超聲波語音通信的調(diào)制器設(shè)計(jì)

摘 要：在這個快速發(fā)展的社會當(dāng)中，人們生活方式的轉(zhuǎn)變促使了現(xiàn)代語音通信技術(shù)的發(fā)展，語音通信技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在社會發(fā)展中的各個領(lǐng)域。超聲波語音通信有著強(qiáng)抗干擾的性能，在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的作用越來越大。在這個競爭激烈的市場環(huán)境下，為了保證通信鏈路的順暢與安全，提高語音通信的抗干擾性能有著重大意義。本文對超聲語音通信的調(diào)制器設(shè)計(jì)做了相關(guān)的分析。

關(guān)鍵詞：超聲波；語音通信；調(diào)制器

中圖分類號：TN761 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 14-0000-01

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促使了科技市場上大量的集成器件的出現(xiàn)。在這個信息化高速發(fā)展的時代，語音通信的作用越來越突出。無線通信可以隨時獲取和處理信息，為人民的生活提供便利，同時為我國社會、經(jīng)濟(jì)、軍事的發(fā)展提供技術(shù)依靠，但是無線通信容易受到磁干擾，使得傳輸信號的穩(wěn)定性變差。市場競爭的實(shí)質(zhì)就是科技的較量，在語音通信行業(yè)中要想在社會上得到長足發(fā)展，就必須提高其性能，滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需求。

一、超聲波語音通信的概述

超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，這種聲波方向性好，穿透能力強(qiáng)，容易獲得交易中的聲能，其最高頻率可達(dá)到1011赫茲。超聲波屬于機(jī)械波，在傳播過程其能量受到傳播介質(zhì)影響，尤其是當(dāng)超聲波受空氣溫度和濕度的影響比較大，濕度越低，傳播能量衰退的越大，這種影響是隨著頻率的升高而不斷增加[1]。超聲波頻率高，波長短，在一定距離內(nèi)沿直線傳播具有良好的束射性和方向性。超聲波方向性好主要體現(xiàn)在其在傳播過程中，聲波頻率高，波長短，容易在傳播介質(zhì)中獲得集中的聲能。超聲技術(shù)是集物理、電子、以及機(jī)械為一體的一門通用技術(shù)，是通過信號產(chǎn)生、信號傳輸以及信號接受的物理過程而完成的，這種聲波具有較強(qiáng)的抗干擾性能，因而被廣泛的應(yīng)用到社會發(fā)展中的各個領(lǐng)域。

二、超聲波語音通信的調(diào)制器設(shè)計(jì)

在超聲波語音通信中，通信的目的就是實(shí)現(xiàn)信息的互通，而要實(shí)現(xiàn)信息的互通，就必須依靠調(diào)制器來完成[2]。當(dāng)一方用戶將信息發(fā)出時，通信系統(tǒng)在接受的信息信號時，需要將信號換成原來的信息，在信息轉(zhuǎn)換的過程中就需要依靠調(diào)制器來完成，在通信系統(tǒng)中，調(diào)制器單元是一個數(shù)字乘法器，其主要作用是將離散的正弦載波信號與離散的調(diào)制信號進(jìn)行相乘，從而完成調(diào)制功能，保障通信系統(tǒng)的性能。

（一）超聲波的發(fā)信機(jī)

在整個語音通信系統(tǒng)中，超聲波語音發(fā)射部分硬件電路主要有調(diào)制電路和功放電路兩部分組成，調(diào)制電路有電源、模擬等部分組成，對于調(diào)制電路而言，調(diào)制電路的組成部分需要放在同一塊電路板中才能起到更好的調(diào)制作用。而功放電路需要單獨(dú)的放在一塊電路板中。電源負(fù)責(zé)通信系統(tǒng)中的電壓的供應(yīng)，而模擬部分主要是對通信系統(tǒng)中的語音調(diào)制信號進(jìn)濾波處理。

