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课程设计报告

无线数据传输系统设计

2016年1月11日

无线数据传输系统设计

摘要

本次课程设计主要任务是设计并实现无线数据传输系统，了解无线数据传输涉及

到的基本设计与实现方法。

关键词：

一．项目的意义与目的

随着科技、接入技术、软件应用的发展，以及应用设备性能的不断提高、高数据速

率低成本访问的实现，对运营商和消费者来说，无线数据传输的新产品、新技术将会更

具吸引力。据专业人士分析，在近五年内，无线数据将呈现持续增长的态势，为那些有

能力回应市场需求，以及有实力把新服务、新产品以光速推向市场的运营商们提供了企

业创收和占领市场的契机。

到目前为止无线数据传输已经广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、

无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF

智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象

监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频及数字图像传

输等领域中。

二．设计要求和指标

根据需求，论证出系统的总体指标完成无线数据传输系统，包括无线收发机模块、数据传输协

议模块、数据传输界面模块。

无线收发机模块

该系统的工作频率范围为88-108MHz

收发机使用分立器件，调频方式，面包板实现，

数据传输协议模块

数据传输协议使用CRC16校验，面向字符的组帧协议，SLIP串行通信协议等

式ARQ差错控制协议。

传输协议和串口控制用armcortex-m0微处理器完成。

数据传输界面模块

通过UART口与计算机相连。

使用C编写传输收发界面。

三．方案设计和论证

基于S9018的调频发射电路和接收电路，接收电路的音频放大电路采用LM386，采用STM32F030

对接收信号进行采样－滤波－匹配滤波－同步－帧同步－解校验－串口发送等操作，采用

STM32F030对串口接收来的数据进行加校验－组帧－加扩展头－发送等操作，在PC机上实现基于串

口的数据接收和发送界面及功能。

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四．电路原理设计

LM386原理介绍

LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。

第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的

放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极

输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输

出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增

益近似等于双端输出电容的增益。

第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。

第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二

极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。

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引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。

输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。

电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网

络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。

LM386的引脚图

LM386的外形和引脚的排列如下图所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；

引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时

在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。