第一篇:無線麥克風課程設計報告
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
目錄
1.緒論………………………………………………………………………………………2 1.1摘要………………………………………………………………………………………2 1.2開發(fā)環(huán)境介紹……………………………………………………………………………2 2設計目的和意義……………………………………………………………………………3 2.1設計目的…………………………………………………………………………………3 2.2設計意義…………………………………………………………………………………3 3需求及分析…………………………………………………………………………………4 4設計方案……………………………………………………………………………………5 5設計原理及電路……………………………………………………………………………5 5.1設計原理…………………………………………………………………………………6 5.2電路工作原理……………………………………………………………………………6 5.3原理電路…………………………………………………………………………………7 6.Multism仿真實現(xiàn)…………………………………………………………………………10 7.實物實現(xiàn)…………………………………………………………………………………12 8設計心得……………………………………………………………………………………13 9.參考文獻…………………………………………………………………………………14
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
1.緒論
1.1摘要
高頻電子線路系統(tǒng)地介紹了通信系統(tǒng),特別是無線通信系統(tǒng)中的最基本電路及他們的功能,給出了定性及定量分析這些電路性能的方法。這些電路包括了發(fā)射機及接收機中的選頻放大電路、混頻電路、功放電路、振蕩電路、調制及解調電路、鎖相環(huán)電路、自動增益控制電路及頻率合成電路。
本課程的基本知識教學目標與能力目標是:通過理論和實踐教學,使學生了解晶體管工作于高頻時的工作原理,特性參數(shù)及微變等效電路,掌握高頻單元電路的線路組成、基本工作原理、分析方法、技術要求及一些典型集成電路的實際應用,并且具備一定的理論水平和足夠的實踐技能,以及使用先進仿真軟件的能力,為進一步學習、掌握電子、通訊技術的專業(yè)知識和職業(yè)技能打下基礎。
高頻電子線路是一門理論性、工程性和實踐性都很強的課程。學生通過本課程的學習,不但應該掌握必要的基礎理論知識,而且還應在分析問題、解決問題和實際動手能力等方面得到鍛煉和提高。對于這些能力的培養(yǎng),理論教學與實踐教學環(huán)節(jié)必須密切聯(lián)系、互相配合,才會取得比較好的效果。在本課程教學中應從以下幾個方面來加強這些能力的培養(yǎng): 1 .在分析問題的方法上,由常用基本電路入手,講清基本原理,然后適當綜合,再應用到實用電路的分析中去。. 注意與實踐課的配合,在理論課中講清基本原理、典型電路和基本應用電路,在實踐課中學習有關電路的測試、調整的原理和方法以及器件的參數(shù)選擇等。.增加必要的例題和實用電路的分析。例題著重于問題的分析過程和解題方法的介紹,對電路實例的分析則力求由淺入深。
2設計目的和意義
2.1設計目的
(1)了解無線調頻話筒的構成,并設計一小功率調頻無線話筒。(2)理解和掌握無線調頻話筒的主要技術指標和測試方法。(3)根據(jù)給出的技術條件和指標,設計無線調頻話筒。(4)能夠獨立搭接電路、掌握調試技術。
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
(5)增強對課本理論知識的理解,并提升到實踐制作當中,做到了學以致用。
2.2.設計意義
(1)針對目前市場上無線話筒魚龍混雜,一般消費者消費又無法分別的現(xiàn)狀,這次課程設計專門要設計一款無線話筒,這款話筒采用調頻的方法發(fā)射信號,頻率比較穩(wěn)定,發(fā)射距離比較遠,可以滿足各種不同的需求,而且在設計過程中非常重視性價比,這主要是為低端消費者考慮的。
(2)如果本次課程設計可以成功,不僅可以使我們更好地理解調頻無線話筒的原理,也會增加我們探索無線電的興趣。如果設計不成功或達不到要求,本次課程設計也會使我們明白實踐與理論的結合需要多加練習,從而認識到自己的不足,在以后的學習中加強實踐??傊?,這次課程設計會幫我們提高很多。
