畢業(yè)設(shè)計（論文）車載臺的軟件設(shè)計與實現(xiàn)

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目題目： 車載臺的軟件設(shè)計與實現(xiàn) 院（系）院（系） 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專專 業(yè)業(yè) 電子信息工程 屆屆 別別 2012 屆 學(xué)學(xué) 號號 姓姓 名名 指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師 華僑大學(xué)教務(wù)處印制華僑大學(xué)教務(wù)處印制 年年 月月 摘摘 要要 車載臺是一種能安裝在車輛、船舶等交通工具上直接由外部電源供電的， 并使用外部天線的無線電對講設(shè)備。本設(shè)計采用單片機 m16c/62 群為核心控 制，配合一系列模擬、數(shù)字電路，實現(xiàn)對無線對講機系統(tǒng)的智能化控制。該論 文首先講述車載臺的結(jié)構(gòu)與功能；緊接著講述了系統(tǒng)各個部分的軟件設(shè)計，主 要包括按鍵、鎖相環(huán)合成、亞音頻信號 ctcss/cd

2、css 等；然后是測試分析，主 要對按鍵與顯示模塊進(jìn)行了具體測試分析以及整機調(diào)試；最后對車載臺需要改 善的性能進(jìn)行分析描述。整個系統(tǒng)通過各部分的調(diào)試以及最終的整機測試基本 能夠達(dá)到設(shè)計所要求的功能指標(biāo)。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞： 無線對講設(shè)備，m16c/62，ctcss/cdcss abstractabstract the machine is a wireless intercom equipment which is directly from the external power supply installed in vehicles, ships and other transport, an

3、d use an external antenna. this design uses the mcu m16c/62 group as the core control, with a range of analog, digital circuit, realize the intelligent control of the wireless intercom system.the paper first describes the vehicle structure and function. followed about the various parts of the system

4、 software design, including buttons,the phase-locked loop synthesis, sub-audio signal ctcss/cdcss. then the test analysis, the main buttons and the display module specific test analysis and the overall debugging. finally, the car needs to improve performance analysis and description. through various

5、 parts of the debugging and the whole test, the entire system can achieve the design of the required functions. keywordskeywords: : wireless intercom equipment，m16c/62，ctcss/cdcss 目目 錄錄 摘 要 .- 2 - abstract .- 3 - 目 錄 .- 4 - 引 言 .- 7 - 第一章 車載臺概述 .- 8 - 1.1 車載通信系統(tǒng)在我國的發(fā)展概況.- 8 - 1.2 研究車載通信的目的及意義.- 8 -

6、第二章 車載臺的結(jié)構(gòu)與功能簡介 .- 10 - 2.1 對講機的工作原理.- 10 - 2.1.1 發(fā)射部分 .- 10 - 2.1.2 接收部分 .- 10 - 2.1.3 調(diào)制信號及調(diào)制電路 .- 11 - 2.1.4 信令處理 .- 11 - 2.2 影響對講效果的因素.- 11 - 2.2.1 系統(tǒng)參數(shù) .- 11 - 2.2.2 環(huán)境因素 .- 11 - 2.2.3 其他影響因素 .- 12 - 2.3 對講機功能.- 12 - 第三章 車載臺控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 .- 14 - 3.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計.- 14 - 3.2 按鍵讀取設(shè)計.- 15 - 3.2.1 手咪按鍵讀取 .- 1

7、5 - 3.2.2 旋轉(zhuǎn)按鍵讀?。╮otary key） .- 16 - 3.3 mb15a02 鎖相頻率合成器控制程序設(shè)計.- 18 - 3.4 da 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計.- 19 - 3.5 data flash數(shù)據(jù)閃存讀寫子程序.- 20 - 3.6 液晶顯示程序設(shè)計.- 21 - 3.7 與 pc 機的通信.- 23 - 3.7.1 從對講機讀取數(shù)據(jù) .- 23 - 3.7.2 向?qū)χv機寫入數(shù)據(jù) .- 24 - 3.8 亞音頻編碼.- 26 - 3.8.1 ctcss 編碼 .- 26 - 3.8.2 dcs 編碼 .- 27 - 3.9 亞音頻解碼.- 29 - 3.9.1 ctcss 解

8、碼 .- 29 - 3.9.2 dcs 解碼 .- 32 - 3.10 靜噪開關(guān)控制程序.- 32 - 第四章 測試分析 .- 34 - 4.1 手咪按鍵部分的測試.- 34 - 4.2 顯示部分的測試.- 35 - 4.3 整機聯(lián)調(diào).- 36 - 第五章 對講機的性能改善 .- 38 - 第六章 結(jié)論與展望 .- 41 - 6.1 結(jié)論.- 41 - 6.2 對講機的展望.- 41 - 致 謝 .- 42 - 參 考 文 獻(xiàn) .- 42 - 附 錄 .- 43 - 附錄一 顯示部分電路圖.- 43 - 附錄二 手咪按鍵的原理圖.- 44 - 附錄三 手咪按鍵讀取程序.- 44 - 外文翻譯

9、.- 46 - 外文原文.- 46 - 1 introduction.- 46 - 2 cellular radio system.- 49 - 英文翻譯.- 53 - 1 概述 .- 53 - 2 蜂窩無線系統(tǒng) .- 55 - 引引 言言 在手機非常普及的今天，為什么人們還會選擇對講機呢？與手機相比，對 講機不受網(wǎng)絡(luò)的限制，在網(wǎng)絡(luò)不能覆蓋的地方，對講機可以讓你輕松的溝通； 另外對講機提供了一對一，一對多的通話方式，一按就說，操作十分簡單，令 溝通更自由，尤其在緊急調(diào)度和集體協(xié)作工作的情況下，這些特點是非常重要 的。無線對講機具有即時溝通、一呼百應(yīng)、經(jīng)濟實用、運營成本低、不耗通話 費用、使用方

10、便，同時還具有組呼通播、系統(tǒng)呼叫、機密呼叫等功能。隨著經(jīng) 濟的發(fā)展，社會的進(jìn)步，人們更關(guān)注自身的安全、工作效率和生活質(zhì)量的提高， 對無線電對講機的需求也將日益增長。公眾對講機的大量使用，更促進(jìn)了無線 電對講機和有線電話機成為人們喜愛和依賴的通信工具。 第一章第一章 車載臺概述車載臺概述 1.11.1 車載通信系統(tǒng)在我國的發(fā)展概況車載通信系統(tǒng)在我國的發(fā)展概況 我國專用移動通信網(wǎng)的出現(xiàn)早于公用移動通信網(wǎng)，1980 年在上海建成了第 一個 150mhz 的大區(qū)制專用移動通信網(wǎng)。八十年代，主要是引進(jìn)國外的集群通信 產(chǎn)品，如美國 motorola 公司的 smart 智慧網(wǎng)系統(tǒng)、芬蘭 nokia 公司的

