用于测距的信标信号发射系统.docx

摘  要：该课题设计了一种用于测距的信标信号发射系统。本系统首先设计了一个振荡电路，该电路由串并联选频网络和LM358放大器构成，通过调整电阻R和电容C的值使振荡频率达到3 kHz，同时用一个固定的直流量与其相加，防止接收端通过包络检波得到的信号失真，然后通过STM32单片机控制ADF4350宽带频率合成器输出220 MHz的本振信号，通过键盘控制实现在输出220 MHz的基础上调整正负70 MHz，并使用OLED显示屏显示本振信号的频率。再将上述得到的调制信号和载波信号通过混频器进行混频处理，得到AM调幅信号，由于该信号幅值比较小，在远距离传输中容易受到噪声的干扰，故本设计使用VCA821放大器构成放大电路，对信号幅值进行放大。因为本设计要将信号通过天线发射出去，而信号通过天线远距离传输会衰减，所以本课题设计了一个以SPF5189Z组成的功率放大电路放大功率。最后通过天线将信号发射出去。

本课题的设计与以往的信标发射机相比，由于本振信号频率高达220MHz，而天线尺寸不小于波长的十分之一，故本设计的天线长度大幅降低，且本设计可以通过键盘按键控制本振信号的频率，可以选择一个受干扰较小的频率发射信号，对远距离传输更友好，本设计添加的直流分量能够方便接收端进行精确的包络检波，提高了接收端进行信号的效率。 

实验结果表明，该设计响应速度快，可调性较高，人机交互性好，适应环境能力强，系统效率较高，发展前景较好。

关键字：信标发射机；调制；功率放大；OLED；

目录

摘要

Abstract

1 引言-1

1.1课题开发的背景和意义-1

1.2信标机发射机的研究现状-1

1.3课题任务-2

2系统分析与总体方案设计-3

2.1系统分析与设计-3

2.2方案论证-3

2.2.1调制信号产生方案-3

2.2.2高频载波产生方案-4

2.2.3幅度调制方案-4

2.2.4功率放大方案-5

2.2.5天线设计方案-5

2.2.6界面显示方案设计-5

3系统硬件电路设计-7

3.1单片机选型以及最小系统设计-7

3.2调制信号产生电路设计-8

3.3高频载波产生电路设计-9

3.4隔离电路设计-10

3.5幅度调制电路设计-12

3.6功率放大电路设计-14

3.7显示和键盘模块-14

3.7.1显示模块-14

3.7.2 键盘模块-15

4软件设计-17

4.1开发环境介绍-17

4.2软件系统主程序设计-17

4.3信号发生模块程序设计-18

4.4系统界面程序设计-19

4.5人机交互程序设计-19

5系统仿真与调试-21

5.1调制信号仿真-21

5.2混频电路调试-25

5.3功率放大电路调试-25

6实物-27

7展望-28

8结束语-29

参考文献-30

致谢-32