3.設計要求
(1)發(fā)射頻率76-90mhz(2)采用調頻模式
(3)頻率偏移75khz(4)電源電壓3.6-6
4設計原理及電路
4.1設計原理
電路板上的電子元件話筒(咪頭)先將自然界的聲音信號變成音頻電信號,這個電信號會去調制電子振蕩器產(chǎn)生的高頻信號。最后,高頻信號通過天線發(fā)射到空中。
我們將發(fā)射頻率設計在FM收音機波段,因此可以配合任何FM收音機接收到該高頻信 3
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
號,并從該高頻信號還原出聲音信號,從而完成各種用途。
4.2電路工作原理
話筒先將聲音信號變成音頻電信號,這個電信號會去調制電子振蕩器產(chǎn)生的高頻信號。最后,高頻信號通過天線發(fā)射到空中。
我們將發(fā)射頻率設計在 FM收音機波段,因此可以配合任何FM收音機接收到該高頻信號,并從該高頻信號還原出聲音信號,從而完成各種用途。
話筒MIC采用的是駐極體小話筒,靈敏度非常高,可以采集微弱的聲音,同時這種話筒工作時必須要有直流的偏壓才能工作。
4.3原理電路
其中分為三部分,第一部分為聲音信號接收部分,第二部分為振蕩電路部分,第三部分為前后匹配耦合部分
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
5參數(shù)計算
5.1電感L的計算
在本電路中,最關鍵的是就是電感L的計算,因此在理論部分我們著重放在電感的計算上。首先我們根據(jù)電路原理圖畫出交流通路
再根據(jù)交流通路畫出簡化后的震蕩部分
(a)(b)
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
(c)其中(a)為輸入裝置的電路
(b)為利用CA置換C1~C4(c)為利用CB置換C5和CV
5.2確定電感L的線圈數(shù)
我們利用諾模型可以確定線圈的形狀。由之前我們計算的L=0.24 μH
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
假定線圈匝數(shù)n=5 直徑D=10mm 因此由下圖可以得到 繞線長度l=6mm
5.3靜態(tài)工作點的計算
首先畫出直流通路圖
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
這一部分是直流通路,用于計算和確定靜態(tài)工作點,這樣就需要計算出Vb,Ic,Ib,Vce.5.Multism仿真實現(xiàn)
仿真的波形圖
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
我們是按照80MHz的中心頻率來計算的,在實際得到的仿真波形中可以算的頻率在80MHz~85MHz之間(周期通過肉眼不能完全準確的確定)。
因此說仿真的得到的波形是我們所預期的,仿真部分所得結果比較完美,但仔細看稍微有點失真,這或許與我們所選級聯(lián)電容等有一定關系,但總體來說波形不錯。
6.實物波形檢測
如下為我們實際測量得到的波形圖
其中每段波形右邊較粗的部分既為FM調頻的表現(xiàn),因此不管是從所得頻率方面(87.95MHz,因為為自己手工繞制的電感有些許誤差,但小于10%,在誤差允許范圍內),還是從波形的調制方面我們實際測試所得結果也是十分滿意的。
7.實物焊接
所使用的焊接圖如下(焊接之后發(fā)現(xiàn)圖中有缺連部分,之后的總結中會提到)
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
焊接后所得到的實際電路板如下:
紅線和藍線為電源接出線,用一段導線做天線。
高頻電子電路課程設計:無線麥克風
在最終的實際收聽中我們得到的中心頻率為88.9MHz與測得的88.95MHz可以認為相同(可能電感在觸碰過程中有細微變化)
在測試收聽距離時,因為我們沒有專門設置幾級放大電路,因此收聽距離最遠在8米左右(用兩節(jié)5號電池測試)。
9參考文獻
1.鈴木憲治,高頻電路設計與制作,北京:科學技術出版社,2005.4,第一版。2.謝自美,電子線路設計實驗測試,武漢:華中科技大學,2000.7,第二版。
第二篇:教學用2.4G無線麥克風解決方案
教學用2.4G無線麥克風解決方案
互拓科技研發(fā)的2.4G智能無線教學麥克風在學校電腦教學上得到了廣泛的應用與一致的好評!