11、 actionet 系統(tǒng)、新西蘭的 tait 系統(tǒng)以及美國 uniden 公司的 fas.t 系統(tǒng)等。 九十年代初期，國內(nèi)一些大學(xué)和科研院所己開始對集群通信技術(shù)做預(yù)研工作， 但真正開始研究集群通信技術(shù)是在九十年代以后。 雖然新型的模擬集群通信系統(tǒng)已完全采用了標(biāo)準(zhǔn)的 mptl327 數(shù)字信令，信 道控制技術(shù)采用了集中控制方式，可以實現(xiàn)話音的數(shù)字交換，大大提高了模擬 通信系統(tǒng)的通信性能，但隨著數(shù)字集群通信技術(shù)的發(fā)展，全數(shù)字化的集群通信 系統(tǒng)勢必替代模擬集群通信系統(tǒng)，成為第二代專用移動通信系統(tǒng)。目前，我國 正在組織一些大專院校和科研院所專業(yè)人員聯(lián)合多家企業(yè)對數(shù)字集群系統(tǒng)進(jìn)行 研制和開發(fā)。相信在不久的

12、將來一定會研制出符合我國國情的先進(jìn)的數(shù)字集群 通信系統(tǒng)。 1.21.2 研究車載通信的目的及意義研究車載通信的目的及意義 集群通信系統(tǒng)作為一種多用途、高效率、低投入的先進(jìn)移動通信系統(tǒng)，近 年來發(fā)展極為迅速，已經(jīng)成為既是一種頻率資源共享、服務(wù)費用分擔(dān)的高級指 揮調(diào)度系統(tǒng)，又是一種功能完備、可向用戶提供優(yōu)質(zhì)通信服務(wù)的移動電話通信 系統(tǒng)。隨著集群通信系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展以及現(xiàn)代通信技術(shù)的飛速發(fā)展， 一方面，集群通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模正不斷擴大，特別是隨著漫游聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng) 用，集群通信系統(tǒng)已經(jīng)由單一地域的單系統(tǒng)單基站通信網(wǎng)，逐步發(fā)展成為單系 統(tǒng)多基站自動漫游通信網(wǎng)以及跨地域的多系統(tǒng)間自動漫游通信網(wǎng)。另一

13、方面， 在集群通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大的同時，集群通信系統(tǒng)正向小型化、集成化 方向發(fā)展。一些特殊部門迫切需要一種比傳統(tǒng)固定基站集群通信系統(tǒng)使用更加 靈活、具有高度的機動性能、操作和維護(hù)更加方便的小型集群通信系統(tǒng)。車載 式集群通信系統(tǒng)正是為滿足這種特殊用途而研制的較為理想的小型化的移動通 信系統(tǒng)。 車載式集群通信系統(tǒng)不但能夠為部隊、公安、交通、水利、地震等部門的 機動通信、指揮搶險、應(yīng)急調(diào)度等提供高效靈活的通信保障，而且它與固定基 站集群通信系統(tǒng)信令完全一致、用戶設(shè)備完全兼容，并具備固定基站集群通信 系統(tǒng)的主要功能。通過中繼設(shè)備的鏈接，車載式集群通信系統(tǒng)還可做為固定基 站集群通信系統(tǒng)的一個基站使

14、用，為某些通信覆蓋盲區(qū)或需臨時重點保障的地 區(qū)提供機動靈活的補點或重點覆蓋，以增強通信保障能力。研制開發(fā)出符合中 國國情、滿足某些部門特殊需要的小型車載式集群通信系統(tǒng)，非常必要，發(fā)展 前景亦十分廣闊，因此，加強這一方面的開發(fā)研究，必將會產(chǎn)生很大的經(jīng)濟利 益和社會利益。 第二章第二章 車載臺的結(jié)構(gòu)與功能簡介車載臺的結(jié)構(gòu)與功能簡介 2.12.1 對講機的工作原理對講機的工作原理 對講機的系統(tǒng)框圖如下： 圖 2-1 對講機系統(tǒng)框圖 2.1.1 發(fā)射部分 鎖相環(huán)和壓控振蕩器（vco）產(chǎn)生發(fā)射的射頻載波信號，經(jīng)過緩沖放大，激 勵放大、功放，產(chǎn)生額定的射頻功率，經(jīng)過天線低通濾波器，抑制諧波成分， 然后通過

15、天線發(fā)射出去。 2.1.2 接收部分 接收部分為二次變頻超外差方式，從天線輸入的信號經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換電路和 帶通濾波器后進(jìn)行射頻放大，再經(jīng)過帶通濾波器，進(jìn)入混頻，將來自射頻的放 大信號與來自鎖相環(huán)頻率合成器電路的第一本振信號在第一混頻器處混頻并生 成第一中頻信號。第一中頻信號通過晶體濾波器進(jìn)一步消除鄰道的雜波信號。 濾波后的第一中頻信號進(jìn)入中頻處理芯片，與第二本振信號再次混頻生成第二 中頻信號，第二中頻信號通過一個陶瓷濾波器濾除無用雜散信號后，被放大和 鑒頻，產(chǎn)生音頻信號。音頻信號通過放大、帶通濾波器、去加重等電路，進(jìn)入 音量控制電路和功率放大器放大，驅(qū)動揚聲器，得到人們所需的信息。 2.1.3

16、調(diào)制信號及調(diào)制電路 人的話音通過麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換成音頻的電信號，音頻信號通過放大電路、預(yù)加 重電路及帶通濾波器進(jìn)入壓控振蕩器直接進(jìn)行調(diào)制。 2.1.4 信令處理 cpu 產(chǎn)生 ctcss/cdcss 信號經(jīng)過放大調(diào)整，進(jìn)入壓控振蕩器進(jìn)行調(diào)制。接 收鑒頻后得到的低頻信號，一部分經(jīng)過放大和亞音頻的帶通濾波器進(jìn)行濾波整 形，進(jìn)入 cpu，與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，其結(jié)果控制音頻功放和揚聲器的輸出。即 如果與預(yù)置值相同，則打開揚聲器。 2.22.2 影響對講效果的因素影響對講效果的因素 2.2.1 系統(tǒng)參數(shù) 1）發(fā)射機輸出功率越強，發(fā)射信號的覆蓋范圍越大，通信距離也越遠(yuǎn)。但 發(fā)射功率也不能過大，發(fā)射功率過大，不僅耗

