Diseño de modulador de comunicación de voz ultrasónico
Ye Zhiqiang
Resumen: en la guerra de información moderna. En China, con el continuo desarrollo de tecnología y equipos de contramedidas electrónicas, el entorno electromagnético en el campo de batalla se ha vuelto más severo y las comunicaciones y la guerra electrónica se han vuelto cada vez más feroces. Esto limita la aplicación de las comunicaciones por radio en algunos contextos tácticos especiales. Para garantizar la seguridad y la fluidez de los enlaces de comunicación, es necesario estudiar diversas tecnologías antiinterferencias, antiintercepción y antidirección adecuadas para las comunicaciones militares, y buscar nuevos métodos de comunicación adecuados para estos entornos específicos. En este contexto se propuso la comunicación por voz por ultrasonidos. Este artículo presenta primero brevemente la modulación AM, el teorema de muestreo, la síntesis de frecuencia digital directa y otras teorías básicas relacionadas. Luego, de acuerdo a los requerimientos específicos de la asignatura, se propone un esquema de modulación de amplitud digital AM basado en los principios básicos de DDS y una plataforma hardware que combina FPGA y microcontrolador. La idea de la radio por software está impregnada en el diseño, y el circuito construido originalmente por ADI se implementa mediante programación de software, lo que aumenta la flexibilidad del sistema. En segundo lugar, se presenta en detalle el diseño de hardware y software de todo el sistema. El circuito de hardware del sistema consta de un circuito de modulación de amplitud y un circuito amplificador de potencia. El circuito de modulación de amplitud incluye una parte analógica, una parte digital y una parte de fuente de alimentación, y completa principalmente la función de modulación de amplitud digital de las señales de voz y las señales portadoras. El circuito amplificador de potencia es una placa de circuito independiente que amplifica principalmente la señal de modulación de amplitud para hacer que el transductor envíe información en forma de ondas ultrasónicas. Se analiza en detalle el diseño y el proceso de funcionamiento de cada parte del circuito de hardware y se proporciona el diagrama del circuito correspondiente. El diseño del software del sistema incluye dos aspectos: por un lado, es el diseño del software del microcontrolador, que utiliza principalmente el entorno de desarrollo IAREmbeded Workbench para completar la visualización de la interfaz del sistema y la configuración de varios parámetros de modulación de amplitud; Por otro lado, es el diseño del software FPGA, que utiliza principalmente Quartus II. Para el desarrollo de software, utilice el método de entrada de gráficos esquemáticos del editor de gráficos integrado VHDL y el método de programación híbrida de Quartus II para escribir cada unidad de módulo para implementar la amplitud. Función de modulación en la FPGA. Finalmente, se probó el sistema de modulación. Los resultados de las pruebas mostraron que el sistema funcionó de manera estable y básicamente cumplió con los requisitos de diseño esperados.