互拓科技2.4G智能無線麥克風的介紹
深圳市互拓科技有限公司,專注于提供音頻解決方案,通過不斷的技術革新和努力,推出高品質的2.4G智能型無線麥克風,同時推出了領夾式的麥克風,解決了行業(yè)所碰到的如爆破音、領夾式麥克風遠距離拾音、電池續(xù)航、設備不穩(wěn)定等不能解決的問題,并得到眾多用戶的好評。
2.4G無線麥克風是完全數(shù)字化的麥克風,發(fā)射機的駐極體話筒信號(語音)通過音頻AD轉換器轉換成數(shù)字音頻信號,然后使用高速DSP處理芯片對這些數(shù)字信號進行封裝,最后調制到2.4GHz ISM 頻段,使用跳頻方式傳輸給接收機,接收機對信號流進行處理后通過DA轉換器將音頻信號轉換為模擬信號傳輸給音頻功率放大器進行擴音。由于采用雙向通信方式,其發(fā)射機和接收機可以通過地址碼識別、鎖定等軟件手段,實現(xiàn)發(fā)射機和接收機的自動匹配、任意匹配。并且,采用高速嵌入式系統(tǒng)和DSP系統(tǒng),能對高達96k,24bit的語音信號進行采樣、處理和傳輸,因此語音效果達到高保真質量。
2.4GHz數(shù)字無線麥克風軟硬件系統(tǒng)、通信協(xié)議、語音算法均為生產(chǎn)者自主知識產(chǎn)權,因此整個系統(tǒng)可以針對教學應用開發(fā),非常適合教育工作者使用。
2.4g話筒,解放您的雙手,保護您的嗓子,低功耗,拾音距離理想,保護從2.4g話筒做起.好的2.4g話筒是您一生的福利,健康伴您每節(jié)課,每次演講.此從上圖中可以看到,深圳互拓藍牙無線麥克風通過數(shù)字藍牙信號將使用者的聲音傳遞到藍牙接收器上,接收器通過音頻線連接到已有的有源音箱、功放、一體機上,即可實現(xiàn)無線擴音功能。方案適合多媒體的教室改造,添加藍牙擴聲設備。
第三篇:無線課程設計實驗報告
擴頻實驗報告
學 院: 電子信息工程學院
專 業(yè): 通信工程 組員: 12211008 呂興孝 12211010 牟文婷 12211096 鄭羲 12211004 馮順 任課教師: 姚冬萍 1實驗四 擴頻實驗
一、實驗目標
在本實驗中你要基于labview+usrp平臺實現(xiàn)一個擴頻通信系統(tǒng),你需要在對擴頻技術有一定了解的基礎上編寫程序,完成所有要求的實驗任務。在這一過程中會讓你對擴頻技術有更直接和感性的認識,并進一步掌握在labview+usrp平臺上實現(xiàn)通信系統(tǒng)的技巧。
二、實驗環(huán)境與準備
軟件環(huán)境:labview 2012(或以上版本);
硬件環(huán)境:一套usrp和一臺計算機;
實驗基礎:了解labview編程環(huán)境和usrp的基本操作;
知識基礎:了解擴頻通信的基本原理。
三、實驗介紹
1、擴頻通信技術簡介
擴頻通信技術是一種十分重要的抗干擾通信技術,可以大大提高通信系統(tǒng)的抗干擾性能,在電磁環(huán)境越來越惡劣的情況下,擴頻技術在諸多通信領域都有了十分廣泛的應用。
擴頻技術簡單來講就是將信息擴展到非常寬的帶寬上——確切地說,是比數(shù)據(jù)速率大得多的帶寬。在擴頻系統(tǒng)中,發(fā)端用一種特定的調制方法將原始信號的帶寬加以擴展,得到擴頻信號;然后在收端對接收到的擴頻信號進行解擴處理,把它恢復為原始的窄帶信號。
擴頻系統(tǒng)之所有具有較強的抗干擾能力,是因為接收端在接收到擴頻信號后,需要通過相關處理對接收信號進行帶寬的壓縮,將其恢復成窄帶信號。對于干擾信號而言,由于與擴頻信號不相關,所以會被擴展到很寬的頻帶上,使之進入信號帶寬內的干擾功率大幅下降,即增加了相關器輸出端的信號/干擾比。因此擴頻系統(tǒng)對大多數(shù)人為干擾都具有很強的抵抗能力。
22、發(fā)射端程序簡介
本實驗包括發(fā)射端和接收端兩個主程序,其中發(fā)射端主程序top_tx的前面板如圖1所示。
圖1 發(fā)射端程序前面板
前面板上部的選項卡控件中可以配置各項參數(shù)。在硬件參數(shù)部分中可以配置usrp的ip地址、載波頻率等參數(shù);在信號參數(shù)部分中可以配置調制方式、設配采樣速率、成型濾波器等參數(shù);在信道模型參數(shù)部分中你可以選擇不同的信道模型并設置噪聲功率;在右側你可以設置擴頻碼的長度。在前面板下方為顯示界面,包括發(fā)送信號的時域/頻域波形以及星座圖和眼圖。
發(fā)射端的程序框圖主要由兩部分組成。