17、電，影響功放元件壽命，而且干 擾性強，影響他人的通話效果，還會產(chǎn)生輻射污染。各國的無線電管理機構(gòu)對 通信設(shè)備的發(fā)射功率都有明確規(guī)定。 2）通信機的接收靈敏度越高，通信距離就越遠(yuǎn)。 3）天線的增益，在天線與機器匹配時，通常情況，天線高度增加，接收或 發(fā)射能力增強。手持對講機所用天線一般為螺旋天線，其帶寬和增益比其他種 類的天線要小，更容易受人體影響。 2.2.2 環(huán)境因素 環(huán)境因素主要有路徑、樹木的密度、環(huán)境的電磁干擾、建筑物、天氣情況 和地形差別等。這些因素和其他一些參數(shù)直接影響信號的場強和覆蓋范圍。 2.2.3 其他影響因素 1）電池電量不足，當(dāng)電池電量不足時，通話質(zhì)量會變差。嚴(yán)重時，會有噪

18、 音出現(xiàn)，影響正常通話。 2）天線匹配，天線的頻段和機器頻段不一致，天線阻抗不匹配，都會嚴(yán)重 影響通話距離。對于使用者來說，在換用天線時要注意將天線擰緊，另外不能 隨便使用非廠家提供的天線，也不能使用不符合機器頻點的天線。 3）音質(zhì)的好壞主要取決于預(yù)加重和去加重電路，目前還有較先進(jìn)的語音處 理電路語音壓擴電路和低水平擴張電路的應(yīng)用，這對于保真語音有很好的效 果。 4）影響對講機通話距離和效果的因素還與季節(jié)有關(guān),夏季優(yōu)于冬季。 2.32.3 對講機功能對講機功能 1）發(fā)射功率等級：高功率與低功率 2）具有記憶信道功能：記憶頻道可以存儲常用的頻率，這樣用戶無需為記過多 頻道而煩惱，并且每個記憶信道

19、可以編寫名稱，方便記憶。 3）靜噪等級調(diào)節(jié)：可在功能菜單中調(diào)節(jié)靜噪等級，靜噪等級設(shè)置的越高，要求 接收到的信號的強度越高。 4）自動關(guān)機：可在菜單中設(shè)定對講機在沒有任何操作一定時間后自動關(guān)機，亦 可以關(guān)閉此功能。 5）具有寬窄帶選擇功能; 6）遇忙禁發(fā)（也叫繁忙閉鎖）功能：遇忙禁發(fā)功能打開（此功能可用電腦設(shè)置） 時，當(dāng)沒有設(shè)置 ctcss/dcs 時，若接收到信號，揚聲器打開，按 ptt 鍵不能 發(fā)射。當(dāng)有設(shè)置 ctcss/dcs 時，若接收到信號，但 ctcss/dcs 不正確，揚聲 器沒有打開，則按 ptt 鍵不能發(fā)射，若接收到信號，ctcss/dcs 也正確，揚 器打開，則按 ptt 鍵

20、能發(fā)射。 7）具備亞音頻添加功能：在發(fā)射信號中混入亞音頻信號，當(dāng)接收方接收到該信 號后需有對應(yīng)的亞音頻信號才能聽到該信號。 8）具備倒頻功能：當(dāng)兩臺對講機遠(yuǎn)離中繼臺且相距不會太遠(yuǎn)時，使用倒頻功能 （以發(fā)射的頻率接收，接收的頻率發(fā)射）能夠檢測兩臺機器的范圍是否足夠 來使用正負(fù)差頻互換。 9）具備掃描添加功能：用戶可以通過需要在掃描列表中添加掃描信道，不同的 掃描列表可以添加相同的信道。 10）可設(shè)置優(yōu)先信道，可刪除信道：將某信道設(shè)置為優(yōu)先信道時，打開優(yōu)先掃 描功能，則系統(tǒng)將會每 3s 掃描一次優(yōu)先信道，如果發(fā)現(xiàn)沒有信號則會返回 到原來的信道掃描。 11）緊急呼叫功能：車載臺上設(shè)置了一個按鍵（ca

21、ll）用于緊急呼叫，不管對 講機此時處于何種狀態(tài)，當(dāng)按下該鍵后會轉(zhuǎn)為呼叫緊急信道，該信道頻率可 以通過功能設(shè)置改變。 12）遠(yuǎn)程監(jiān)聽：開啟目標(biāo)對講機的麥克風(fēng)，而不給予任何指示。使用遠(yuǎn)程監(jiān)聽 功能來打開目標(biāo)對講機上的麥克風(fēng)。無語音或可見指示出現(xiàn)在目標(biāo)對講機上。 可以使用該功能遠(yuǎn)程監(jiān)聽目標(biāo)對講機四周的任何聲音活動。 13）多種掃描方式：一般掃描、記憶掃描、呼叫掃描以及優(yōu)先掃描。 14）四個可編程按鍵：手咪按鍵上設(shè)置了四個可編程按鍵，用戶可以根據(jù)需要 選擇如何使用這四個按鍵，這四個可編程按鍵可設(shè)置為 vfo,mr,call,enter,rev 等。 15）發(fā)射時間限制：該功能用于限制用戶在一個信道上

22、超時間發(fā)射，同時也避 免對講機因長時間發(fā)射而造成損壞。 第三章第三章 車載臺控制系統(tǒng)軟件設(shè)計車載臺控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 本系統(tǒng)采用瑞薩單片機 r16c/62 群。r16c/62 群采用了高性能的硅柵 cmos，工藝采用 m16c/60 系列 cpu 的核心。單片機具有高指令效率，1m 字 節(jié)的存儲空間以及高速執(zhí)行指令的能力。 系統(tǒng)單片機具有 96kb 的 rom 與 5kb 的 ram，有 25 個內(nèi)部中斷，8 個 外部中斷，4 個軟件中斷以及 7 個中斷等級。內(nèi)置 2 通道的 dmac，8 通道的 10 位 ad 轉(zhuǎn)換器，2 通道的 8 位 da 轉(zhuǎn)換器，多功能 16 位定時器，5 通道的串 口

23、，兩內(nèi)置時鐘產(chǎn)生電路。該單片機具有功耗低，處理速度快的特點。 3.13.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計系統(tǒng)主程序設(shè)計 系統(tǒng)主程序主要包含對整個系統(tǒng)的初始化，包括單片機寄存器初始化，pll 頻率設(shè)置的初始化，發(fā)射或接收狀態(tài)的初始化等，然后判斷系統(tǒng)是否處于低功 耗狀態(tài)（對講機關(guān)機） ，如果是，則程序進(jìn)入低消費模式執(zhí)行，此時所有按鍵 （除了開機鍵）均為無效操作;反之系統(tǒng)則會循環(huán)掃描按鍵，判斷哪些按鍵被按 下同時執(zhí)行相應(yīng)的功能。所有按鍵掃描（旋轉(zhuǎn) key，panel key，手咪 key 等）均 放在按鍵掃描模塊進(jìn)行。系統(tǒng)主程序流程圖如下： 圖 3-1 系統(tǒng)流程圖 3.23.2 按鍵讀取設(shè)計按鍵讀取設(shè)計 3.2.

