宽带无线通信技术 第38组报告

上海大学《宽带无线通信技术》课程项目：具有定位功能的无线对讲系统项目第38组报告宽带无线通信技术课题：具有定位功能的无线对讲系统组长：郭信贡献比：20%组员：周乾宇贡献比:20%刘伟11121780贡献比：20%陈宝磊贡献比:20%林怡贡献比：20%组号38目录TOC\o"1-5"\h\z项目介绍:3\o"CurrentDocument"设计要求:32.1基本要求：32.2扩展要求：32.3项目知识点：3\o"CurrentDocument"2.4项目器材：3\o"CurrentDocument"设计原理：4\o"CurrentDocument"实验步骤与结果:4\o"CurrentDocument"各模块介绍及参数5\o"CurrentDocument"无线SI4463RF模块5概述5\o"CurrentDocument"特点:55.1.3管脚图及模块尺寸6\o"CurrentDocument"5.1.4使用说明6\o"CurrentDocument"GPS模块6\o"CurrentDocument"5.2.1技术参数6\o"CurrentDocument"5.2.2使用说明7\o"CurrentDocument"5.3声音传感器模块75.4音频功放模块8介绍:8\o"CurrentDocument"5.4.2注意事项8\o"CurrentDocument"DA转换器TLC56158\o"CurrentDocument"TLC5615器件的引脚图及各引脚功能.8\o"CurrentDocument"TLC5615的工作时序TLC5615工作时序如上图所示。9实验中遇到的问题:9小组分工10具有定位功能的无线对讲系统项目报告项目介绍:无线对讲系统具有机动灵活，操作简便，语音传递快捷，使用经济之特点，是实现生产调度自动化和管理现代化的基础手段，便于在何时何地精准使用于联络，如保安、工程、操作及服务的人员，在管理场所内非固定的位置执行职责。设计要求:2.1基本要求：1、无线传输；2、声音无明显失真；3、能够获取位置数据；2.2扩展要求：1、视距对讲距离＞10米；2、具有抗突发噪声和单频噪声的能力；2.3项目知识点：1、语音压缩与编码（PCM、ADPCM，…）；2、数字调制方式（DBPSK、QAM、OFDM,...）；3、信道编码（分组码、卷积码）；4、交织与信道均衡；5、干扰和噪声检测；6、模拟与数字滤波器设计；7、双工与多址方式；8、通信协议（误码重传、语音/数据分离、信道状态交互等）；2.4项目器材:1、音频放大器：2、乘法器、加法器：3、常规电阻电容电感:TS48711、音频放大器：2、乘法器、加法器：3、常规电阻电容电感:TS4871、ad8517或自选若干若干4、锁相环：5、AD/DA芯片6、MIC：7、无线模块：8、GPS模块9、语音编码芯片10、单片机系统/FPGA系统11、天线设计原理：若干若干两个si4432/6663或自选ubloxNEO-6M或自选若干若干若干L语音一"图3.1发射模块原理图图3.2接收模块原理图首先通过MIC音频采集，将采集到的模拟声音信号经过MCU的A/D转换模块把模拟信号变为8位的数字信号，然后将数字信号通过4463无线发射模块后被加载到高频信号上，通过天线发射出去。在接收一端，天线把发送端发射的高频信号接收，4463将接收的高频信号转换为数字信号，再通过TLC5615DAC模块把数字信号转换为模拟信号，信号经过音频功放PAM8403的放大再经过喇叭把信号放出来。实验步骤与结果：通过编程软件将无线对讲项目的所有需要代码进行整合、完善、编译，再通过ccs软件将正确的代码烧入两块430单片机中。将项目所需各个模块通过焊接技术焊接在单片机相应的接口上，并通过导线连接成一个完整的无线收发系统。对两块430单片机上电后，确定系统处于正常工作状态。两块单片机主要通过S2等按键，使发射模块和接收模块同时进入无线对讲模式。人对着发射模块的麦克风说话，确保发射模块能正常采集声音。然后通过单片机及各个外接模块的处理，将声音信号通过外部空间，传送到接收模块，最后在接收端放出近似不失真的声音。各模块介绍及参数5.1无线SI4463RF模块5.1.1概述WM4463射频模块，本模块采用了SiliconLabs的Si4463作为无线收发芯片，是一块完整的、体积小巧的、低功耗无线收发模块。其向下可以兼容SI4461,SI4460.模块集成了芯片所需的外围器件，用户通过提供的数字I/O口，控制芯片内部寄存器，实现对无线数据发送、接收、RF参数设置等功能。5.1.2特点：（1）频率范围：433/470/868/915M（2）前同步信号检测（3）64字节收发数据寄存器（FIFO）（4）30mA@+13dBm（发射）（5）数据传输率：0.123-1Mbps（6）工作温度范围：-20~+60°C（7）FSK，GFSK和OOK调制模式（8）1.8-3.6V供电（9）超低耗关机模式（10）上电复位功能5.1.3管脚图及模块尺寸图3.SI4463RI模块管脚图及模块尺寸5.1.4使用说明1、VCC(3.3V)脚接电压范围为3V~3.6V之间，不能在这个区间之外，超过3.6V将会烧毁模块。推荐电压3.3V。2、除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的51系列的5V单片机IO口直接相连，无需电平转换。3、硬件上面没有SPI功能的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO口模拟SPI，只需添加代码模拟SPI时序即可。5.2GPS模块5.2.1技术参数接口特性TTL电平，兼容3.3V和5V单片机系统接收特性50ChannelsGPSL1frequency,C/ACodeSBAS:WAAS,EGNOS,MSAS定位时间冷启动27秒温启动27秒热启动1秒灵敏度-161dbm(基于有源天线的条件下)更新速率最快5Hz