主程序框圖左側的transmitter子程序完成發(fā)射信號的生成、擴頻、調制等功能,程序框圖如圖2所示。
3圖2 transmitter的程序框圖
3、接收端程序簡介
接收端主程序top_rx的前面板如圖3所示。
圖3 接收端程序前面板
與發(fā)射端程序類似,接收端主程序前面板上部為各項參數(shù)的輸入,例如硬件參數(shù)、擴頻參數(shù)、同步參數(shù)等。前面板下部顯示生成的圖形,包括星座圖、眼圖、信噪比/誤碼率曲線等。接收端端的程序框圖也主要由兩部分組成。
主程序框圖右側的receiver.vi子程序主要完成發(fā)射信號的接受、同步、解擴和解調等功能,程序框圖如圖3所示。4 圖3 receiver.vi 的程序框圖
matched filter子程序完成匹配濾波;其中rx init子程序是接收機的初始化;
synch子程序使同步模塊,完成收發(fā)同步;channel estimated子程序完成信道估計;equalize子程序的作用是信道均衡;strip control子程序用來刪除控制信息,即訓練序列;decode子程序實現(xiàn)信號的解調;de-dsss子程序用來實現(xiàn)解擴;error detect子程序的作用是計算誤碼率。
接收端主程序框圖的其他部分主要用來完成usrp的配置、計算信噪比/誤碼率曲線以及生成所需的圖形。
四、實驗任務
1、ds-ss.vi子程序
ds-ss子程序的作用是對信源進行直接擴頻(direct sequence spread spectrum)。其原理是利用10個以上的chips來代表原來的0或1,使得原來較高功率、較窄的頻譜變成具有較寬頻的低功率頻譜,這種特性類似于噪聲功率譜,因此接收端只有知道正確的擴頻碼才能進行正確的接收,進而增加了傳輸?shù)目煽啃?。它是一種數(shù)字調制方法,具體說,就是將信源與一定的pn碼(偽隨機碼、chip)進行同或運算。例如,在發(fā)射端用11000100110代替1,用00110010110代替0,這個過程就實現(xiàn)了擴頻。上述過程如圖4所示。
圖4 擴頻的實現(xiàn)過程
前面板:
圖6 ds-ss前面板 ds-ss程序框圖:
圖7 ds-ss程序框圖
實驗步驟:
1、首先產(chǎn)生所需長度的偽隨機序列(pn序列): pn序列(pseudo-noise sequence)即偽噪聲序列,這類序列具有類似隨機噪聲的一些統(tǒng)計特性,但和真正的隨機信號不同,它可以重復產(chǎn)生和處理,故稱作
pn碼最見的用途是在擴頻系統(tǒng)中用來擴展信號頻譜;偽隨機噪聲序列。此外pn 碼也可以用來作為信源信息。
圖8 mt generate bits輸入輸出
其中total bits為生成的偽隨機序列的總長度、pn sequence order用來設定pn序列的循環(huán)周期(如果pn sequence order設為n,則周期為)、seed in指定pn序列生成器移位寄存器的初始狀態(tài)(默認為0xd6bf7df2);output bit stream為偽隨機序列的輸出。
此外mt generate bits函數(shù)還有user defined模式,在此模式下函數(shù)可以 根據(jù)用戶自定義的輸入序列生成所需長度的循環(huán)序列。其輸入輸出如圖9所示:
圖9 user defined模式的輸入輸出 其中user base bit pattern為用戶指定的序列,控件會不斷循環(huán)用戶指定的序列output bit stream為生成序列的直到輸出序列的長度達到total bits所設定的值。輸出。
本例中用到了三個mt generate bits函數(shù),分別用來生成保護序列、同步序列和信息序列。
2、利用產(chǎn)生的序列對信源序列進行擴展:
圖10 擴頻模塊
輸入信源bit碼、pn擴頻碼、誤差;輸出擴頻碼、誤差。
72、de-dsss.vi子程序
de-dsss子程序的作用是在接收端實現(xiàn)對信號的解擴。解擴操作即擴頻操作的逆過程。繼續(xù)使用上面的例子,當你在發(fā)射端用11000100110代替1,而用00110010110代替0后,在接收機處只要把收到的序列是11000100110恢復成1,而00110010110恢復成0,這就是解擴。上述過程如圖0所示。
圖11 解擴的實現(xiàn)過程
前面板:
圖12 de-dsss前面板 de-dsss程序框圖:
圖13 de-dsss程序框圖
五、實驗步驟:
1、產(chǎn)生所需長度的并與發(fā)射端相同偽隨機序列(pn序列),同ds-ss;
2、然后利用產(chǎn)生的序列對接收信號進行解擴:
輸入:將信源與pn序列通過“數(shù)組大小”模塊返回其長度,相除得到的商作為搜索深度;輸入經(jīng)信道傳輸后的擴頻碼、與發(fā)送端同步的擴頻序列以及誤差。輸出得解擴后碼序列以及誤差。
3、實驗驗證
在ds-ss子程序中,你可以手動輸入一串0/1作為信源序列,并設置好pn序列的長度(設為n)。單獨運行ds-ss子程序,觀察輸出的序列長度是否擴展了n倍,并注意輸出序列中pn碼是否與相應的0或者1對應。驗證成功的話便表明你的ds-ss子程序編寫正確。并利用類似的方法驗證de-dsss子程序的正確性。
然后驗證發(fā)射端主程序是否能正確的發(fā)射我們想要的擴頻信號。首先正確的連接usrp并合理的配置發(fā)射端的各項參數(shù),運行程序。
然后你可能會看到如圖
9至圖所示的發(fā)射信號時域波形和頻域波形。
圖14不擴頻的時域信號
圖16擴頻后的時域信號
圖17擴頻后的頻域信號 圖15不擴頻的頻域信號
10可以看出經(jīng)過擴頻的發(fā)射信號與不經(jīng)過擴頻的發(fā)射信號相比,在頻域上進行
了展寬,在時域上變得更加密集。這與擴頻的基本原理相符,說明發(fā)射端的設計基本正確。
在接收端,我們需要使得參數(shù)能夠與發(fā)射端匹配,這樣才能正常的接收。特
別需要注意capture time、packet length和rx sample rate這幾個參數(shù),你首先需要理解它們的意義,這樣才能夠正確的配置它們。如果你在發(fā)射端沒有修改默認參數(shù)的話,接收端的默認參數(shù)恰好能夠與發(fā)射端匹配。你需要同時運行發(fā)射端和接收端程序,在發(fā)射端正確運行時觀察接收端能否正確接收。程序會計算當前信噪比下的誤碼率,并逐漸增大信噪比、最終得出一條信噪比/誤碼率曲線,如圖3-4-11所示。你可能需要稍等一段時間才能夠看到程序運行完成的結果。在接收端程序運行的同時,你可以進入receiver子程序中的ber detected子程序,在里面觀察當前信噪比接收到的數(shù)據(jù)數(shù)和誤碼數(shù),如圖3-4-12所示。
圖18誤碼率曲線 圖19運行時的數(shù)據(jù)顯示
然后你可以嘗試改變收發(fā)端的各項參數(shù),觀察不同參數(shù)對運行結果的影響。最后你需要按照要求完成實驗報告。
六、實驗結果 qpsk: 將usrp連接電腦,更改ip地址等參數(shù)。頻率使用915mhz避免干擾。如下圖20: 11 發(fā)送端前面板調制參數(shù)以及發(fā)送星座圖發(fā)送時域波形如下圖21:
發(fā)送端眼圖和發(fā)送端頻域波形如下,眼圖的尖銳程度和發(fā)送頻率有關,如圖22:
接收端的硬件參數(shù)和誤碼率如下圖,如圖23:
接收端眼圖如圖24所示: bpsk: 調制參數(shù)如下: 14bpsk:發(fā)送端硬件參數(shù)
發(fā)送端星座圖:
接收端眼圖:
接收端星座圖及誤碼率曲線(信噪比較低):
五、實驗擴展
1、解釋接收端同步模塊的具體實現(xiàn)方式及其利用的基本原理。
(1)初始同步,或稱粗同步、捕獲。它主要解決載波頻率和碼相位的不確定性,保
證解擴后的信號能通過相關器后面的中頻濾波器,這是所有問題中最難解決的問題。
(2)跟蹤,或稱精同步。
接收機對接收到的信號,首先進行搜索,對收到的信號與本地碼相位差的大小進行判斷,若不滿足捕獲要求,即收發(fā)相位差大于一個碼元,則調整時鐘再進行搜索。直到使收發(fā)相位差小于一個碼元時,停止搜索,轉入跟蹤狀態(tài)。圖3-4-5同步流程圖
圖3-4-6跟蹤流程圖
2、擴頻通信技術除了有較強的抗干擾能力外,還具有哪些優(yōu)點?逐一例舉出來并簡述擴頻技術具有這些優(yōu)點的原因。
(1)易于重復使用頻率,提高了無線頻譜利用率
無線頻譜十分寶貴,雖然從長波到微波都得到了開發(fā)利用,仍然滿足不了社會
17的需求。在窄帶通信中,主要依靠波道劃分來防止信道之間發(fā)生干擾。為此,世界各國都設立了頻率管理機構,用戶只能使用申請獲準的頻率。擴頻通信發(fā)送功率極低,采用了相關接收技術,且可工作在信道噪聲和熱噪聲背景中,易于在同一地區(qū)重復使用同一頻率,也可與各種窄道通信共享同一頻率資源。所以,在美國及世界絕大多數(shù)國家,擴頻通信無須申請頻率,任何個人與單位都可以無執(zhí)照使用。