24、1 手咪按鍵讀取 手機按鍵分配如下： 圖 3-2 手咪按鍵 a,b,c,d 為可編程按鍵。 該按鍵的讀取不像平常 51 單片機用 8 個 i/o 來獲取鍵值，該手咪按鍵通過 結(jié)合一些硬件，只需占用單片機的一個 i/o 口，就能讀取相應(yīng)的按鍵值。該電 路具有聯(lián)線數(shù)量少，電路簡單，抗干擾性強的優(yōu)點。 該按鍵讀取的程序流程圖如下： 圖 3-3 讀取按鍵流程圖 3.2.2 旋轉(zhuǎn)按鍵讀?。╮otary key） 旋轉(zhuǎn)按鍵通過單片機的兩個 i/o 口讀取按鍵編碼值從而確定旋鈕的旋轉(zhuǎn)方 向以及旋轉(zhuǎn)的步數(shù)。當(dāng)旋鈕正轉(zhuǎn)時，pin4 的波形圖相對 pin2 有所延遲，因此 編碼值變化為 00-10-11-01。反

25、之，當(dāng)旋鈕反轉(zhuǎn)時，編碼值變化為 00-01- 11-10。正反轉(zhuǎn)引腳的波形圖如下： 圖 3-4 旋鈕正反轉(zhuǎn)波形圖 讀取按鍵的軟件流程圖為： 圖 3-5 讀取旋鈕的程序流程圖 3.33.3 mb15a02mb15a02 鎖相頻率合成器控制程序設(shè)計鎖相頻率合成器控制程序設(shè)計 mb15a02 是日本富士通公司開發(fā)的集成 pll 頻率合成器，它采用變模分頻技 術(shù)，是一個單片串行輸入 pll 頻率合成器。具有如下特點： 1）工作頻率很高，最大輸入頻率為 1.1ghz; 2）功耗低，工作時只需提供 5v 電壓以及 7ma 電流; 3）工作溫度范圍寬：-4085 度; 4）具有兩類相位檢波器輸出; 5）采用

26、變模分頻技術(shù)，可在保證頻率分辨率的條件下，提高合成器的工作 頻率，且不影響頻率的轉(zhuǎn)換時間; 6）內(nèi)含一個 1.1ghz 的雙模前置分頻器; 7）內(nèi)含串行輸入 18 位可編程分頻器和串行輸入 15 位可編程參考分頻器; 單片機通過串行口輸入 19 位數(shù)據(jù)控制鎖相環(huán)壓控振蕩頻率的大小，頻率計 算式：。程序流程圖如下： vcoosc fmnafr an 圖 3-6 壓控振蕩頻率控制流程圖 3.43.4 dada 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 m62363fp 是一個集成電路半導(dǎo)體，具有 8 通道多功能 da 轉(zhuǎn)換器的 cmos 結(jié)構(gòu)。輸入的數(shù)據(jù)是一個易于使用的 3-wire 串行方法,能夠使用級聯(lián)做終端

27、。它 具有以下特點： 1）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法：3 線串行數(shù)據(jù)傳輸方法; 2）da 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：使用附加的高階 r-2r 方法比傳統(tǒng)的 r-2r 方法精度增加 了一倍; 3）設(shè)置時間較短; 4）四象限乘法; 應(yīng)用： 1）用于從數(shù)字控制數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換到模擬控制數(shù)據(jù)的家用和工業(yè)設(shè)備; 2）通過結(jié)合電可擦可編程只讀存儲器和微機自動調(diào)整; 3）信號增益控制顯示監(jiān)控或彩色電視機; 通過單片機給該芯片傳送數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)輸出電壓，達(dá)到控制輸入電壓的效果， 單片機傳送 12 位數(shù)據(jù)控制，前 4 位用于選擇通道，后 8 位用于 da 轉(zhuǎn)換計算。 da 輸出的電壓計算式如下： d0d1d2d3d4d5d6d7d-a outpu

28、t 00000000vref 10000000(vin vref)/256*1+vref 01000000(vin vref)/256*2+vref 11000000(vin vref)/256*3+vref 11111111(vin vref)/256*255+vref 表 3-1 da 輸出電壓的計算 程序流程圖如下： 圖 3-7 控制 da 輸出電壓流程圖 3.53.5 datadata flashflash 數(shù)據(jù)閃存讀寫子程序數(shù)據(jù)閃存讀寫子程序 data flash 數(shù)據(jù)閃存讀寫子程序完成是從指定的 cpu 內(nèi)部 rom 地址讀取、 寫入或擦除數(shù)據(jù)的任務(wù)。data flash 數(shù)據(jù)閃存

29、讀寫程序流程圖如下圖所示。 圖 3-8 flash 數(shù)據(jù)讀寫子程序 3.63.6 液晶顯示程序設(shè)計液晶顯示程序設(shè)計 系統(tǒng)采用 lc75854w 液晶驅(qū)動器，lc75854w 是 1/4 占空比液晶驅(qū)動器，能夠 直接驅(qū)動 164 段以及控制 4 通用端口，這種芯片也包含了一個按鍵掃描電路， 最多能掃描 30 個按鍵，系統(tǒng)的按鍵掃描電路具有防抖功能，因此不必另外進(jìn)行 軟件防抖。對講機的某些按鍵就是通過該芯片掃描讀取，如 mr,call,func，vfo 等主功能鍵。該芯片有如下特點： 1）按鍵輸入功能，最多能達(dá)到 30 個按鍵; 2）能夠通過串口數(shù)據(jù)控制驅(qū)動顯示; 3）具有低功耗模式，在該模式下所

30、有的串口數(shù)據(jù)控制將會失效; 4）串口數(shù)據(jù)控制端口可以作為段輸出口與普通端口兩種形勢; 5）直接顯示發(fā)送的數(shù)據(jù)，無需經(jīng)過編碼 外圍的 30 個按鍵中，當(dāng)有按鍵按下時，相應(yīng)的位將會被置一，沒按下的按 鍵對應(yīng)的位為 0，單片機會通過串口讀取 31 位數(shù)據(jù)，從而確定哪個按鍵被按下， 按鍵對應(yīng)的位如下： ki1ki2ki3ki4ki5 ks1kd1kd2kd3kd4kd5 ks2kd6kd7kd8kd9kd10 ks3kd11kd12kd13kd14kd15 ks4kd16kd17kd18kd19kd20 ks5kd21kd22kd23kd24kd25 ks6kd26kd27kd28kd29kd30 表