（二）信號處理模塊

在超聲波語音通信系統(tǒng)中，當(dāng)信號發(fā)送端發(fā)出信號時，為了將信號完整的傳輸?shù)浇邮斩耍{(diào)制器對信號的處理必須完整的將信號還原成原始信息，在信號處理模塊中，聲電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件就是振動膜，當(dāng)膜片接收到信號時，就會引起電場發(fā)生變化，利用聲波產(chǎn)生的電壓來進(jìn)行變換，提高信息的準(zhǔn)確度，從而將信息完整的傳輸出去。

（三）模擬濾波器電路

模擬濾波器一般是指用集成元件對電路中形成的波形進(jìn)行過濾的部件。這種部件能夠使超聲波語音通信信號中特定的頻率成分通過，減少通信信號的衰減成分。利用這種選頻特性，可以采用濾波器來濾除干擾噪聲或進(jìn)行頻譜分析。盡管數(shù)字濾波技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，但模擬濾波在信號調(diào)理電路中仍然是不可完全替代的。所有數(shù)字系統(tǒng)的前端或后端，一般都需要對信號進(jìn)行處理，如在對信號抽樣量化處理之前，需要一個對信號最高頻率進(jìn)行限制的處理，這只能使用模擬低通濾波器。在數(shù)模轉(zhuǎn)換后也要對信號進(jìn)行有針對性的帶通濾波處理，都要用到有源模擬濾波器。

（四）A/D轉(zhuǎn)換

在超聲波語音通信系統(tǒng)中，調(diào)制器采用在48M赫茲-750M赫茲頻段內(nèi)PAL-D制式鄰頻調(diào)制方式固定頻道輸出，在電路設(shè)計(jì)上采用圖像頻率的設(shè)計(jì)思路，在器件上采用優(yōu)質(zhì)的調(diào)制芯片，同時采用高性能聲表面波濾波。

三、超聲波語音通信調(diào)制器設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

超聲波有著強(qiáng)抗干擾性的性能，在語音通信中有著巨大的作用，調(diào)制器的功能是把信號源所提供的視頻信號和音頻信號調(diào)制成穩(wěn)定的高頻射頻振蕩信號，視頻為調(diào)幅調(diào)制方式，音頻為調(diào)頻調(diào)制方式[3]。當(dāng)信號源發(fā)出信號時，利用現(xiàn)代技術(shù)將波形方式進(jìn)行輸入，在超聲波語音通信系統(tǒng)中建立波形文件，調(diào)制器通過模擬電路，對信號進(jìn)行仿真向量和功能測試向量。波形設(shè)計(jì)輸入是適用于時序邏輯和有重復(fù)性的邏輯函數(shù)。系統(tǒng)軟件可以根據(jù)用戶定義的輸入/輸出波形自動生成邏輯關(guān)系。波形編輯功能還有允許設(shè)計(jì)人員對波形進(jìn)行拷貝、剪切、粘貼、重復(fù)與伸展，從而可以用內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、觸發(fā)器和狀態(tài)機(jī)建立設(shè)計(jì)文件，并將波形進(jìn)行組合，顯示各種進(jìn)制的狀態(tài)值。

四、結(jié)束語

語音通信系統(tǒng)在我國當(dāng)今社會發(fā)展中的作用越來越大，而語音通信易受磁場干擾，削弱語音通信信號，為此利用在語音通信系統(tǒng)中利用超聲波的強(qiáng)抗干擾性能，能夠有效的保障通信信號的質(zhì)量。同時在這個競爭激烈的環(huán)境下，超聲波語音通信在社會應(yīng)用越來越廣泛，為了確保通信性能與質(zhì)量，對超聲波語音通信的調(diào)制器進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)有著重大意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]周春臨.DDS芯片AD9851及其在高速尋呼系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2002（S2）.

[2]韓靜，陳海軍，周東明.通信樓綜合定時系統(tǒng)（BITS）的開發(fā)及應(yīng)用[J].光通信研究，2000（03）.

[3]高山，姜永華，萬宇.基于DDS驅(qū)動PLL結(jié)構(gòu)的X波段雷達(dá)信號頻率綜合器[J].海軍航空工程學(xué)院學(xué)報，2006（06）.