通信与基站、无线接入系统、卫星通信、全球卫星定位系统、无线局域网等。经过三代移动通信的发展,通信系统发展成了支持多媒体的通信系统,系统的速度更快,误码率更低。射频收发机是通信系统的前端部分,负责信号的接收和发射部分,是无线通信系统中不可缺少的一部分,它决定了通信距离和影响着通信质量通信系统的发展也带动了射频收发机的发展。本论文探讨了收发机的基本结构,射频收发机的发展,然后介绍了射频收发机的一些关键指标,然后根据重要指标计算出射频系统的主要技术指标,最后仿真整个收发机的主要技术指标。 关键词:移动通信;射频收发机;系统指标 RF transceiver system design based on wireless communication In recent years,the rapid development of radio frequency (RF) wireless communication increase the RF front-end needs of low-voltage and high-performance.The key modules-RFIC of Wireless communication systems become research focus,such as cellular personal communications and base station, wireless access systems, Satellite Communications,GPS, wireless lan,etc. After the development of three generations of mobile communications, communications system developed into a multimedia communication system and the system has faster rate and lower BER. RFtransceiver which is front of the communication system is responsible for receiving and transmitting the signal part and that is an integral part the wireless communication system. RF transceiver determines the distance of communication and affects the communication s quality. The development of communication system has also led to thedevelopment of the RF transceiver. The paper discussed transceiver's basic structure and radio frequency transceiver's development and some key indicators. Then according to these important target, it has calculated the radio frequency system's major technique target. Finally it simulated entire transceiver's major technique target. Keywords: mobile communication RF transceiver system specifications

无线电报收发系统设计

河北工业大学实验设计报告书 题目:无线电报收发系统设计 (理论设计) 学院:信息工程学院 专业:电子信息工程 班级: XX 姓名: XXX 学号: XXXX 2012年12 月8 日

无线电报收发系统设计 1、引言 随着科学技术的不断发展,我们的生活越来越科技化。正是这些科学技术的进步,才使得我们的生活发生了翻天覆地的变化。 这学期,我们学习了《高频电子线路》这门课,让我对无线电通信方面的知识有了一定的认识与了解。通过这次的实验课程理论设计,可以来检验和考察自己理论知识的掌握情况,同时,将理论变成实践,更是能使自己加深对理论知识的理解,提高自己的设计能力。 1.1 发报机原理概述及框图 发报机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。 通常,发射机包括三个部分:高频部分,低频部分和功率发大器部分。高频部分为载波振荡器,载波振荡器的作用是产生频率稳定的载波。低频部分包括音频振荡器、音频放大器、发报电键。低频信号通过放大,在振幅调制器处获得所需的调幅信号,末级高频功率放大器进行信号发射。因此,末级为高频功率放大器和发射天线。发报机系统原理框图如图1.1所示。 图1.1 发报机系统原理框图 1.2 接收机原理概述及框图 接收机的主要任务是从已调制AM波中解调出原始有用信号,主要由输入电路、选频放大器、检波电路、滤波低频功率放大电路和喇叭或耳机组成。原理框图如图2所示。

输入电路和选频放大器把空中许多无线电信号选择其中一个并放大,送给检波电路。由检波器将调幅信号所携带的音频信号取下来,送给低频放大器。滤波低频放大器检波出来音频信号并进行放大。放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。由扬声器或耳机将音频电信号转变为声音。 2、调幅发射机电路设计与工作原理 2.1 载波振荡器的设计 此次设计,主振荡器采用经典的克拉泼振荡电路,要求产生一个30MHz 的正弦波。该电路的稳定性较好,所以,其振荡器的频率也相对稳定。 图2.1 克拉泼振荡电路 图2.1为克拉泼振荡电路, L2为高频扼流圈,为集电极提供直流偏置;C4为旁路电容,保证晶体管的基极交流接地,直接接入LC 回路,减小损耗;极小的C3可以获得较高的频稳定度。 2.2 音频振荡器的设计 音频信号是一个低频信号,音频放大器被用作一个普通的低频放大器,放大到调制信号需要的幅值上。 图1.2 接收机系统原理框图

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