31、 3-2 各個按鍵所對應(yīng)的位 單片機通過寫數(shù)據(jù)到該芯片的存儲器中來顯示內(nèi)容，該芯片存儲空間中的 數(shù)據(jù)與顯示屏上的燈管一一對應(yīng)，因此只要向驅(qū)動芯片相應(yīng)的存儲空間寫數(shù)據(jù) 就能顯示預(yù)期的內(nèi)容，顯示以及讀取按鍵程序流程圖如下： 圖 3-9 液晶顯示及按鍵讀取程序流程圖 3.73.7 與與 pcpc 機的通信機的通信 對講機通過 uart 與上位機進(jìn)行串口通信，讓使用者能夠方便的設(shè)置對講機 的發(fā)射和接收的頻率以及各項功能。 控制符說明： 向?qū)χv機寫入數(shù)據(jù) 0d 49 44 0d 43 51 0d 54 59 0d 46 4c 0d 4d 4e 20 + 3 個字節(jié) ascii 碼信道序號 0d 50 4

32、3 20 0d（power） 50 56 0d 4d 53 0d 4c 4b 0d 42 52 0d 0d 49 44 0d 54 59 0d 43 51 20 31 0d 56 4d 20 30 0d （vfo 模式） 4d 4e 20 + 3 個字節(jié) ascii 碼信道序號 2c + 6 字節(jié) ascii 碼信道名稱 0d 50 56 20 30 34 34 31 2c 30 34 37 38 0d （8 個字節(jié)頻率范圍） 50 43 20 30 0d（power） 44 4d 20 30 2c + 自動撥號 dtmf code 0d （序號和 dtmf 碼，有幾個寫 幾個） 4d 53

33、20 54 4d 2d 34 37 31 0d 4c 4b 20 30 0d 42 52 20 33 31 0d 42 52 20 33 31 0d 3.83.8 亞音頻編碼亞音頻編碼 3.8.1 ctcss 編碼 ctcss (continuous tone controlled squelch system)，連續(xù)語音控制靜噪 系統(tǒng)，俗稱亞音頻，是一種將低于音頻頻率的頻率（ 67hz-250.3hz）附加 在音頻信號中一起傳輸?shù)募夹g(shù)。 因其頻率范圍在標(biāo)準(zhǔn)音頻以下，故稱為亞音 頻。 國際標(biāo)準(zhǔn)的 ctcss 編碼一共有 38 組頻率,而該系統(tǒng)有 42 組頻率，如表 3-3. ctcss 靜噪的

34、原理是當(dāng)信號發(fā)射的時候 , 發(fā)射機將 ctcss 信號混合在話音 信號中一起發(fā)送出去。 接收機器收到后 , 檢測其中的 ctcss 信號。如果檢 測到符合當(dāng)前設(shè)置的 ctcss 頻率的時候, 即打開了靜噪開關(guān) , 送出話音; 如果沒有檢測到 ctcss 信號或者信號和當(dāng)前設(shè)置不符 , 則關(guān)閉靜噪, 所以 揚聲器聽不到聲音。因為話音送到功放前要經(jīng)過濾波器 , 所以亞音頻信號不 會泄露到功放 , 也就不會影響話音質(zhì)量。使用亞音頻的 以下優(yōu)點： 1）防止非法用戶盜用信道入網(wǎng)。 2）抗干擾能力強，特別在中轉(zhuǎn)通信系統(tǒng)中可有效地防止干擾信號對中轉(zhuǎn) 臺的干擾。 3）實現(xiàn)小區(qū)域頻率復(fù)用，提高頻率的利用率，達(dá)到

35、頻率共享。 4）可以實現(xiàn)不同組別的組呼、全呼等選呼功能，操作簡單、方便實用。 了解亞音頻技術(shù)在對講機中的應(yīng)用，可以更好地發(fā)揮它的功能。 42 種音調(diào)頻率(hz) 67.085.4107.2136.5173.8218.1 69.388.5110.9141.3179.9225.7 71.991.5114.8146.2186.2229.1 74.494.8118.8151.4192.8233.6 77.097.4123.0156.7203.5241.8 79.7100.0127.3162.2206.5250.3 82.5103.5131.8167.9210.7254.1 表 3-3 42 種音調(diào)頻率

36、 本設(shè)計采用單片機 m16c/62 群計算 ctcss 的頻率控制字， 然后模擬 dds 算法查表進(jìn)行合成正弦波形,合成的波形通過單片機內(nèi)置的 dac 再傳送到 lpf 電 路輸出。 dds技術(shù)實質(zhì)上是實現(xiàn)了一個數(shù)字分頻器的功能。對于一個周期的正弦波連 續(xù)信號, 可以沿其相位軸方向, 以等量的相位間隔對其進(jìn)行相位/幅度采樣,得 到一個周期性的正弦信號的離散相位的幅度序列,對模擬幅度進(jìn)行量化后的幅值 采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼,這樣就把一個周期的正弦波連續(xù)信號轉(zhuǎn)換成一系列離散的 二進(jìn)制數(shù)字量, 然后存入存儲器ram中, 每個存儲器單元的地址即是相位取樣地 址, 存儲單元的內(nèi)容是已經(jīng)量化了的正弦波幅值。一

37、個這樣的只讀存儲器構(gòu)成 了一個與2周期相位取樣對應(yīng)的正弦波函數(shù)表。dds的基本原理如圖3-10所示。 它主要由標(biāo)準(zhǔn)參考頻率源、相位累加器、波形存儲器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。在時 鐘脈沖的控制下, 頻率控制字k由累加器得到相應(yīng)的相碼。相碼尋址波形存儲器 進(jìn)行相碼幅碼變換輸出不同的幅度編碼,經(jīng)過數(shù)/模變換器得到相應(yīng)的階梯 波, 最后經(jīng)過低通濾波器對階梯波進(jìn)行平滑,即得到由頻率控制字k決定的連續(xù) 變化的輸出波形。相位累加器是實現(xiàn)dds的核心,它由一個n位字長的二進(jìn)制加法 器和一個由固定時鐘脈沖取樣的n位相位寄存器組成, 在每個時鐘脈沖到達(dá)時, 相位寄存器采用上個時鐘周期內(nèi)相位寄存器的值與頻率控制字k之和

38、,并作為相 位累加器在這一時鐘周期的輸出。 圖 3-10 dds 基本原理圖 3.8.2 dcs 編碼 dcs 是一種由發(fā)射機發(fā)出用于控制接收機打開靜噪的數(shù)字靜噪方案。dcs 被 設(shè)計用來在所謂的“亞音頻”部分（小于 300hz）工作，dcs 發(fā)射的數(shù)字碼其實 是一種格雷碼23，12，23，12中的 23 表明一個格雷碼字有 23 個位組成， 其中 12 位是原始數(shù)據(jù)，其他 11 位是這 12 位數(shù)據(jù)的校驗數(shù)據(jù)。格雷碼的一個重 要特性是它可以檢測并糾正 3 個位的錯誤。dcs 的信號是一種數(shù)字方波信號， 使用方波的電平代表數(shù)字信號的 1 和 0。 dcs 數(shù)字是用八進(jìn)制來表示的，一共三個八進(jìn)制