(2)抗干擾性強,誤碼率低
擴頻通信在空間傳輸時所占用的帶寬相對較寬,而接收端又采用相關檢測的辦法來解擴,使有用寬帶信息信號恢復成窄帶信號,而把非所需信號擴展成寬帶信號,然后通過窄帶濾波技術提取有用的信號。這樣,對于各種干擾信號,因其在接收端的非相關性,解擴后窄帶信號中只有很微弱的成分,信噪比很高,因此抗干擾性強。在商用的通信系統(tǒng)中,擴頻通信是唯一能夠工作在負信噪比條件下的通信方式。
(3)隱蔽性好,對各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小
由于擴頻信號在相對較寬的頻帶上被擴展了,單位頻帶內的功率很小,信號湮沒在噪聲里,一般不容易被發(fā)現(xiàn),而想進一步檢測信號的參數(shù)如偽隨機編碼序列就更加困難,因此說其隱蔽性好。再者,由于擴頻信號具有很低的功率譜密度,它對使用的各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小。
(4)可以實現(xiàn)碼分多址
擴頻通信提高了抗干擾性能,但付出了占用頻帶寬的代價。如果讓許多用戶共用這一寬頻帶,則可大大提高頻帶的利用率。由于在擴頻通信中存在擴頻碼序列的擴頻調制,充分利用各種不同碼型的擴頻碼序列之間優(yōu)良的自相關特性和互相關特性,在接收端利用相關檢測技術進行解擴,則在分配給不同用戶碼型的情況下可以區(qū)分不同用戶的信號,提取出有用信號。這樣一來,在一寬頻帶上許多對用戶可以同時通話而互不干擾。
(5)抗多徑干擾
這兩種技術在擴頻通信中都易于實現(xiàn)。利用擴頻碼的自相關特性,在接收端從多徑信號中提取和分離出最強的有用信號,或把多個路徑來的同一碼序列的波形相加合成,這相當于梳狀濾波器的作用。另外,在采用頻率跳變擴頻調制方式的擴頻系統(tǒng)中,由于用多個頻率的信號傳送同一個信息,實際上起到了頻率分集的作用。
(6)能精確地定時和測距
電磁波在空間的傳播速度是固定不變的光速,人們自然會想到如果能夠精確測
18量電磁波在兩個物體之間的傳播時間,也就等于測量兩個物體之間的距離。在擴頻通信中如果擴展頻譜很寬,則意味著所采用的擴頻碼速率很高,每個碼片占用的時間就很短。當發(fā)射出去的擴頻信號在被測量物體反射回來后,在接收端解調出擴頻碼序列,然后比較收發(fā)兩個碼序列相位之差,就可以精確測出擴頻信號往返的時間差,從而算出兩者之間的距離。測量的精度決定于碼片的寬度,也就是擴展頻譜的寬度。碼片越窄,擴展的頻譜越寬,精度越高。
(7)適合數(shù)字話音和數(shù)據(jù)傳輸,以及開展多種通信業(yè)務
擴頻通信一般都采用數(shù)字通信、碼分多址技術,適用于計算機網(wǎng)絡,適合于數(shù)據(jù)和圖像傳輸。
(8)安裝簡便,易于維護
擴頻通信設備是高度集成,采用了現(xiàn)代電子科技的尖端技術,因此,十分可靠、小巧,大量運用后成本低,安裝便捷,易于推廣應用。
3、偽隨機序列有許多種,例如m序列、gold序列、m序列等。嘗試使用不同的方法來產(chǎn)生偽隨機序列,并用其實現(xiàn)對信號的擴頻。
(1)m序列是目前廣泛應用的一種偽隨機序列,m序列每一周期中 1 的個數(shù)比 0 的個數(shù)多 1 個。狀態(tài)“0”或“1”連續(xù)出現(xiàn)的段稱為游程。游程中“0”或“1” m序列的一個周期(p=2^n-1)中,的個數(shù)稱為游程長度。游程總數(shù)為 2^n-1,“0”、“1”
各占一半。2個彼此移位等價的相異m序列,按模2相加所得的序列仍為m序列,并與原m序列等價。
(2)gold序列gold碼序列是一種基于m序列的碼序列,具有較優(yōu)良的自相關和互相關特性,產(chǎn)生的序列數(shù)多。gold碼的自相關性不如m序列,具有三值自相關特性;互相關性比m序列要好,但還沒有達到最佳。是由兩個碼長相等、碼時鐘速率相同的m序列優(yōu)選對通過模2相加而構成的。
4、適當?shù)脑谙到y(tǒng)中添加干擾,以驗證擴頻的良好的抗干擾能力。
強擴頻通信系統(tǒng)擴展的頻譜越寬,處理增益越高,抗干擾能力就越強。簡單
