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数字对讲机基带模块电路及其电磁兼容设计

作　者: 刘翔
导　师: 秦华标；余爱民
学　校: 华南理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 数字对讲机基带电路电磁兼容去耦电容地线干扰
分类号: TN929.54
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着无线通信技术的发展,人们对无线通信质量要求的提高以及频谱资源的日益缺乏,传统的模拟对讲机已经不能满足需求,对讲机的数字化已经成为一种趋势。数字对讲机具有模拟对讲机无法比拟的优势,未来必将取而代之。因此,设计数字对讲机的硬件系统方案不仅具有重要理论意义,而且具有实用价值。本文第二章将详细介绍了一种基于通用DSP与通用MCU相结合的双核心应用于中低端商业市场的数字对讲机的基带模块硬件电路设计。此种硬件电路设计方案并不依赖于某些特制芯片,市场应用广泛的常规DSP、MCU芯片和其他通用器件即可实现,在硬件上容易集成,平台方案灵活性,硬件成本相对较低,在硬件开发上相对比较容易,并且因为此类芯片在其他领域也应用广泛,已经经过多种系统平台验证硬件系统性能相对稳定,因此使用此种方案来设计数字对讲机的硬件系统其开发风险很小,并且开发周期可以大大缩短,非常适用于中低端商业市场对数字对讲机高稳定性、高性价比的需求。但由于是基于通用DSP与通用MCU为核心的架构,因此它们的选择和数字信号处理控制模块电路的设计是整个基带电路中最重要的部分。当前电磁干扰及电磁辐射问题日益引起人们的关注,电磁干扰导致电工、电子产品性能下降、无法工作甚至产品损坏的情况时有发生。这些问题同样出现在数字对讲机的电子线路设计之中,给对数字讲机硬件电路设计带来很大的挑战,因此,本文第三、四章将讨论在数字对讲机基带数字电子线路电磁兼容设计的一些方法。同样,电磁兼容问题不仅对于数字对讲机产品,对于其他高速电子设备电磁兼容性设计同样成为系统设计能否成功的主要因素。由于电磁兼容性设计研究涉及的研究面非常广泛、本文将仅主要讨论数字对讲机数字电子线路电磁兼容设计中比较重要的去耦电容设计和地线干扰的抑制。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 数字对讲机研究背景  9-11
  1.2 国内外数字专用通信技术发展现状  11-12
  1.3 目前国内外数字对讲机主要的技术方案  12-15
  1.4 电磁兼容设计研究现状与其在对讲机产品中的重要性  15-17
  1.5 课题来源与突破  17-18
  1.6 论文内容结构安排  18-19
第二章数字对讲机基带模块电路设计  19-45
  2.1 数字对讲机及基带信号处理基本原理简介  19-20
  2.2 数字基带信号调制解调原理  20-22
    2.2.1 数字基带信号4FSK 调制  20-21
    2.2.2 数字基带信号4FSK 解调  21-22
  2.3 数字对讲机基带模块整体设计  22-25
    2.3.1 基带模块整体方案设计  22-23
    2.3.2 系统功能介绍  23-25
  2.4 数字信号处理控制模块电路设计  25-34
    2.4.1 DSP 芯片选择  25-26
    2.4.2 TMS320VC5510A 概述  26-28
    2.4.3 MCU 芯片选型  28-29
    2.4.4 MSP430F5310 概述  29-30
    2.4.5 DSP 与MCU 接口电路设计  30-32
    2.4.6 外部存储器接口电路设计  32-33
    2.4.7 系统时钟设计  33-34
  2.5 音频模块电路设计  34-37
    2.5.1 模拟语音信号传输通路电路设计  34-35
    2.5.2 数字语音信号传输通路电路设计  35-37
  2.6 电源模块电路设计  37-43
    2.6.1 电源系统结构设计  38
    2.6.2 电源DC/DC TPS62051 简介  38-40
    2.6.3 系统开关控制电路设计  40-41
    2.6.4 系统复位电路设计  41-43
  2.7 小结  43-45
第三章电磁兼容电子线路去耦电容及地线设计  45-56
  3.1 电磁兼容性简介  45-46
  3.2 去耦电容的作用  46-50
    3.2.1 去耦电路中的阻抗  46-47
    3.2.2 电容本身的电感  47
    3.2.3 过孔的电感  47-48
    3.2.4 引线电感  48
    3.2.5 电容值的选择  48-50
  3.3 数字基带电路中的地线设计  50-56
    3.3.1 地线阻抗与干扰的理论分析  50
    3.3.2 地线阻抗的计算  50-53
    3.3.3 地线干扰机理  53-56
第四章数字对讲机电磁兼容去耦电容及地线设计  56-69
  4.1 数字对讲机去耦电容  56-60
    4.1.1 在基带数字电路中去耦放置分析  56-57
    4.1.2 去耦电容解决对讲机中的电磁兼容性实例  57-60
    4.1.3 数字对讲机基带电子线路中去耦电容设计的原则  60
  4.2 数字基带电路中的地线设计  60-68
    4.2.1 数字对讲机基带电子线路中的地线干扰  60-65
    4.2.2 电磁兼容设计中地线干扰的抑制措施  65-68
  4.3 小结  68-69
第五章结束语  69-70
参考文献  70-72
攻读硕士学位期间取得的研究成果  72-73
致谢  73-74
附件  74

数字对讲机基带模块电路及其电磁兼容设计

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