39、碼（每一位代表三位的二進(jìn) 制碼），每個數(shù)字可以從 0 到 7，所以從 000 到 777 一共 512 個可能的 dcs 值. 該設(shè)計中采用了 104 種 dcs 碼，如表 3-4 所示。一個 23 位的 dcs 碼是以異步串 行方法，持續(xù)重復(fù)發(fā)射的方式傳送出來的。這意味著沒有其他信號用于解決發(fā) 射機和接收機的位同步問題。我們需要一些其他方法來獲得必要的同步，讓接 收機可以將位與其他位區(qū)分開來。異步協(xié)議里面是通過固定的波特率來完成這 個功能的，由于發(fā)射機和接收機都使用同樣的波特率，所以接收機可以成功地 將發(fā)射機的信號解碼，對 dcs 碼而言，這個波特率是 134.3hz.時序圖如下： 圖 3-

40、11 dcs 碼的時序圖 該系統(tǒng)通過單片機的定時器準(zhǔn)確產(chǎn)生 134.3hz 的波特率將 dcs 信號發(fā)射出 去，單片機將校驗碼，標(biāo)志位以及 dcs 值存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，在串口脈沖時鐘的 作用下發(fā)送出去。 104 種 dcs 代碼 023065132205255331413465612731 025071134212261332423466624732 026072143223263343431503627734 031073145225265346432506631743 032074152226266351445516632754 036114155243271356446523654 043

41、115156244274364452526662 047116162245306365454532664 051122165246311371455546703 053125172251315411462565712 054131174252325412464606723 表 3-4 dcs 代碼 3.93.9 亞音頻解碼亞音頻解碼 3.9.1 ctcss 解碼 ctcss 解碼的原理： fft計算在信號分析與測量方面具有廣泛的應(yīng)用。一個典型的測量系統(tǒng)需要 完成對信號的采集、數(shù)據(jù)存儲、fft計算、波形顯示，其中的fft計算，占用資 源多、運算速度慢，很少用單片機實現(xiàn)。但是在一些成本要求嚴(yán)、所測

42、信號頻 率低、體積功耗要求高的場合，采用單片機實現(xiàn)是一種比較可行的選擇。 信號分析領(lǐng)域經(jīng)常利用fft估計正弦信號頻率，本系統(tǒng)利用fft算法對ctcss 模擬亞音頻（67.0250.3hz）進(jìn)行識別與處理。單片機通過ad采樣128點正弦 波數(shù)據(jù)，利用fft算法進(jìn)行頻譜分析，然后用頻率校正公式計算出輸入信號的頻 率。 (k) s f fk n 3.8.1.1a v xk 1 1 3.8.1.1b 式中 k 為譜線號(k=0，1，2，n2-1)，n 為分析點數(shù)，fs 為采樣頻率，v 為最高譜線號與第二高譜線號的比值。 對于一個周期信號：,在0，t內(nèi) n 等分采樣數(shù) 1 ( )cos(2) ntn n

43、 v tanf 據(jù)，其離散傅里葉變換為:,fft 是離散傅里葉變換的快速 1 0 ()( ) k n n jt kn n f jv t e 算法，在單片機實現(xiàn)中，采用實數(shù)蝶形運算算法實現(xiàn)，其運算算法如圖 3-12 所 示。 圖 3-12 蝶形運算算法 蝶形公式: ; pn x kxkxkb w ; pn x kbxkxkb w 其中。cos 2/sin 2/ pn wp njp n 設(shè)：，。 j rxi x kxkk r i x kbxkbjxkb 有： j rxi xkk =cos 2/sin 2/ rii xkjxkxr kbjxkbp njp n 繼續(xù)推倒可得到： =cos 2/sin

44、2/ r rri xkxkxkbp nxkbp n 1 =sin 2/cos 2/ i iri xkxkxkbp nxkbp n 2 同理可得： =cos 2/sin 2/ r rri xkbxkxkbp nxkbp n 3 =sin 2/cos 2/ i iri xkbxkxkbp nxkbp n 4 經(jīng)過以上分析，只要將公式(1)、(2)、(3)、(4)轉(zhuǎn)化為 c 語言即可。 由于 n 點 fft 運算可以分成級， ，每一級都有 n2 個碟形。fft 的基 2 n log 本思想是用 3 層循環(huán)完成全部運算(n 點 fft)。 第一層循環(huán)：由于需要 m 級計算，第一層循環(huán)對運算的級數(shù)進(jìn)行控

45、2mn 制。 第二層循環(huán)：由于第 l 級有個蝶形因子(乘數(shù))，第二層循環(huán)根據(jù)乘數(shù)進(jìn) 1 2l 行控制，保證對于每一個蝶形因子第三層循環(huán)要執(zhí)行一次，這樣，第三層循環(huán) 在第二層循環(huán)控制下，每一級要進(jìn)行次循環(huán)計算。 1 2l 第三層循環(huán)：由于第 l 級共有個群，并且同一級內(nèi)不同群的乘數(shù)分布/ 2ln 相同，當(dāng)?shù)诙友h(huán)確定某一乘數(shù)后，第三層循環(huán)要將本級中每個群中具有這 一乘數(shù)的蝶形計算一次，即第三層循環(huán)每執(zhí)行完一次要進(jìn)行個碟形計算。/ 2ln 可以得出結(jié)論：在每一級中，第三層循環(huán)完成個碟形計算；第二層循環(huán)/ 2ln 使第三層循環(huán)進(jìn)行次，因此，第二層循環(huán)完成時，共進(jìn)行 1 2l 個碟形計算；實質(zhì)是：第

46、二、第三層循環(huán)完成了第 l 級的計 1 2*/ 2/ 2 ll nn 算。 幾個要注意的數(shù)據(jù)： 1）在第 l 級中，每個碟形的兩個輸入端相距個點。 1 2lb 2）同一乘數(shù)對應(yīng)著相鄰間隔為個點的個碟形。2l/ 2ln 3）第 l 級的個碟形因子中的 p，可表示為，其中 1 2l p n w*2m lpj j=0，1，2 ，()。 1 2l 由于 fft 得到的是離散頻譜，若信號觀測時間為 r，則譜線之間隔為 ，因此直接利用 fft 頻譜最大值對應(yīng)的頻率估計正弦信號的頻率精度， t f 1 受觀測時間長度的限制，其誤差范圍為。為了抑制旁瓣，通常在 fft 之2/f 前對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行加窗處理，加窗

