论文总字数：23717字

目 录

1绪论 1

1.1课题来源及意义 1

1.2 国内外研究情况与发展趋势 1

2 超外差式FM接收机理论基础 2

2.1 天线输入 2

2.2 调谐回路 2

2.3 放大电路 3

2.3.1 高频小信号放大电路 3

2.3.2 音频功率放大 3

2.4 本振及混频 4

2.4.1 正弦波振荡器 4

2.4.2 混频过程 5

2.5 鉴频原理 5

3 调频无线耳机接收器的硬件设计 6

3.1各部分功能分析与方案选择 6

3.1.1调谐方案的选择 6

3.1.2前端接收电路 7

3.1.3 鉴频方案的选择 7

3.1.4 频率显示 8

3.2 接收机电路的分析与设计 8

3.2.1 前端接收电路 8

3.2.2 中放及鉴频电路 10

3.2.3 后级音频放大电路 11

3.2.4 电源电路的设计 12

3.2.5 PCB板的设计与实现 13

3.3 控制系统的电路分析 14

3.3.1 控制器的电源电路 15

3.3.2 复位电路 16

3.3.3 时钟电路 16

3.3.4 SWD接口电路 17

4 无线接收机的软件设计 18

4.1 时钟配置 18

4.2 D/A转换 18

4.2.1 D/A引脚配置 19

4.2.2 DAC配置 19

4.2.3 电压输出 19

4.3 按键输入 20

4.4 屏幕显示 20

5 系统测试 21

5.1 硬件电路测试 21

5.1.1音频功放测试 21

5.1.2中放解调测试 22

5.1.3混频电路测试 23

5.2 软件系统测试 23

5.2.1 模拟电压输出测试 23

5.2.2 电调谐与屏幕显示测试 24

5.3 系统的优化与扩展 24

5.3.1 系统降噪优化 25

5.3.2 其他扩展功能的理论实现 25

6 总结 25

6.1 论文总结 25

6.2 所得所悟 26

参考文献 26

附录 27

致谢 29

调频无线耳机接收器的设计与实现

李建波

，China

Abstract: This design is an FM wireless earphone receiver, which includes frequency mixer, intermediate-frequency amplifier, frequency detector, power amplifier and so on. The micro-controller outputs a digital voltage and controls the reverse voltage of the variable-capacitance diode through DA conversion, in order to achieve the tuning of the input circuit, and at the same time ensure the stability of the local oscillator signal. This thesis first introduces the theoretical model and principle of each part of the traditional superheterodyne receiver. Based on the comprehensive consideration of the hardware requirements of this design, the design of the specific scheme is carried out. The receiver mainly uses two integrated chips, NE602 and LA1150, and then designs its hardware and software according to the design scheme and the main chip. Through debugging, the receiver can select a channel, receive broadcast and receive signals at a specific frequency point. And can achieve the corresponding designed function. At the end of the thesis, the integrated optimization and error analysis of the system is presented, and the improvement measures of the system are pointed out.

Key words：Superheterodyne; Broadcast receivers; FM; MCU; Electric tuning.

1绪论

1.1课题来源及意义

现代社会快节奏的生活让很多人的身体处于亚健康状态，为了提高健康水平，各种各样的健身活动应运而出。这些健身活动在丰富了人们的生活的同时也锻炼了人们的身体，瑜伽、有氧运动、健美操、广场舞、太极武术等活动都是很好的健身活动。其中太极武术、广场舞等具有中国特色的健身活动开始在国外流行，深受国外友人的喜爱。然而，我们经常会在公园、小区、学校操场等空地注意到这样的现象，喜欢跳广场舞的人们经常会开着大功率的音响，不堪忍受的噪声给周围的居民带来了严重的困扰。两方经常会起争执，甚至会上升到肢体冲突，引发伤人事件，这在国内已屡见不鲜。为了合理解决这一问题，充分考虑两方的利益，提出了设计一款无线接收音频信号的随身设备的设想。

在市场上发现有类似的产品比如无线耳机，但大多使用蓝牙即数字通信。没办法实现一台发送设备同时对多个接收设备传输信号。而传统的FM接收器接收频段较窄，所以这一产品有一定的市场空间，除了上述用途还可以用于大型会议同步传声或者大学四六级考试。这一产品的出现还有望推动与随身无线接收设备相关的通信技术进一步发展，开拓新的产业链。

1.2 国内外研究情况与发展趋势

国外无线电技术发展早，纵观历史，超外差式接收机（Superheterodyne Receiver, SR)最先是在一战期间由美国电子工程师Edwin Howard Armstrong创造。这种方法基于普通的外差法同时为了达到远程通信对高频小信号接收的要求发展而来。普通外差法是将输入信号变换为音频，而他提出的方法是将输入信号变换为超音频，是以称之为超外差式。1919年超外差接收机制成。该机性能优于直放式接收机，因其成本低、原理简单、灵敏度高的特点而被广泛应用于远程信号的接收中，并已应用于测量等领域。

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