基于單片機控制的單邊帶對講的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及單邊帶對講機的單邊帶濾波器。本實用新型公開了一種基于單片機控制的單邊帶對講機，采用窄帶晶體濾波器，產生單邊帶信號。本實用新型的技術方案是，基于單片機控制的單邊帶對講機，具有單邊帶接收模塊、單片機控制模塊和單邊帶發(fā)射模塊，所述單邊帶發(fā)射模塊包括音頻調制單元、選頻單元、單邊帶濾波器、混頻器和高頻發(fā)射單元，所述單邊帶濾波器由N個具有相同諧振頻率的晶體振蕩器串聯構成，首尾兩個晶體振蕩器分別與選頻單元和混頻單元連接，其連接端通過電容器接地，兩個晶體振蕩器的連接點通過電容器連地，其中，N為整數，N≥2。本實用新型的單邊帶濾波器電路設計簡單，成本低，頻率特性陡峭，濾波效果好。
【專利說明】基于單片機控制的單邊帶對講機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及對講機，特別涉及單邊帶對講機的單邊帶濾波器。
【背景技術】
[0002]市場上絕大多數對講機都是采用單工或半雙工通信模式，即通信一方在同一時間內只能完成聽或說，不能同時進行交流活動。
[0003]對講機中，音頻信號對載波進行調制后，在其頻譜中包含有載波頻率和上、下兩個邊帶，這兩個邊帶是完全對稱的，其中的任一個均包含了所有需傳輸的信息。目前市場上主流的對講機都采用雙邊帶通信，需要把載波頻率和上、下邊帶一起發(fā)送出去，載波和另一邊帶中消耗了發(fā)射功率中的大部分功率，而且還要占用較寬的通信頻帶，總體通信效率低。
[0004]為了提高通信效率和節(jié)約通信頻帶，在通信時可將載波和另一邊帶去掉，只發(fā)送一個邊帶，這種通信方式就稱為單邊帶(SSB)通信。單邊帶通信的優(yōu)點是:(1)節(jié)省頻帶寬度，在同一頻段內可傳輸更多信號，總體通信效率高；(2)節(jié)省傳輸載波與一個邊帶所需的功率，同等傳輸距離只需比雙邊帶更小的發(fā)射功率；(3)無須發(fā)射載波，提高了通信的保密性。
[0005]現有技術基于單片機控制的單邊帶對講機基本結構如圖1所示，通常具有單邊帶接收模塊、單片機控制模塊和單邊帶發(fā)射模塊。其中單邊帶接收模塊包括高頻接收單元、混頻器、選頻單元和音頻解調單元。單邊帶發(fā)射模塊包括音頻調制單元、選頻單元、單邊帶濾波器、混頻器和高頻發(fā)射單元。這種結構模式的對講機，其基本工作原理是，由晶體振蕩器為音頻調制單元和音頻解調單元提供載波頻率，鎖相環(huán)振蕩器為單邊帶發(fā)射模塊和單邊帶接收模塊的混頻器提供基準頻率。對講機在單片機控制模塊的控制下，通過載波調制解調器實現音頻信號的調制和解調處理。在單邊帶發(fā)射模塊中，音頻調制單元輸出的音頻調制信號經過選頻單元后，由單邊帶濾波器濾除一個邊帶，最后通過混頻器和高頻發(fā)射單元發(fā)射單邊帶信號。
[0006]對講機通常采用多次濾波法產生單邊帶信號，由于語音的最小頻率分量約為300Hz，所以要求濾波器的截止特性極為陡峭才行。這就給濾波器的設計和制作帶來困難，在中心頻率比較低的情況下尚能實現，在中心頻率比較高的情況下選頻網絡將難以實現?，F有技術也有采用移相法產生單邊帶信號的技術。移相法雖然效率高，但電路復雜，對移相器要求很高，不易實現。
實用新型內容
[0007]本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種基于單片機控制的單邊帶對講機，采用窄帶晶體濾波器，產生單邊帶信號。
[0008]本實用新型解決所述技術問題，采用的技術方案是，基于單片機控制的單邊帶對講機，具有單邊帶接收模塊、單片機控制模塊和單邊帶發(fā)射模塊，所述單邊帶發(fā)射模塊包括音頻調制單元、選頻單元、單邊帶濾波器、混頻器和高頻發(fā)射單元，其特征在于，所述單邊帶濾波器由N個具有相同諧振頻率的晶體振蕩器串聯構成，首尾兩個晶體振蕩器分別與選頻單元和混頻單元連接，其連接端通過電容器接地，兩個晶體振蕩器的連接點通過電容器連地，其中，N為整數，N≥2。
[0009]進一步的，所述電容器并聯有微調電容。
[0010]進一步的，所述首尾兩個晶體振蕩器分別通過可調電阻與選頻單元和混頻單元連接。
[0011]更進一步的，混頻單元與濾波器之間連接有中頻變壓器。
[0012]優(yōu)選的，N=4。
[0013]具體的，所述晶體振蕩器諧振頻率為10MHz。
[0014]更具體的，所述單片機控制模塊包括MSP430系列混合處理器芯片。
[0015]本實用新型的有益效果是，單邊帶濾波器電路設計簡單，成本低，頻率特性陡峭，濾波效果好。本實用新型的單邊帶濾波器與單片機控制控制模塊和集成電路構成的對講機配合使用，可以進一步降低對講機設計和調試復雜度。
【專利附圖】
【附圖說明】 [0016]圖1是基于單片機控制的單邊帶對講機結構示意圖；