47、使主瓣變寬，主瓣之內(nèi)出現(xiàn)三條以上譜線， 能量重心法就是利用了主瓣內(nèi)的多條譜線來提高頻率估計精度。 3.9.2 dcs 解碼 dcs 解碼的原理是單片機通過定時器產(chǎn)生 134.3hz 的采樣頻率檢測輸入的方 波數(shù)據(jù)，然后對 23 位 dcs 字串里面內(nèi)部循環(huán)直到發(fā)現(xiàn)了 100 的標(biāo)志碼，如果發(fā) 現(xiàn)了標(biāo)志碼但是 dcs 碼不是它所找的那個，它就繼續(xù)地循環(huán)，繼續(xù)以上的步驟， 22 次以后如果仍然沒有找到就停止循環(huán)了。如果所有找到的 dcs 碼都不是機器 所設(shè)置的，機器就不會打開靜噪。 3.103.10 靜噪開關(guān)控制程序靜噪開關(guān)控制程序 人們在使用無線對講機時常常會聽到背景噪音，靜噪，就是指為了解決對

48、 講機的通話質(zhì)量和噪音的問題而設(shè)計的靜噪電路或靜噪功能。靜噪功能有不同 的靜噪等級，可根據(jù)實際情況自行調(diào)節(jié)。 對講機中的靜噪功能或者說靜噪電路的設(shè)計就是為了解決通話質(zhì)量和噪音 的問題。靜噪功能就是嚴(yán)格地濾除過度的背景噪音，消除或抑制在沒有接收到 信號時的背景噪音，使對講機在沒有收到信號時揚聲器保持寂靜，此時靜噪電 路處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)打開靜噪時就會聽到喇叭聲音。 在該系統(tǒng)中設(shè)置了靜噪強度的開關(guān)設(shè)定以及靜噪等級設(shè)定，該系統(tǒng)中有 9 個靜噪等級，靜噪等級的設(shè)定直接影響了接收方聽到信號的效果，靜噪等級設(shè) 置太低，會使得接收到的信號中可能摻雜噪音，而靜噪等級設(shè)置太高，會使得 信號強度較低的信號無法正常聽

49、到。因此，靜噪等級得根據(jù)實際情況設(shè)定。當(dāng) 用戶要求通信距離較遠(yuǎn)時，接收信號會變?nèi)?，這就要求接收靈敏度高些，靜噪 等級就要小些，或者說靜噪調(diào)節(jié)的淺些。當(dāng)用戶的通信距離較近，接收信號較 強，可將接收靈敏度調(diào)低些，靜噪等級就要高些，或者說靜噪調(diào)節(jié)深一點，噪 音會更小。系統(tǒng)根據(jù)靜噪等級與接收到的信號強度比較，如果信號強度大于靜 噪等級，則會打開靜噪，否則關(guān)閉。系統(tǒng)控制靜噪開關(guān)的程序如下圖所示： 圖 3-13 控制靜噪開關(guān)流程圖 第四章第四章 測試分析測試分析 4.14.1 手咪按鍵部分的測試手咪按鍵部分的測試 手咪按鍵部分的電路如圖 4-1 所示，該電路由兩片 cd4017 和一些組容元件 組成，cd

50、4017 是帶有十個輸出端（q0-q9）的十進(jìn)制計數(shù)器，十個輸出端在時 鐘脈沖的作用下，依次輸出高電平。由圖 4-1 可知，隨著 cpu 的 i/o 口不斷輸 出時鐘脈沖，ic1 和 ic2 的 8 個輸出端不斷地發(fā)生著變化。關(guān)鍵之處在于 ic2 的 vcc 通過 r11 連到+5v 電源。當(dāng)某一按鍵按下時，如果該鍵的行輸入為高電 平，列輸入為低電平，那么 ic2 電源電流將增大，使 r11 上的壓降增加，從而 q2,q1 導(dǎo)通，將 cpu 的 i/o 口拉低。在沒有按鍵按下時，cpu 的 i/o 口為高電平。 這樣鍵盤的變化就可以反饋到 cpu 的 i/o 口上，稱之為反饋電平。 圖 4-1

51、 手咪按鍵原理圖 在測試時，我們用 51 單片機模擬 cpu，通過 cpu 的一個 i/o 口輸出時鐘脈 沖，然后讀取反饋電平，判斷是否有按鍵被按下。由于最初 ic1,ic2 的狀態(tài)時 不定的，在讀取按鍵反饋電平前，需先對系統(tǒng)初始化，即連續(xù)接收到 5 個反饋 電平為低電平作為初始化結(jié)束的標(biāo)志。在初始化結(jié)束后，從單片機輸出的第二 個脈沖開始，連續(xù)讀取 30 位反饋電平，通過反饋電平判斷哪個按鍵被按下或沒 有按鍵按下。 反饋電平與按鍵被按下的對應(yīng)表如表 4-1，表中的高兩位不用，令其為 0，低 30 位即為反饋的電平。 最終，通過 51 單片機模擬 cpu 讀取手咪按鍵測試成功，51 單片機通過一

52、個 i/o 口能夠讀取按鍵值進(jìn)而判斷哪個按鍵被按下。 鍵字節(jié) 1字節(jié) 2字節(jié) 3字節(jié) 4 空3fhffhffhc1h 123hffhffhc0h 213hffhffhc0h 30bhffhffhc0h a07hffhffhc0h 43dh1fhffhc1h 53ch9fhffhc1h 63ch5fhffhc1h b3ch3fhffhc1h 73fhe8hffhc1h 83fhe4hffhc1h 93fhe2hffhc1h c3fhe1hffhc1h *3fhffh47hc1h 03fhffh27hc1h #3fhffh17hc1h d3fhffh0fhc1h 表 4-1 按鍵對應(yīng)的反饋電平 4

53、.24.2 顯示部分的測試顯示部分的測試 液晶顯示部分是通過 cpu 與液晶屏驅(qū)動芯片 lc75854w 的通信來實現(xiàn)，cpu 與芯片的串口通信遵循 iic 總線協(xié)議，通過三個引腳（ce,di,cl）完成，ce 是 芯片的使能端，di 是 cpu 向芯片寫入的數(shù)據(jù)或指令，cl 為脈沖信號。 cpu 通過向芯片寫 164 位數(shù)據(jù)（d1-d164）讓對應(yīng)的燈管亮從而顯示對應(yīng)字 形，164 位數(shù)據(jù)與輸出引腳對應(yīng)如圖 4-2 所示。 測試時用 51 單片機模擬 cpu 向芯片發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，用單片機的 3 個 i/o 口 與芯片的三個引腳（ce,di,cl）連接，單片機通過這 3 個口控制顯示屏的顯示。