水平位置精度自主定位2.5米SBAS（基于卫星的增强系统）2米速度精度0.1m/S航向精度0.5度通信协议NMEA0183（默认）/UBXBinary串口通信速率4800bps，9600bps,38400bps（硬件默认），57600bps5.2.2使用说明（1）模块引脚说明引脚序号定义描述RXD模块串口接收TTL电平TXD模块串口发送TTL电平GND地VCC电源DC3.3V-5V输入范围（2）模块使用说明输出的GPS-NEO-6M-001模块同外设的通信接口采用UART（串口TTL电平）方式，GPS格式数据符合NMEA-0183协议，控制协议为UBX协议表一：NMEA-0183报文简介NMEA标记GGAGLLGSAGSVRMCVTG说明全球定位系统固定数据地理信息——纬度/经度GNSSDOP（定位点）活动卫星可见GNSS（定位）卫星推荐的最小具体定位数据对地航向和对地速度5.3声音传感器模块（1）工作电压5V（2）模拟量电压信号输出，信号幅度VCC/2（3）灵敏度好，内置放大电路，增益可调（4）可通过AD转换获得声音强度的电压信号（5）适用于arduino平台，兼容arduino传感器接口（6）可提供原理图、arduino测试代码5.4音频功放模块5.4.1介绍：输出的表一：NMEA-0183报文简介NMEA标记GGAGLLGSAGSVRMCVTG说明全球定位系统固定数据地理信息——纬度/经度GNSSDOP（定位点）活动卫星可见GNSS（定位）卫星推荐的最小具体定位数据对地航向和对地速度直径50MM8R0.5W0.5瓦8欧姆小喇叭扬声器厚度10mm，带开关电位器PAM8403迷你5V数字小功放板，可USB5V供电。板子采用原装龙鼎微PAM8403数字功放芯片，电路简单，工作可靠。工作电压2.5V-5.5V，最大可输出3Wx2，效率可达到90%以上，可使用电脑USB口5V供电，非常适合于电池或者便携式电子产品。板子体积小巧，并设有带开关的电位器，可随心所欲的调节音量以及控制电源开关，使用以及安装都非常的灵活方便。采用的元件全部使用正品器件，可长期稳定使用，音质好。工作电压：2.5V-5.5V最大输出：3Wx2(5V4欧)焊接测试好的成品板，上面的电位器是带有开关，可控制音量以及电源开关，工作电压不要超过5.5V，电源正负不要接错，否则芯片有损坏的可能5.4.2注意事项1：电源正负极不能接反，电源电压不能超过5.5V，这两条违规会致使IC损坏。2：片内有高增益缓冲器，不能改动板上任何元件参数，不符合的参数将导致IC损坏。3：输入线请尽量用带屏蔽的线，可以起到抗干扰作用，消除杂波电流声。4：输出为cmos管BTL驱动方式，左右喇叭的负极不能够接在一起，即接喇叭的条线是完全独立的，不允许共接！5.3DA转换器TLC56155.3.1TLC5615器件的引脚图及各引脚功能DIN：串行数据输入端；SCLK：串行时钟输入端；/CS：芯片选用通端，低电平有效；DOUT:用于级联时的串行数据输出端；AGND：模拟地；REFIN:基准电压输入端，2V〜(VDD-2)；OUT：DAC模拟电压输出端；

VDD：正电源端，4.5〜5.5V，通常取5V。图2引脚排列DIN_汹匚CS匚OOR图2引脚排列二I即3罔"IN，-1岫图3TLC5615的时序图TLC5615的工作时序TLC5615工作时序如上图所示。二I即3罔"IN，-1岫图3TLC5615的时序图可以看出，只有当片选CS为低电平时，串行输入数据才能被移入移位寄存器。当CS为低电平时，在每一个SCLK时钟的上升沿将DIN的一位数据移入16位移寄存器。注意，二进制最高有效位被导前移入。接着,CS的上升沿将16位移位寄存器的10位有效数据锁存于10位DAC寄存器，供DAC电路进行转换；当片选CS为高电平时，串行输入数据不能被移入16位移位寄存器。注意，CS的上升和下降都必须发生在SCLK为低电平期间。实验中遇到的问题：我们小组之前项目用的单片机都是51系列的单片机，因此对于MSP430比较不太熟悉，我们小组相当于零基础做项目，因此熟悉MSP430的过