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GPS探空仪通信系统的设计与实现

作者:武勇 方文贵 安徽四创电子股份有限公司时间:2010-03-09来源:电子产品世界收藏

  在发射模式下,合成的RF信号直接馈送到功率放大器PA,射频输出的GFSK信号是由馈送到DIO引脚的基带信号通过GFSK调制产生的。发射模块要得到200mW的输出功率,必须使用小功率放大器驱动输出。考虑到设计及调试的方便性,采用WJ公司的集成单片放大器ECG003。ECG003是一种高动态通用放大器,采用InGaP/GaAS HBT技术,ECG003的P1dB为24dBm,Gain为20dB,输出仅需要3dBm就可以了。软件分为发射模式配置软件和数据帧编码软件,发射模式配置软件是单片机通过对寄存器进行配置来完成的,数据帧编码软件是将传输的数据加上同步头和结束符组装成帧后送入发射机变成射频数据发射出去。同步头因数据格式为异步UART模式,应选用AAAA33CC这样非连0或连1的字节,以便接收稳定的直流电平。单片机选用Atmel公司的ATmega8L,其芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,具有高性能、低价格特点,可以使用C语言进行编程开发。发射模块的框图见图3。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/106710.htm

  在接收模式下,CC1020可看成是一个传统的超外差接收机。RF输入信号经低噪声放大器(LNA和LNA2)放大后,翻转经过积分器(I和Q)产生中频IF信号。在中频处理阶段,I/Q信号经混合滤波、放大后经A/D转化成数字信号,然后进行自动获取控制、信道滤波、解调和二进制同步化处理,在DIO引脚输出解调数据。接收模块通过单片机对CC1020寄存器进行配置来完成接收模式。CC1020被设置为自动功率上升序列状态,将被一个唤起信号自动进行功率信号处理、检测载波信号,单片机设置CC1020进入接收模式,内置的位同步器将同步时钟与引入数据同步,并进行数据解码,经过数据滤波、位同步器和数据解码等处理后输出有效数据。单片机对数据进行去除同步头和结束符处理后,将数据通过串口传送入计算机。将中频滤波器带宽设置为50kHz,查表得GFSK解调在误码率为10-2时信噪比要求为9 dB,根据计算,噪声系数为1.6 dB,接收灵敏度按下式计算:

  Smin =-114+NF+10lgB+S/N (1)

  经计算,接收灵敏度为-116 dBm,符合总体设计要求。

  单片机还可以对接收信号强度指示器(RSSI)寄存器数据进行读取,折算成接收电平送入数码管进行显示,可以直观反映当前的接收电平。接收模块的框图见图4。

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