54、 在起初測試時，液晶屏無法正常顯示，我們先從硬件上開始查找問題，首先查 看接口是否接錯，在保證接口無誤情況下，檢查軟件問題，通過查看 lc75854w 的 datasheet，編寫驅(qū)動寫程序，在確保驅(qū)動無誤后，檢查初始化，后來發(fā)現(xiàn) 在初始化時出現(xiàn)了問題，傳輸?shù)闹噶畎扬@示給關(guān)了，導(dǎo)致顯示屏無法正常顯示， 經(jīng)過修改后，再用單片機重新測試了一次，最終能夠正常顯示。 最后我將手咪按鍵與顯示部分全部接到 51 單片機進(jìn)行聯(lián)調(diào)，通過手咪按 鍵來控制顯示不同的效果（如顯示 0-9，ctcss,dcs 等） ，最終通過多次調(diào)試， 達(dá)到了預(yù)期的效果。 圖 4-2 段與公用端所對應(yīng)的位 4.34.3 整機聯(lián)調(diào)整機

55、聯(lián)調(diào) 各個模塊都測試無誤后，把整個對講機組裝起來進(jìn)行整機調(diào)試，與其他負(fù) 責(zé)硬件以及 pc 機通訊的進(jìn)行聯(lián)調(diào)，在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)一些問題，如 pc 機無 法與對講機正常通訊，對講機某些功能無法實現(xiàn)等。起初我們有點慌，都覺得 各自負(fù)責(zé)的模塊沒有出問題，而聯(lián)起來后怎么就出現(xiàn)這么多問題呢！不過，還 好有指導(dǎo)老師在，老師叫我們別慌，整機初調(diào)時出現(xiàn)問題才是正常的，你們應(yīng) 該從狀況中發(fā)現(xiàn)問題并加以解決，這是一個過程，同時在這個整機聯(lián)調(diào)過程中 你們還會學(xué)到很多之前不懂的知識，你們應(yīng)該耐心的調(diào)試。 聽了老師的一翻話后，我們開始靜下心來，首先對各自負(fù)責(zé)的部分再次分 析檢查，確保無誤后再與其他模塊合起來調(diào)試，經(jīng)過多

56、次調(diào)試，多次修改，問 題都一點點的被我們解決了，在解決這些問題的過程中我們也各自學(xué)到了很多， 比如其他同學(xué)所負(fù)責(zé)的模塊知識亦被自己吸收了，對于調(diào)試中遇到的不懂的問 題及時向指導(dǎo)老師以及學(xué)長詢問，他們給予了我們許多幫助，引導(dǎo)我們慢慢地 從錯誤的方向走回來，在他們的幫助下我們就更加有自信，對測試中出現(xiàn)的問 題沉著應(yīng)對，一步一步地把整個系統(tǒng)趨于完善。 經(jīng)過反復(fù)的測試以及老師學(xué)長的幫忙，我們最終把整個系統(tǒng)該實現(xiàn)的功能 基本都能調(diào)出來，從而達(dá)到了預(yù)期的效果。 第五章第五章 對講機的性能改善對講機的性能改善 從常規(guī)對講機性能上來看：它的頻率范圍較寬： 136mhz174mhz、400mhz470mhz，通

57、信功率適中：2w5w;通信距離較遠(yuǎn)： 3km8km，工作電壓：6v12v 不等。從專業(yè)對講機的功能上來看：它擁有高 低功能轉(zhuǎn)換，頻道存儲、自動省電、發(fā)射時限、語音加密、信道掃描、靜噪等 級可調(diào)、語音壓擴、人工或電腦編程等多種功能。 目前專業(yè)對講機存在的主要欠缺： 1）專業(yè)對講機出廠配置的天線形式單一，基本上只配鏍旋膠木低效能天線 這一種，從而導(dǎo)致對講機通信距離過短; 2）電池容量的不穩(wěn)定性導(dǎo)致通信可靠性降低。一塊充足的 1100ma 電池在 輸出功率為 5w 的對講機上進(jìn)行連續(xù)通話實驗，最終結(jié)果表明它的可靠通話時間 只有 40 分鐘，而在 30 分鐘時電池電壓就開始滑落，通信效果變差、功率下降

58、、 通信距離縮短; 3）語音加密并不完善，哪怕甲乙兩方進(jìn)行對講加密通話，第三方也能聽得 見稍許; 4）通話失真過重; 5）承受環(huán)境溫度的標(biāo)準(zhǔn)太低，一般只有零下 10 度，最高的也只有零下 20 度，而高寒冬季平均氣溫在零下 30 度，使得對講機在這些地區(qū)不能通話。 改善方法： 1）拓展專業(yè)對講機天線的形式。 對講機的天線是一個不可缺少的重要部件，其作用就是輻射電磁波和接收 電磁波，同時起著能量轉(zhuǎn)換的作用，發(fā)射電路通過天線將高頻電流轉(zhuǎn)化為電磁 波向空間發(fā)射傳播信息，接收部分通過天線接收到電磁波，并把電磁波轉(zhuǎn)化為 高頻電流，再通過選擇解調(diào)還原成聲音。在這種電磁波能量轉(zhuǎn)換過程中存在著 轉(zhuǎn)換效率，就是

59、人們常常提到的天線的增益，轉(zhuǎn)換效率越高，天線的增益越強。 為更好的發(fā)揮手持對講機的各項性能指標(biāo)，對天線的選擇、安裝和正確使用是 非常重要的一步。 （1）廠配鏍旋天線。它是釆用鏍旋型的導(dǎo)體與絕緣體組成，屬全方向性天 線，最大的輻射方向在垂直于鏍旋軸的平面上。它的增益比較低，但對小型化 有一定的優(yōu)點，通信距離一般在 1-5 公里。 （2）拉桿天線。拉桿天線長度一般為 0.3 至 1.1 米，屬全方位天線，天線 的增益可達(dá) 1.8db3.5db 之間，通信距離可達(dá) 8-10 公里. （3）車載天線。手持對講機可以配車載鞭狀天線，在對講機天線座配上轉(zhuǎn) 接頭，與車載吸盤天線相連接。該天線增益在 3.5d

60、b，屬全方向天線，通信距 離可達(dá) 15 公里. （4）八木天線。八木天線因是一位日本科學(xué)家八木先生所研制而成的天線 得名。八木天線屬定向天線，一付五單元的八木天線增益可做到 3.5db5.6db，架設(shè)高度 12 米以上時，海面實際通信距離可達(dá) 90 公里，陸地 開闊地域可達(dá) 35 公里。 （5）40 米集向天線。該天線是在特殊的環(huán)境和緊急情況下使用的一種簡易 天線，它僅限于 136mhz174mhz 頻率范圍的手持對講機使用。它的組成方式是 用一根多股膠合銅線(長度為 40 米)，前面接入三根 1.5 長的地網(wǎng)，然后分別面 向通信方向即可。該天線屬定向天線，增益在 2.5db3.5db 之間，