基于单片机控制的单边带对讲的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及单边带对讲机的单边带滤波器。本实用新型公开了一种基于单片机控制的单边带对讲机，采用窄带晶体滤波器，产生单边带信号。本实用新型的技术方案是，基于单片机控制的单边带对讲机，具有单边带接收模块、单片机控制模块和单边带发射模块，所述单边带发射模块包括音频调制单元、选频单元、单边带滤波器、混频器和高频发射单元，所述单边带滤波器由N个具有相同谐振频率的晶体振荡器串联构成，首尾两个晶体振荡器分别与选频单元和混频单元连接，其连接端通过电容器接地，两个晶体振荡器的连接点通过电容器连地，其中，N为整数，N≥2。本实用新型的单边带滤波器电路设计简单，成本低，频率特性陡峭，滤波效果好。
【专利说明】基于单片机控制的单边带对讲机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及对讲机，特别涉及单边带对讲机的单边带滤波器。
【背景技术】
[0002]市场上绝大多数对讲机都是采用单工或半双工通信模式，即通信一方在同一时间内只能完成听或说，不能同时进行交流活动。
[0003]对讲机中，音频信号对载波进行调制后，在其频谱中包含有载波频率和上、下两个边带，这两个边带是完全对称的，其中的任一个均包含了所有需传输的信息。目前市场上主流的对讲机都采用双边带通信，需要把载波频率和上、下边带一起发送出去，载波和另一边带中消耗了发射功率中的大部分功率，而且还要占用较宽的通信频带，总体通信效率低。
[0004]为了提高通信效率和节约通信频带，在通信时可将载波和另一边带去掉，只发送一个边带，这种通信方式就称为单边带(SSB)通信。单边带通信的优点是:(1)节省频带宽度，在同一频段内可传输更多信号，总体通信效率高；(2)节省传输载波与一个边带所需的功率，同等传输距离只需比双边带更小的发射功率；(3)无须发射载波，提高了通信的保密性。
[0005]现有技术基于单片机控制的单边带对讲机基本结构如图1所示，通常具有单边带接收模块、单片机控制模块和单边带发射模块。其中单边带接收模块包括高频接收单元、混频器、选频单元和音频解调单元。单边带发射模块包括音频调制单元、选频单元、单边带滤波器、混频器和高频发射单元。这种结构模式的对讲机，其基本工作原理是，由晶体振荡器为音频调制单元和音频解调单元提供载波频率，锁相环振荡器为单边带发射模块和单边带接收模块的混频器提供基准频率。对讲机在单片机控制模块的控制下，通过载波调制解调器实现音频信号的调制和解调处理。在单边带发射模块中，音频调制单元输出的音频调制信号经过选频单元后，由单边带滤波器滤除一个边带，最后通过混频器和高频发射单元发射单边带信号。
[0006]对讲机通常采用多次滤波法产生单边带信号，由于语音的最小频率分量约为300Hz，所以要求滤波器的截止特性极为陡峭才行。这就给滤波器的设计和制作带来困难，在中心频率比较低的情况下尚能实现，在中心频率比较高的情况下选频网络将难以实现。现有技术也有采用移相法产生单边带信号的技术。移相法虽然效率高，但电路复杂，对移相器要求很高，不易实现。
实用新型内容
[0007]本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种基于单片机控制的单边带对讲机，采用窄带晶体滤波器，产生单边带信号。
[0008]本实用新型解决所述技术问题，采用的技术方案是，基于单片机控制的单边带对讲机，具有单边带接收模块、单片机控制模块和单边带发射模块，所述单边带发射模块包括音频调制单元、选频单元、单边带滤波器、混频器和高频发射单元，其特征在于，所述单边带滤波器由N个具有相同谐振频率的晶体振荡器串联构成，首尾两个晶体振荡器分别与选频单元和混频单元连接，其连接端通过电容器接地，两个晶体振荡器的连接点通过电容器连地，其中，N为整数，N≥2。
[0009]进一步的，所述电容器并联有微调电容。
[0010]进一步的，所述首尾两个晶体振荡器分别通过可调电阻与选频单元和混频单元连接。
[0011]更进一步的，混频单元与滤波器之间连接有中频变压器。
[0012]优选的，N=4。
[0013]具体的，所述晶体振荡器谐振频率为10MHz。
[0014]更具体的，所述单片机控制模块包括MSP430系列混合处理器芯片。
[0015]本实用新型的有益效果是，单边带滤波器电路设计简单，成本低，频率特性陡峭，滤波效果好。本实用新型的单边带滤波器与单片机控制控制模块和集成电路构成的对讲机配合使用，可以进一步降低对讲机设计和调试复杂度。
【专利附图】
【附图说明】 [0016]图1是基于单片机控制的单边带对讲机结构示意图；
