無線收發系統的研發設計是針對無線應急通信的市場需求而展開的。336-344MHz是無線應急通信的開放頻段，這個頻段的電磁波具有較好的繞射特性。選用了內嵌VCO的頻率合成器芯片，降低了成本，縮小了體積，使產品更貼近市場。本文首先研究了功率放大器的非線性失真問題，提出了預失真處理的改善方案。然后，結合鎖相環的理論，介紹了頻率合成器的設計方法。接著，詳盡地介紹了340MHz無線接收和發送系統的整體方案以及硬件實現電路。

1 系統總體設計

本系統由發射電路、接收電路和控制電路組成。發射電路將來自話筒模擬信號或控制電路的數字信號經鎖相環（PLL）調制電路調制后，由天線發射出去；接收電路接收并解調來自天線的小信號再將其送入末級功放放大，然后將語音信號送至揚聲器處理，將短信送至單片機處理；控制電路由單片機最小系統和編解碼器組成，可實現英文短息的編寫和顯示。整個系統采用5 V供電。

鎖相環中的鑒相器又稱為相位比較器，它的作用是檢測輸入信號和輸出信號的相位差，并將檢測出的相位差信號轉換成uD（t）電壓信號輸出，該信號經低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓uC（t），對振蕩器輸出信號的頻率實施控制。

2 硬件電路設計

2.1 發射電路設計

發射電路的設計如圖l和圖2所示，由集成頻率合成器MCl45151、無源低通濾波器、集成壓控振蕩器MCl648和前置分頻器MCl2022組成。MCl648引腳3輸出的信號經前置分頻器MCl2022分頻，其分頻系數有4種，在該電路中選用分頻比M=64。分頻后的信號送入MCl4515l，分別對晶振的參考信號fx和輸入信號fi分頻。分頻后的2路信號送至內部鑒相器，鑒相器輸出信號經外接低通濾波器濾波后控制壓控振蕩器。環路鎖定后，滿足以下基本關系為：

MCl4515l的RA0、RAl、RA2分別置為“1”，“0”，“1”，即R=2 048，選fx=2.048 MHz的晶振，可計算出，撥碼開關的N值每增加1，壓控振蕩器的頻率步進為64 kHz。例如，取N=（531）D=（00001000010011）B，M=64，fx=2.048 MHz，R=2 048，則可得fvco=33.984MHz。通過撥碼開關選定N值，即設置載波頻率。

話筒采集的語音信號經以9018為核心的三極管放大器放大后送至跳線端conl，編碼后短信數字信號送至con2，通過選擇conl、con2的導通與斷開決定發送語音信號或英文短信，并能將任意l路被選信號傳輸至A點。當A點信號電壓變化時，引起變容管的結電容變化，導致壓控振蕩器的瞬時頻率發生變化，從而實現調頻。

2.2 接收電路設計

圖3為接收電路。采用專用頻率解調器件TDA7010T，具有FLL（頻鎖相環）系統，70 kHz低中頻使得系統工作穩定可靠，內部集成有壓控振蕩器。在該器件的引腳4和5之間連接合適的電容、電感來決定本振頻率）。接收信號時，只需調整諧振回路可變電容C15值即可選擇接收頻率，外圍電路簡單。從TDA7010T解調輸出的信號幅度很小，經LM386進一步放大后，語音信號和英文短信分別送至揚聲器和單片機處理。

2.3 控制電路設計

控制電路由單片機、液晶顯示器、編解碼器件組成。其中編碼電路由單片機控制PT2262完成英文短信的編寫，每1個英史字母對應1個碼組，如A對應 000000.B對應00000l，C對應0000l0等。英文短信由液晶顯示器顯示發送的內容，然后將調制信號送至發射電路發送。

解碼器采用PT2272，其地址必須與PT2262的地址相同。PT2272將來自TAD7010T的信號解碼，送至單片機，是0000l0則顯示C等，并送至液晶顯示器顯示所接收到的英文短信。編碼和解碼電路分別如圖4和圖5所示。

3 軟件程序設計

控制程序采用Keil C51高級語言開發，程序結構簡單，可讀性和可移植性強，圖6為其編碼程序流程，圖7為解碼程序流程。

4 測試結果

對該系統進行測試，發射電路載波頻率的范同為32.832～40.128 MHz.通過改變N值可實現發射頻率64 kHz步進；由天線發射的已調信號的Vpp=600 mV；所接收的語音信號清晰，收發英文短信息誤碼率極小。

5 結論

本系統實現模擬語音信號和數字英文短信的發射與接收，無線電通信裝置由于受到尺寸和隔離限制，其處理能力有限。其最復雜的裝置是應用于WLAN的無線藍芽調制解調器和收發器，因為它們運行在低功耗狀態且需處理的地方有限。而在無線傳感器網絡的設計過程中，傳感器節點無線通信、低耗能、體積小等特點也使單芯片無線收發系統有了極大的空間。單芯片無線收發系統由于采用了深亞微米CMOS技術、低噪音放大電路設計和芯片集成天線技術等，使整個無線收發系統具有低能耗、低成本、體積小、可靠性高的特點。