文档字数：18423
无线数据通信系统的研究与设计
摘要：随着信息产业的迅速发展，无线通信在人们的工作和生活中起到越来越重要的作用，它占整个数据通信领域的份额比重也正日益加重。高速、宽带、延迟小的无线传输系统日益受到人们的青睐，而且人们对数据传输方式的灵活性要求也越来越高。传统的数据传输方式为有线传输方式。有线传输方式不但应用设备被限制在固定的范围内，架设线路的成本有时也过高得使人们难以接受。而且在一些特殊的场合，如运输工具中、移动办公中、博物馆等不适合布线的场合，无线数据传输变成了最好的选择。
论文中，我们在传统FSK数字调制理论的基础上，系统地分析了FSK数字调制/解调理论与高频信号放大技术,设计并实现了50公里1200bps无线数据传输的发射模块与接收模块，完成了远距离的无线数据传输业务。
首先，我们提出了设计的总体方框图，并在此基础上实现对各个部分的设计。发射模块中，我们采用了FSK 数字调制技术，应用73M223 FSK数字调制解调芯片，把数字信号变换成适合传输的模拟信号然后经混频、高放后发射到空中。接收模块中，我们将本振电路与调制电路合并在一起，有效地缩减了电路的体积。我们应用MC13135设计并实现了具体的电路，恢复出较好的接收数据波形。然后，对收发系统的误码率进行了测定。测量结果达到了我们的要求。最后，我们对收发系统的误码率、发射功率、传输距离进行了测定，测量结果达到了我们的要求。
本文设计的无线数据传输模块结构紧凑力求在提高传输效率的同时，降低成本，具有很好的应用前景。
关键词：无线数据通信 FSK调制解调 数字信号
目 录
前言………………………………………………………………………………………… 1
摘要………………………………………………………………………………………… 3
Abstract…………………………………………………………………………………… 4
第1章 无线发射模块的工作原理与设计………………………………………………… 5
1.1 调制电路的设计………………………………………………………………… 5
1.1.1 数字调制技术…………………………………………………………… 5
1.1.2 FSK数字调制电路的设计…………………………………………………8
1.1.3 2FSK信号的功率谱密度…………………………………………………10
1.1.4 73M223调制解调器实现FSK数字调制…………………………………11
1.1.5 73M223应用电路设计…………………………………………………… 12
1.2 150MHz晶体振荡器的设计……………………………………………………… 13
1.2.1石英晶体的基本特征………………………………………………………14
1.2.2 石英晶体振荡电路……………………………………………………… 16
1.3 混频电路的设计………………………………………………………………… 17
1.3.1混频器的工作原理…………………………………………………………17
1.3.2晶体管混频电路………………………………………………………… 18
1.4阻抗匹配电路的设计…………………………………………………………… 19
第2章射频功率放大器的工作原理与设计……………………………………………… 20
2.1丙类谐振功率放大器的功率与效率…………………………………………… 21
2.2高频功率放大电路……………………………………………………………… 24
2.4发射机电路图…………………………………………………………………… 25
第3章天线的原理与设计…………………………………………………………………26
3.1半波偶极天线…………………………………………………………………… 27
3.2折叠偶极天线…………………………………………………………………… 28
第4章无线接收模块的工作原理与设计…………………………………………………29
4.1高放、混频、中放电路的设计………………………………………………… 29
4.2 FSK信号的解调………………………………………………………………… 29
4.3接收机应用电路的设计…………………………………………………………30
4.4 接收机整机电路…………………………………………………………………34
第5章电源电路模块的原理与设计……………………………………………………… 35
参考文献……………………………………………………………………………………37
致谢…………………………………………………………………………………………38
小结…………………………………………………………………………………………39
附录（图）…………………………………………………………………………………40