[0017]圖2是實施例的單邊帶濾波器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及實施例，詳細描述本實用新型的技術方案。
[0019]本實用新型的單邊帶對講機，采用多個相同諧振頻率的晶振串聯構成窄帶晶體濾波器，用于濾除一個邊帶的信號，從而得到單邊帶信號。工程上，只要諧振頻率相差在1%以內，都可以認為是相同的。由于晶體具有陡峭的頻率特性，多個相同頻率的晶振串聯構成窄帶晶體濾波器，具有陡峭的頻率特性，完全能夠滿足對講機的技術要求。
[0020]本實用新型的基于單片機控制的單邊帶對講機，結構參見圖1所示，由單邊帶接收模塊、單片機控制模塊和單邊帶發(fā)射模塊構成。其中，單邊帶發(fā)射模塊包括音頻調制單元、選頻單元、單邊帶濾波器、混頻器和高頻發(fā)射單元。本實用新型的單邊帶濾波器由N個具有相同諧振頻率的晶體振蕩器串聯構成，首尾兩個晶體振蕩器分別與選頻單元和混頻單元連接，其連接端通過電容器接地，兩個晶體振蕩器的連接點也通過電容器連地，這里N的取值為N≥2的整數。
[0021]實施例
[0022]本例單邊帶對講機中，單邊帶濾波器結構如圖2所示，電路由JT1、JT2、JT3、JT4共4個諧振頻率為IOM的晶體振蕩器串聯而成。晶體振蕩器JTl通過可調電阻Ri與選頻單元連接，晶體振蕩器JTl與可調電阻Ri的連接端通過電容器Ci接地，電容器Ci兩端并聯有微調電容CTi。晶體振蕩器JT4通過可調電阻Ro與混頻器連接，晶體振蕩器JT4與可調電阻Ro的連接端通過電容器Co接地，電容器Co兩端并聯有微調電容CTo。圖2中，晶體振蕩器JTl與晶體振蕩器JT2的連接點、晶體振蕩器JT2與晶體振蕩器JT3的連接點以及晶體振蕩器JT3與晶體振蕩器JT4的連接點分別通過電容器Cl、電容器C2和電容器C3接地。電容器Cl、電容器C2和電容器C3分別與微調電容CT1、CT2和CT3并聯。圖2所示電路中，可調電阻Ri和Ro可以調整信號的幅度，微調電容CT1、CTl、CT2、CT3、CTo通常用于調整電路的諧振頻率，以彌補晶體振蕩器諧振頻率的差異，提高濾波器的濾波特性。通常為了與混頻單元輸入阻抗相匹配，在混頻單元與濾波器之間還連接有中頻變壓器(圖2中未示出)。
[0023]本例濾波器在晶體串聯諧振點有及其尖銳的頻響曲線。因話音頻率范圍為約300?3000Hz，其帶寬約2700Hz，所以要濾波器的帶寬達到2000Hz以上，本例采用4只晶體振蕩器，構成的單邊帶濾波器帶寬大于2000Hz，基本上能夠滿足對講機技術要求，而且電路設計也比較簡單，調試也不復雜。一般來說，串聯的晶體個數越多，濾波器帶寬越寬，但通頻帶內的平坦度有變差的趨勢。選用4只晶體振蕩器既能夠達到對講機要求的技術指標，也能夠兼顧通頻帶平坦度的要求。
[0024]本例單邊帶對講機，其中的單片機控制模塊采用MSP430系列混合處理器芯片構成。MSP430系列單片機是一款16位的混合信號處理器，采用了精簡指令集(RISC)結構，具有豐富的尋址方式、簡潔的內核指令以及大量的模擬指令。大量的寄存器以及片內數據存儲器都可以參加多種運算，并具有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。這種將多個不同功能的模擬電路、數字電路模塊和微處理器集成在一個芯片上的混合信號處理器，非常適合應用于采用電池供電的對講機等便攜式設備中。
【權利要求】
1.基于單片機控制的單邊帶對講機，具有單邊帶接收模塊、單片機控制模塊和單邊帶發(fā)射模塊，所述單邊帶發(fā)射模塊包括音頻調制單元、選頻單元、單邊帶濾波器、混頻器和高頻發(fā)射單元，其特征在于，所述單邊帶濾波器由N個具有相同諧振頻率的晶體振蕩器串聯構成，首尾兩個晶體振蕩器分別與選頻單元和混頻單元連接，其連接端通過電容器接地，兩個晶體振蕩器的連接點通過電容器連地，其中，N為整數，N≥2。
2.根據權利要求1所述的基于單片機控制的單邊帶對講機，其特征在于，所述電容器并聯有微調電容。
3.根據權利要求1所述的基于單片機控制的單邊帶對講機，其特征在于，所述首尾兩個晶體振蕩器分別通過可調電阻與選頻單元和混頻單元連接。
4.根據權利要求1所述的基于單片機控制的單邊帶對講機，其特征在于，混頻單元與濾波器之間連接有中頻變壓器。
5.根據權利要求1所述的基于單片機控制的單邊帶對講機，其特征在于，N= 4。
6.根據權利要求1所述的基于單片機控制的單邊帶對講機，其特征在于，所述晶體振蕩器諧振頻率為IOMHz。
7.根據權利要求1所述的基于單片機控制的單邊帶對講機，其特征在于，所述單片機控制模塊包括MSP4 30系列混合處理器芯片。
【文檔編號】H04B1/38GK203761378SQ201320788776
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權日:2013年12月3日
【發(fā)明者】文繼國 申請人:成都信息工程學院