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软件数字收音机体系,包含原理图、电路图及源代码

本作品FPGA和430为核心部件,通过控制本振频率,从而选定不同的电台信号,经过混频产生10.7M频率信号,再经过FPGA解调,功放放大还原成声音。在设计中,我们尽量采用低功耗器件,力求硬件电路的经济

摘要: 本体系选用430单片机FPGA。通过天线收到不同频率的电磁波,通过单片机操控本振频率的发生,然后选定不同频率的电台,通过混频得到的信号由FPGA解调,最终通过功放由喇叭放出声响。本体系在规划中留意低功耗处理和力求高性价比等细节。

本规划首要特色:
1. MB1504操控发生本振,具有高效,安稳,简略特色。

2.FPGA安稳性好,处理速度快。

3. 数字式收音机接纳数据更准确,收到的电台更多更准确。

1.计划规划与证明

1.1主控体系挑选

计划一:选用高功用嵌入式体系,比方ARM。假如选用此计划,能够很好的处理数据处理和操控功用,可是ARM价格昂贵且本科阶段很少触摸,在短时间内完结困难比较大。

计划二:选用一般单片机,如51单片机。可是51单片机内部资源不行,许多功用无法完成。

计划三:选用430高功用单片机来完成,用来处理操控本振频率。

考虑到计划的可实施性和性价比,咱们选用M430F1611单片机,此款单片机可完成高速运算,存储空间大,价格低廉,性价比极高。

1.2本振挑选

计划一:挑选分立元件搭配出,可是此办法难度太高,而且差错搅扰都很大。

计划二:彻底挑选专用芯片有单片机操控。此办法简略,但价格昂贵。

计划三:运用数字锁相环芯片和分立元件组合的vco电路。

考虑到价格,作业频率以及灵敏度等要素。本体系选用MB1504 锁相环芯片和分立元件搭VCO

1.3变频挑选

计划一:选用一次变频。此种办法计划简略,简略完成,但对后端AD要求较高。

计划二:选用屡次变频。全体规划愈加杂乱,差错也将各大,完成有难度。

考虑到收音机对数据要求较高,和全体功用。本体系选用一次变频,芯片运用NE602。

1.4数据处理模块挑选

计划一:选用专用解调芯片,此办法计划简略,但扩展和开发性都很差。

计划二:选用FPGA芯片解调,此计划结构清楚简略,安稳性好,但价格昂贵。

本体系选用了FPGA芯片作为解调,保证体系的开发性和准确性。

1.5音频处理

计划一: 运用三极管进行扩大,作用欠好而且杂乱。

计划二: 运用专用功放芯片。

归纳考虑,本体系选用功放芯片LM386。

小结

通过几番细心的证明和比较,咱们决议了本体系首要模块计划如下:

音频处理计划:LM386。

主操控器:MSP430单片机

本振电路计划:MB1504+分立元件的VCO

变频模块:NE602。

数据处理模块:FPGA最小体系板。

2.电路规划

2.1体系组成原理

本体系由本振模块,变频模块,主控单片机,FPGA解调模块,音频模块,AD模块,DA模块等组成。

图2.1体系组成原理图

2.2本振电路

通过单片机操控MB1504锁相环和压控振荡器发生所需求的频率。

图2.2本振电路原理图

2.3变频模块

本振发生的频率与天线接纳进来的频率通过NE602混频扩大。

图2.3变频模块原理图

2.4AD,DA模块

变频之后的模拟信号通过AD采入FPGA解调,解调之后再用DA转换为模拟信号

图2.4.1 DA模块

图2.4.2 AD模块

2.5声响模块

模拟信号通过功放扩大后送入喇叭,还原成声响信号。

图2.5功放电路

3.软件规划

3.1FPGA解调

为正交信号,cM Signal为ADC采样到的数字cM中频数据,通过两路正交相乘后进行C%&&&&&%抽取,cIo低通滤波器用来滤除正交相乘后发生的和频重量,包括语音信息中的零中频信号重量被保存。正交零中频重量再通过求导穿插相乘,求差,即为有用的语音信息。

图3.1 FPGA中频解调

3.2单片机操控

图3.2单片机发送流程图

4.体系测验

1.全体测验。

测验功用收到7个电台,根本完成所要求功用。

2.差错剖析

有些电台承受不了,或许声响不明晰经剖析原因有两个:

1)AD由所以欠采样对对信息完好度有影响。

2)天线承受信号带着的搅扰信号并没有彻底滤除形成搅扰。

5.规划总结

本著作FPGA和430为核心部件,通过操控本振频率,然后选定不同的电台信号,通过混频发生10.7M频率信号,再通过FPGA解调,功放扩大还原成声响。在规划中,咱们尽量选用低功耗器材,力求硬件电路的经济性和精简性,充分发挥软件操控灵敏便利的特色,来满意规划要求。

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