許多工業/科學/醫療（ISM）頻段射頻（RF）接收器使用簡單的外部數據切片器來生成基帶數字輸出。當沒有有源無線電傳輸時，這些簡單的基帶系統可以產生不需要的數字輸出。本教程提供了靜噪的基本描述，并給出了如何在頻移鍵控（ASK）/開-關鍵控（OOK）或頻移鍵控（FSK）系統中實現靜噪的示例。

收音機靜噪

靜噪是從接收器中去除不需要的背景噪聲的過程，允許解碼強信號，同時抑制接近接收器靈敏度水平的微弱信號。一個常見的例子是大多數對講機或公民頻段（CB）收音機，其中調節旋鈕可以提高靜噪電平，并在未檢測到傳輸時抑制不需要的音頻噪聲。類似地，在數字無線電系統中，靜噪可用于抑制不需要的數字輸出，或者在不存在可檢測的傳輸時在數據線上切換。“中斷靜噪”是一個常用術語，用于表示接收信號已超過功率閾值，因此表示存在足夠強的傳輸。

基帶解碼

Maxim的所有工業/科學/醫療（ISM）射頻（RF）接收器均包含簡單的基帶解碼硬件，由Sallen-Key數據濾波器、比較器或數據切片器以及至少一個峰值檢波器組成。通常，峰值檢波器未被使用，但它們可以成為提高初始輸入傳輸基帶解碼響應能力的便捷方法。

數據切片器是基帶系統的核心，用于將解調的模擬信號轉換為數字信號，供微控制器或其他數字解碼單元使用。數據切片器的常見配置是將基帶模擬信號連接到比較器的正輸入，而負輸入連接到同一模擬信號的低通濾波版本。圖1顯示了基帶系統的典型原理圖，示波器圖描述了各個引腳上常見的信號。

圖1.示例電路和數據切片器示波器示蹤。

基帶電路的仿真版本可用于顯示系統的各種響應。當實現簡單的阻容性（RC）切片器電平時，存在一些會影響輸出數據精度的限制（圖2和圖3）。

圖2.數據切片器的示波器圖。

圖3.模擬數據切片器。

通過引入峰值檢波器，輸出數據線可以通過非?？焖俚貙⑶衅撝怠疤钡礁叩碾娖絹韺邮盏降牡谝粋€位做出反應（見圖4）。

最后，通過使用最大和最小峰值檢波器，閾值可以快速到達基帶信號的中心，從而可以響應接收到的第一個數據位，并且對數據輸出信號的精確占空比具有最佳響應，如圖5所示。

圖4.模擬最大峰值檢測電路。

圖5.模擬最大/最小峰值檢測電路。

實現幅度移鍵控 （ASK） 靜噪

向ASK或開/關鍵控（OOK）系統添加靜噪涉及僅基于噪聲功率從其通常建立的位置偏移閾值電壓。這種失調過程通常通過使用固定分壓器電路調整切片電平來實現。在圖6中，DSN線被一個200kΩ電阻稍微上拉到電源軌。這種設計是用電位計（R5）實現的，如果用R6上拉電阻代替，用戶就可以手動調整施加到DSN線路的正偏移量。

圖6.ASK靜噪電路示例。

這種方法的優點是可以簡單地減少或消除任何“顫振”或不需要的數字輸出。不幸的是，有兩種可能的負面影響。首先是接收器靈敏度略有降低。這來自于輸出數據根據平均比較電壓不斷對模擬信號做出反應與調整該電平以使噪聲不會導致數據轉換之間的直接權衡。第二個影響是數字輸出信號的占空比略有偏差。占空比的變化是由于沒有切片電平，該切片電平是模擬輸出的峰值和谷值之間的精確平均值。在某種程度上，使用曼徹斯特編碼方案可以消除這個問題。

實現頻移鍵控 （FSK） 靜噪

雖然ASK靜噪是大多數固有接收器基帶架構實現的簡單過程，但FSK靜噪是另一回事。在ASK系統中，由于用于建立比較信號的方法，切片電平將趨于穩定在平均噪聲電平。在FSK系統中，基帶的配置與ASK系統相同，但噪聲曲線不同。使用FSK解碼器時，噪聲頻譜趨于白色（在所有頻率上都是平坦的），但IF濾波器和接收信號強度指示器（RSSI）限幅放大器對該噪聲的平均頻率有不適當的影響。由于系統固有的容差，平均噪聲輸出可能會將比較電壓移動到標記和空間中點以上，或者更有可能低于標記和空間中點。由于靜噪與輸入信號的強度密切相關，因此用戶需要在靜噪系統中合并RSSI輸出。

FSK靜噪的基本設計需要一個對RSSI電平做出反應的系統，具有與電平進行比較的參考，并以某種方式控制原始數字數據。實質上，RSSI電平與基準電壓進行比較。如果輸入信號功率高于分斷電平，則允許原始數據通過系統。這可以通過許多不同的方法來實現，特別是考慮到可用于管理無線電系統的各種微控制器時。簡化電路的示例如圖7所示。這是一個基本的FSK靜噪電路，由一對匹配的雙極結型晶體管（BJT）、三個電阻器和一個電容器實現。

圖7.一個簡單的FSK靜噪電路。

差分對與V作為比較器接線裁判和 RSSI 作為每個堿基的輸入。數據線作為開/關電流源連接，從而產生執行簡單AND門功能的電路。通過提供V的參考電平裁判（來自基本的電阻分壓器或數模轉換器（DAC））SQDATA的信號是DATA線的RSSI門控版本。

與ASK靜噪系統類似，優點是減少或消除“顫振”，以換取接收器靈敏度的輕微降低。由于該附加電路不會直接影響比較器的切片電平，因此FSK靜噪對數字輸出信號的占空比沒有影響。由于放大RSSI電平的直流偏移變化，V裁判可能需要單獨調整。

審核編輯：郭婷