基带电路模块信令提取

基带电路模块化――信令提取部分前言在对讲机系统中，常用到亚音信令及两音、五音等信令以实现诸多功能。高质量的提取电路是信令功能的保证1、亚音亚音频频率范围在67Hz~254.1Hz.亚音数码方波频率范围在22Hz～135Hz1.1接收电路低通滤波接收解调后，亚音与语音信号共存，因此要通过低通滤波器有效的滤除语音信号，保留亚音信令性质，已保证解码精确性。电路形式如图1-1所示：R7100k0+5V0U2BLM2902/ON+5-6V+4V-11OUT7+5VR818kR918k00C739nR131koutR14100kD3BAS240/PLPD4BAS240/PLPR1582kR16390kV3FREQ=200VAMPL=200mVVOFF=2.5C6220pV00+5VU1ALM2902/ON+3-2V+4V-11OUT1R347kR41000k0R122k+2.5VOUT2.500VC11uC268n0R5180kC44.7u0C512nR6180k图1－1－1亚音提取电路实验数据：亚音电压输出0.70.40.040.020.50.30.2-40-30-20-10010200.010.11频率/kHzdB1sttotal图1－1－2亚音提取电路实验数据图1－1－3135Hz方波处理图1－1－420Hz方波处理图1－1－58dBSINAD亚音数码处理结果设计说明U1A多阶同相输入低通滤波，0dB增益，D3、D4作为相位补偿加入。U1B双阶反向输入低通滤波，10dB增益。定性调试说明1.截止点的调整U1AR1/R5/R4/R6/C2C4对截止频率贡献均等。U1BR15、C6影响截止频率。2．增益的调整U1B中R14、R16比值决定整体增益。电性能指标范围说明100mV经典输入，低频增益0dB截止频率300Hz±20Hz.优缺点分析：优点：能满足8dB解码要求，改进软件后满足6dB解码要求，缺点：阶数多器件多，PCB布板占用面积大。1.2发射接收电路低通滤波亚音信令通过MCU发出周期为79us,占空比为1：9的PWM波。亚音频时MCU周期性交替产生PWM波群与0电平，周期等于亚音频频率；亚音数码时MCU产生PWM波群表示1，0电平表示0。因此低通滤波器对PWM整形是正确发送信令的关键一环。电路形式如图-1所示：00R74700kR515kV31Vac0VdcC515n0R1122kC618nout0V图1－2－1发射亚音提取电路实验数据：亚音提取0.020.50.332-40-30-20-1000.010.1110频率/kHzdB图1－2－3发射亚音提取波特图图1－2－4发射亚音频提取效果图图1－2－5发射亚音数码提取效果图在晶体调制端，要加入隔直电容。图1－2－6发射亚音数码提取输出串联4.7uF电容前后对比效果2、ToneTone频率范围在288.5～3106Hz。2.1接收滤波电路接收解调后，低通滤波器有效的滤除高频信号，保留有效信令特征，保证解码精确性。电路形式如图2-1所示：1st00+5VV31Vac0VdcU1ALM2902/ON+3-2V+4V-11OUT1R322kR410k0R210kR122k+5VC1100nC21000p0R5100kR6100kC35600pR84.7kC41000p00+C70.01u12C84.7u00C61000p+5V0C91000p0+5VU1BLM2902/ON+5-6V+4V-11OUT7C5100nR7150kR9150k0R1010k0R1110kR121000kR131kout图2－1Tone提取电路第一级电路电压仿真：Frequency100Hz300Hz1.0KHz3.0KHz10KHz1V(1ST)2DB(V(1st))0V200mV400mV600mV800mV1-15-10-50dB图2－2Tone提取第一级仿真实验数据：500mV输入电压输出6540.8230.20.4-15-10-500.1110频率/kHzdB图2－2Tone提取第一级仿真图2－2第二级12dBSINAD1kHZ实测波形设计说明U1A双阶同相输入低通滤波，0dB增益，与前后串联电容构成带通。U1B反向工作于饱和状态、输入电压比较电路；输入阻抗10kΩ,将降低U1A的低频增益约2dB。定性调试说明1.限幅点的调整U1AR1/R3/C2/C3对截止频率贡献均等。2．电压比较点调整U1B中R7、R9比值决定基准电压。电性能指标范围说明500mV经典输入，方波输出。300Hz±20Hz.优缺点分析：优点：能满足14dBSINAD解码要求。缺点：阶数多器件多，PCB布板占用面积大。＃高要求附加电路对于意大利等国家对五音信令三组解码高精度要求，对高频杂波的滤除非常必要，现有成熟方案增加一个AK2346，利用期良好的低通特性改善解码。可以满足12dBSINADZEVI1三组五音98%以上准确解码。16dBSINADEIA三组五音95%以上准确解码。2.2发射接收电路低通滤波Tone信令通过MCU发出DA转换后的波形，需低通滤波器对整形进行平滑处理已得到满足传输效果。。电路形式如图2-2-1所示：00R747kR54.7kR847kR1010kV31Vac0VdcC510n0R1110kC7100n0C64.7n0R1212k1stoutVV图2－2－1Tone发射低通电路其中：R12为MCU输出阻抗11kΩ加上保护电阻1kΩ得出。实验输出：Vin=880mV输出0.20.30.523-40-35-30-25-20-15-10-500.1110频率/kHzdB图2－2－2Tone发射低通电路波特图图2－2－3Tone发射平滑效果图线路研究部朱青云06年10月12日