基于Δ-Σ调制技术的无线音频传输装置

　　2.2 接收装置信号处理

　　由于发射端发射频率较高，当传输距离较远时，太阳能电池接收的信号微弱，如果直接利用，信号几乎淹没在噪声中。因此设计了信号前级放大电路，通过电容隔离直流噪声，对信号进行2级放大后输出。放大后的信号经过CMOS单刀双掷开关AD849后，将发射端发射的高速比特流信号还原成模拟信号，实现音频信号的复现。为了滤除Δ-Σ调制过程中产生的高频噪声，需要对还原的模拟信号进行滤波。为了保证噪声衰减效果，要求滤波器的阶数高于调制器阶数。由于切比雪夫滤波器有较好的通带特性和较大的阻带衰减，当采用相同的滤波器阶数时，切比雪夫响应比巴特沃兹或贝塞尔响应更能提供陡峭的滚降。滤波器利用运算放大器AD8646设计成一个四阶切比雪夫滤波器，该运算放大器支持轨到轨输入和输出、单电源工作，具有良好的低噪声性能，完整的具电路如图3所示。

　　3 实验数据

　　为了验证方案的实际效果，对装置进行了实验调试，图4-a)所示为DS1052E示波器采集的发射装置波形图，通道1(CH1)为原始音频信号，通道2(CH2)为Δ-Σ调制器采集后得到的高速比特流信号。图4-b)所示为DS1052E示波器采集的接收装置波形图，通道1(CH1)为太阳能电池输出的高速比特流信号，通道2(CH2)为经模拟开关输出后得到的还原音频信号，实验数据表明该方案可以实现音频信号的无线传输。

　　4 结论

　　针对有线音频传输存在的信号传输损耗问题，将二阶1位Δ-Σ调制器应用于音频信号的采集中，将音频信号转换成高速比特流信号。为了方便实现发送和接收的方向对准，采用太阳能电池板进行信号的接收，设计了四阶切比雪夫滤波器，有效的抑制了高频噪声。实验数据表明：装置具有噪声小、效率高、低电流功耗等特点，值得推广和借鉴。

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