地說,如果信號頻譜展寬10倍,那么干擾方面需要在更寬的頻帶上去進行干擾,分散了干擾功率,從而在總功率不變的條件下,其干擾強度只有原來的1/10。另外,由于接收端采用擴頻碼序列進行相關檢測,空中即使有同類信號進行干擾,如果不能檢測出有用信號的碼序列,干擾也起不了太大作用,因此抗干擾性能強是擴頻通信的最突出的優(yōu)點。19 20
第四篇:無線傳感網(wǎng)絡課程設計
無線傳感網(wǎng)絡 課程設計報告
姓名:胡韶輝 胡衎
2017
學號:139074377 139074376 班級:物131班 指導教師:衛(wèi)琳娜
年1月1日
無線傳感網(wǎng)絡課程設計
實驗
一、無線傳感網(wǎng)絡點對點通信實驗
1.實驗內容
此實驗為驗證實驗,根據(jù)實驗步驟進行實驗,觀察結果是否與預期相符
2.實驗步驟
用IAR8.1打開路徑:C:UsersxsDesktop無線傳感器網(wǎng)絡課程設計無線傳感網(wǎng)實驗資料201604感知RF2-2530WSNV1.2代碼和例子程序Light_SwitchIDELight_Switchsrf05_cc2530IarLight_Switch.eww分別編譯并下載至兩個節(jié)點上,打開節(jié)點,左右鍵選擇
/* 功 能:查找字符在索引中的哪一個位置 */ /**************************************************************************************************/ static u16 lookforChar(u8 ch){ uint16 i;for(i = 0;i < FONTLISTCOUNT;i ++){
if(fontList[i] == ch)
return i;} return i;}
//查中文
static u16 lookforChar16(u16 ch){ uint16 i,j;u16 temp16;for(i = 0;i < fontChar16ListCount;i ++){
j = i*2;
temp16 = fontChar16List[j + 1];
temp16 <<= 8;
temp16 |= fontChar16List[j];
if(temp16 == ch)
return i;} return i;}
/**************************************************************************************************/ /* 功 能:在指定位置輸出8*8 */ /**************************************************************************************************/ static void LcdPutChar8(u8 x,u8 y,u8 ch){ LcdBuf[y][x] = ch;} /**************************************************************************************************/ /* 功 能:在指定位置輸出16*16 */ /**************************************************************************************************/
/*static void LcdPutChar16(u8 x,u8 y,u16 ch){ LcdBuf[y][x] =(u8)ch;
//低前高后
LcdBuf[y+1][x] =(u8)(ch>>8);}
void LcdPutString8(u8 x,u8 y,u8 *ptr u8 len,u8 op){
u8 i,*tptr = ptr,xx = x,yy = y;u16 m;if(x > 95)
return;if(y > 1)
return;for(i = 0;i < len;i ++){
m = lookforChar(*tptr ++);
if(m!= FONTLISTCOUNT)
{
m = m * 8;
}
else
return;
xx += 8;
if(xx > 88)
return;} } */
void LcdClearRam(void){ u8 i;for(i = 0;i < 96;i ++){
