语音-文字短信无线接收机设计

　　语音/文字短信无线接收机的系统方框图如图1所示，由接收、音频输出、数据解码及控制等部分组成，单片机完成数据处理和控制，采用128×64点阵型液晶LCD显示。

　　2 电路设计

　　2.1 接收电路

　　接收电路以CXA1238S为主体，它是索尼公司推出的集调幅、调频、锁相环、立体声解码等电路为一体的AM/FM 立体声收音集成电路。天线接收到的信号经过30～40MHz带通滤波器，从FM 天线输入端（引脚端18）进入芯片内部，通过选频网络将选出的电台信号送入FM 前置放大器，放大后与本振进行混频，得到10.7MHz的中频频率。引脚端22外接FM 本振调谐回路。引脚端20外接FM 高放调谐回路。10.7MHz中频频率由引脚端16输出，连接到10.7MHz的陶瓷滤波器上。信号经过陶瓷滤波器滤波，输入到引脚端13的中频输入端。在芯片内部进行中频放大和鉴频。鉴频后的信号分为两路：一路由引脚端12驱动调谐指示电路，外接发光二级管D2（当接收信号最大时，LED显示最亮）；另一路由IC内的直流放大器放大后进行自动混合和FM静噪。

　　经检波后的立体声复合信号（或单声道信号），由IC内直流放大器放大、滤波后变换成AFC控制电压、由引脚端10输出并通过一个100k/的电阻反馈至引脚端23,用于改变变容二极管的等效电容，以达到修正FM 本振频率，进行频率跟踪的目的。

　　VCO的振荡频率可以通过引脚端27外接的微调电位器RP1调整，可调整跟踪导频信号的捕捉范围。

　　解调、放大后的立体声信号分左、右两路分别从两个声道的输出口（引脚端5、6）输出。信号通过去加重网络进行去加重处理后，送到用于音量调节的数字电位器X9511,经过音频放大后，进而驱动扬声器发声。

　　由于本系统没有涉及到调幅，所以芯片中的14脚（AM 中频输入）、15脚（波段选择）、19脚（AM 天线输入）和24脚（AM 本振）均接电容到地。

　　2.2 天线输入网络

　　天线匹配网络设计，首先必须计算出拉杆天线的等效阻抗和接收机的输入阻抗。对于L=1m,D=5mm的拉杆天线，利用MATLAB仿真，在f=35MHz时其等效阻抗为Z=R-jX=5.44-j115.1。电路图如图2所示。拉杆天线阻抗可等效1个纯阻R=5.44/和1个容量C=115.1pF的电容串联。

　　用换算法测接收机输入电阻Ri,测试电路图如图3所示。

　　设R=10/,只要分别测出Uac和Ubd,则输入电阻为

　　实测Ri≈50/,然后根据公式，可求得：L1=523.49nH,C1≈281.2pF,L2≈13.4nH,C2≈160.8pF,L3≈76nH。

　　2.3 天线输入选频回路

　　本设计要求接收部分所接收的频率值为35MHz,输入选频回路电路原理图如图4所示。在CXA1238S的引脚端20和引脚端21接上1个LC回路，调节可变电容的值得到所需要的频率。

　　2.5 音频功率放大器

　　音频功率放大器采用专用音频功率放大器芯片LM386。它是美国国家半导体公司生产的，电压增益内置为20,在引脚端1和8之间增加一只外接电阻和电容，便可调节电压增益值，最大值为200。在6V电源电压工作时，静态功耗仅为24mW,适合使用电池供电。音频功率放大器电路原理图如图5所示。

　　2.6 解码电路

　　解码电路采用与PT2262配套的解码器芯片PT2272M6。解码芯片PT2272具有地址和数据解码功能，数据输出具有“暂存”和“锁存”两种方式。后缀“M”为“暂存型”，PT2272-M6则表示数据输出为6位的暂存型解码器芯片。PT2272的暂存功能是指当发射信号消失时，PT2272的对应数据输出位即变为低电平。6个数据位（D0～D5）输出到单片机引脚端（P20～P25），同时6个地址码也由单片机引脚端（P00～P05）控制。

　　2.7 接收机控制、显示和键盘电路

　　接收机控制器采用AT89S52单片机，利用PT2272-M6解码器芯片和AT89S52单片机实现文字短信传输业务以及对机号的选择与控制等功能。输入音频输出和文字短信数据输出可自动转换，显示采用128×64点阵型液晶显示。

　　3 接收机的程序设计

　　接收机的程序主要是完成输入音频输出和文字短信数据输出转换、接收频率和文字短信显示、按键处理以及台号的转换等功能。主要程序流程图如图6所示。

　　4 系统抗干扰措施

　　在本接收机系统中，既有低频信号，又有中频和高频信号；既有模拟信号，又有基带的数字（脉冲）信号。各种信号互相交叉调制，会形成频谱很宽的内部干扰信号，加上外部各类干扰信号窜扰。这些干扰信号不仅影响音频信号的传输质量，更重要的是还会影响主从站的呼叫和文字短信的传输质量，造成呼叫出差错和文字短信出错误。

　　系统采用的抗干扰措施有：

　　① 电源隔离。模拟部分和数字部分的电源单独供电，如共用一个直流稳压电源，必须采用电感和电容退耦。

　　② 地线隔离。由于电路中既有数字电路又有高频电路，设计时需将高频地和数字地分开以及高频电路用金属屏蔽隔离，以减小交叉调制等干扰。印制板地线设计尽可能的粗，甚至大面积接地，除了元器件引线、电源走线、信号线之外，其余部分均作为地线。同时模拟地要与数字地分开。

　　③ 模数隔离。模拟部分会受数字部分的脉冲干扰影响，必须将数字部分和模拟部分分开排板，并拉开一定的距离。

　　④ 凡是用电解电容作为退耦电容的地方，一定要并接一个容量较小的瓷片电容，并千万注意电解电容的极性不能反接，否则会产生很大的噪声干扰。

　　结 语