[0017]图2是实施例的单边带滤波器结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。
[0019]本实用新型的单边带对讲机，采用多个相同谐振频率的晶振串联构成窄带晶体滤波器，用于滤除一个边带的信号，从而得到单边带信号。工程上，只要谐振频率相差在1%以内，都可以认为是相同的。由于晶体具有陡峭的频率特性，多个相同频率的晶振串联构成窄带晶体滤波器，具有陡峭的频率特性，完全能够满足对讲机的技术要求。
[0020]本实用新型的基于单片机控制的单边带对讲机，结构参见图1所示，由单边带接收模块、单片机控制模块和单边带发射模块构成。其中，单边带发射模块包括音频调制单元、选频单元、单边带滤波器、混频器和高频发射单元。本实用新型的单边带滤波器由N个具有相同谐振频率的晶体振荡器串联构成，首尾两个晶体振荡器分别与选频单元和混频单元连接，其连接端通过电容器接地，两个晶体振荡器的连接点也通过电容器连地，这里N的取值为N≥2的整数。
[0021]实施例
[0022]本例单边带对讲机中，单边带滤波器结构如图2所示，电路由JT1、JT2、JT3、JT4共4个谐振频率为IOM的晶体振荡器串联而成。晶体振荡器JTl通过可调电阻Ri与选频单元连接，晶体振荡器JTl与可调电阻Ri的连接端通过电容器Ci接地，电容器Ci两端并联有微调电容CTi。晶体振荡器JT4通过可调电阻Ro与混频器连接，晶体振荡器JT4与可调电阻Ro的连接端通过电容器Co接地，电容器Co两端并联有微调电容CTo。图2中，晶体振荡器JTl与晶体振荡器JT2的连接点、晶体振荡器JT2与晶体振荡器JT3的连接点以及晶体振荡器JT3与晶体振荡器JT4的连接点分别通过电容器Cl、电容器C2和电容器C3接地。电容器Cl、电容器C2和电容器C3分别与微调电容CT1、CT2和CT3并联。图2所示电路中，可调电阻Ri和Ro可以调整信号的幅度，微调电容CT1、CTl、CT2、CT3、CTo通常用于调整电路的谐振频率，以弥补晶体振荡器谐振频率的差异，提高滤波器的滤波特性。通常为了与混频单元输入阻抗相匹配，在混频单元与滤波器之间还连接有中频变压器(图2中未示出)。
[0023]本例滤波器在晶体串联谐振点有及其尖锐的频响曲线。因话音频率范围为约300?3000Hz，其带宽约2700Hz，所以要滤波器的带宽达到2000Hz以上，本例采用4只晶体振荡器，构成的单边带滤波器带宽大于2000Hz，基本上能够满足对讲机技术要求，而且电路设计也比较简单，调试也不复杂。一般来说，串联的晶体个数越多，滤波器带宽越宽，但通频带内的平坦度有变差的趋势。选用4只晶体振荡器既能够达到对讲机要求的技术指标，也能够兼顾通频带平坦度的要求。
[0024]本例单边带对讲机，其中的单片机控制模块采用MSP430系列混合处理器芯片构成。MSP430系列单片机是一款16位的混合信号处理器，采用了精简指令集(RISC)结构，具有丰富的寻址方式、简洁的内核指令以及大量的模拟指令。大量的寄存器以及片内数据存储器都可以参加多种运算，并具有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。这种将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上的混合信号处理器，非常适合应用于采用电池供电的对讲机等便携式设备中。
【权利要求】
1.基于单片机控制的单边带对讲机，具有单边带接收模块、单片机控制模块和单边带发射模块，所述单边带发射模块包括音频调制单元、选频单元、单边带滤波器、混频器和高频发射单元，其特征在于，所述单边带滤波器由N个具有相同谐振频率的晶体振荡器串联构成，首尾两个晶体振荡器分别与选频单元和混频单元连接，其连接端通过电容器接地，两个晶体振荡器的连接点通过电容器连地，其中，N为整数，N≥2。
2.根据权利要求1所述的基于单片机控制的单边带对讲机，其特征在于，所述电容器并联有微调电容。
3.根据权利要求1所述的基于单片机控制的单边带对讲机，其特征在于，所述首尾两个晶体振荡器分别通过可调电阻与选频单元和混频单元连接。
4.根据权利要求1所述的基于单片机控制的单边带对讲机，其特征在于，混频单元与滤波器之间连接有中频变压器。
5.根据权利要求1所述的基于单片机控制的单边带对讲机，其特征在于，N= 4。
6.根据权利要求1所述的基于单片机控制的单边带对讲机，其特征在于，所述晶体振荡器谐振频率为IOMHz。
7.根据权利要求1所述的基于单片机控制的单边带对讲机，其特征在于，所述单片机控制模块包括MSP4 30系列混合处理器芯片。
【文档编号】H04B1/38GK203761378SQ201320788776
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】文继国 申请人:成都信息工程学院