LcdBuf[0][i] = 0;} for(i = 0;i < 96;i ++){
LcdBuf[1][i] = 0;} } void LcdClearScrean(void){ LcdClearRam();PutPic((void *)LcdBuf);}
void LcdPutString16_8(u8 x,u8 y,u8 *ptr,u8 len,u8 op){ u8 i,j,*tptr = ptr,xx = x,yy = y;u16 m;if(xx > 95)
return;if(yy)
return;
for(i = 0;i < len;i ++){
m = lookforChar(*tptr ++);
if(m!= FONTLISTCOUNT)
{
m = m * 16;
for(j = 0;j < 8;j ++)
{
if(op)
{
LcdPutChar8((xx + j),yy,font[m+j]);
LcdPutChar8((xx + j),yy+1,font[m+j+8]);
}
else
{
LcdPutChar8((xx + j),yy,~font[m+j]);
LcdPutChar8((xx + j),yy+1,~font[m+j+8]);
}
}
}
else
break;
xx += 8;
if(xx > 96)
return;} PutPic((void *)LcdBuf);} //顯示16*16字符
void LcdPutString16_16(u8 x,u8 y,u8 *ptr,u8 len,u8 op){ u8 i,j,*tptr = ptr,xx = x,yy = y;u16 m;if(xx > 95)
return;if(yy)
return;
for(i = 0;i < len;i ++){
m = lookforChar(*tptr ++);
if(m!= FONTLISTCOUNT)
{
m = m * 32;
for(j = 0;j < 16;j ++)
{
if(op)
{
LcdPutChar8((xx + j),yy,font[m+j]);
LcdPutChar8((xx + j),yy+1,font[m+j+16]);
}
else
{
LcdPutChar8((xx + j),yy,~font[m+j]);
LcdPutChar8((xx + j),yy+1,~font[m+j+16]);
}
}
}
else
break;
xx += 16;
if(xx > 80)
return;} PutPic((void *)LcdBuf);}
static void LcdPrint8(u8 x,u8 y,u8 vl,u8 op){ u8 j;u16 m;m = lookforChar(vl);if(m!= FONTLISTCOUNT){
m = m * 16;
for(j = 0;j < 8;j ++)
{
if(op)
{
LcdPutChar8((x + j),y,font[m+j]);
LcdPutChar8((x + j),y+1,font[m+j+8]);
}
else
{
LcdPutChar8((x + j),y,~font[m+j]);
LcdPutChar8((x + j),y+1,~font[m+j+8]);
}
} } } static void LcdPrint16(u8 x, u8 y, u16 val, u8 op){ u8 j;u16 m;m = lookforChar16(val);if(m!= fontChar16ListCount)
{
m = m * 32;
for(j = 0;j < 16;j ++)
{
if(op)
{
LcdPutChar8((x + j),y,fontChar16[m+j]);
LcdPutChar8((x + j),y+1,fontChar16[m+j+16]);
}
else
{
LcdPutChar8((x + j),y,~fontChar16[m+j]);
LcdPutChar8((x + j),y+1,~fontChar16[m+j+16]);
}
}
} }
void LcdPutDispBuf(u8 x,u8 y,OledCodeDataType *ptr,u8 op){ u8 tcount = x;OledCodeDataType *tptr = ptr;u16 temp16;if(x > 88)
return;if(y > 1)
return;while((*tptr!= '