小型无线通信系统设计与实现.docx

小型无线通信系统设计与实现王亚飞，李学华，杨曙辉（北 京 信 息 科 技 大 学 信 息 与 通 信 工 程 学 院 ，北 京 １００１０１）摘 要 ：借鉴市场上无线通信类电子产品中的通信模式，设计了一个小型无线通信系统实验项目。该 项 目 软 硬 件相结合，综合了通信原理、单片机、高频电子线路等课程的内容，提高了学生对通信系统的理解和掌握，同 时 锻 炼学生的工程实践能力和综合运用知识的能力。介绍了实验原理和各模块的实现，给出了实验结果。关 键 词 ：通 信 系 统 ；单 片 机 ；实 验 项 目中 图 分 类 号 ：ＴＮ９１４－３３；Ｇ６４２．０文 献 标 志 码 ：Ａ文 章 编 号 ：１００２－４９５６（２０１４）６－００８６－０３ＤｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆａｓｍａｌｌｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍＷａｎｇＹａｆｅｉ，ＬｉＸｕｅｈｕａ，ＹａｎｇＳｈｕｈｕｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＆ ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ ＆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｔｈｅｂａｓｉｃｃｏｎｃｅｐｔｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｍｏｄｅｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅｖｉｃｅｓｏｎｔｈｅ ｍａｒｋｅｔｆｏｒｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，ａｓｍａｌｌ ｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｊｅｃｔｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｉｓ ｐｒｏｊｅｃｔｉｎｔｅｇｒａｔｅｓｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ＳｉｎｇｌｅＣｈｉｐ Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ，ＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇａｎｄｍａｓｔｅｒｉｎｇｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｅｘｅｒｃｉｓｅｔｈｅｉｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｂｉｌｉｔｙｔｏｕｓｅｋｎｏｗｌｅｄｇｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｏｊｅｃｔ通信系统是通信原理课程教学中的基本内容 。如 何理解并能设计出一个通信系统是检验学生学习效果 的直接手段。目前，许多高校教师在 通信原理课程中 设计了大量的实验 项 目 ，但这些实验项目多集中于软 件仿真［１－６］，对学生来说比较枯燥且离具体的实 际 应 用 较远。为了使学生 掌握通 信系统的 组成和设计方法 ， 同时增加学生的 学 习 兴 趣［７］，本文借 鉴市场上广泛应 用的无线 通信类电子产品 （遥 控 玩 具，汽 车 车 门 遥 控 锁）中的通信模式，通过软硬件相结合［８］设计一个 无 线 通信系统，使学生掌 握 一般无线通信 系统的组成和设 计原理。本实验项 目通过对具 体通信系统的设计 、电 路调试和软件编程，可 以使学生进一 步加深对通信系 统的理解，掌握所学的专业知识 。同时，提高学生的动收 稿 日 期 ：２０１３－１０－２２ 修 改 日 期 ：２０１３－１２－１０基 金 项 目 ：北京 市高等 学校青年英才计划项目 （ＹＥＴＰ１４９７）；北 京 信 息 科 技 大 学 ２０１１年 度 重 点 教 学 改 革 项 目 （２０１１ＪＧＺＤ０３）；北 京 信 息 科 技 大 学 ２０１２年度教学改革项目（２０１２ＪＧＹＢ１８）作 者 简 介 ：王 亚 飞 （１９８１—），男 ，黑 龙 江 庆 安 ，博 士 ，实 验 师 ，研 究 方 向 为 移动通信和信号完整性等 ．Ｅ－ｍａｉｌ：ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｙａｆｅｉ＠ｂｉｓｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ手能力、解决实际问题的综合能力以及创新能力 。１ 实验原理通信系统的一般模型包含以下几个部分 ：发信者， 发送设备，信 道，接 收 设 备，收 信 者［９－１０］。 发 送 设 备 的 基本功能是把信号 变 换 成适合在信道中传输的信号 ， 包括编码、调制以及发射功能等 。 信 道 是 指 信 号 传 输 的通道，分为有线信道和无线信道两大类 。 信 号 在 信 道中传输过程中会受到噪声的干扰 ，当然，干扰也不局 限于信道中的噪声 ，发 送 设备和接收设备也会 产生噪 声。接