任务名称
2019年_G题:双路语音同传的无线收发系统
任务要求
难度

一、任务

设计制作一个双路语音同传的无线收发系统,实现在一个信道上同时传输两 路话音信号。系统的示意图如图 1 所示。

二、要求

1. 基本要求
(1) 制作一套 FM 无线收发系统。其中,FM 信号的载波频率设定为48.5MHz,相对误差的绝对值不大于 1‰;峰值频偏不大于 25kHz;天线长度不大于 0.5m。
(2) 通过 FM 无线收发系统任意传输一路语音信号 A 或者 B,语音信号的带宽不大于 3400Hz。要求无线通信距离不小于 2m,解调输出的语音信号波形无明显失真。
(3) 通过 FM 无线收发系统同时传输双路语音信号 A 和 B。要求无线通信距离不小于 2m,解调输出的双路语音信号波形无明显失真。

2. 发挥部分
(1) 要求设计制作的发射电路中 FM 信号的载波频率能通过一个电压信号Vc(t) 进行调节,用来模拟无线通信中载波频率漂移的情况。电压信号Vc(t)单位电压调节载波频率产生的频率漂移量,由参赛者自行设计。
(2) 在保证系统能正确进行双路语音无线传输的前提下,通过Vc(t)信号调节FM信号的载波频率产生不小于300 kHz的漂移,要求调节时间不超过 5s(秒)。
(3) 在保证系统能正确进行双路语音无线传输的前提下,通过Vc(t)信号调节 FM 信号的载波频率,按照图 2 所示进行漂移,要求 FM 信号的载波频率漂移范围越大越好。

(4) 其他。


三、说明

  1. 系统输入的语音信号,可以由标准的信号源产生;解调的语音信号输出应留有测试接口,以便示波器观测。
  2. 制作的 FM 发射电路应在发射天线端引出测试端口,以便测试。
  3. 控制 FM 信号的载波频率漂移的外加电压信号Vc(t) 通过标准信号源外部输入。外加的Vc(t) 信号为零时,FM 信号的载波频率漂移对应为零。 

 

评审标准

参考答案

专家解析:

电子科技大学 李玉柏老师—语音同传的无线收发系统(G题)解析与交流


GPT-4o给出的设计方案:


一、任务概述

设计并制作一个双路语音同传无线收发系统,系统能够同时接收两个音频信号并无明显失真地发送和接收,系统基本结构如图1所示。

二、系统组成

  1. FM无线发射系统

    • 调制频率:48.5 MHz ± Δf/2
    • 频率偏移:25 kHz
    • 天线长度不大于0.5m
  2. 双路音频信号处理模块

    • 语音信号A输入
    • 语音信号B输入
    • 信号混合处理
  3. FM调制与解调模块

    • FM调制
    • 解调后分离语音信号
  4. 天线与无线传输模块

    • 无线信号发射和接收

三、设计步骤

  1. 硬件设计

    • 选用适配的无线电发射芯片和调制解调器。
    • 设计天线系统,确保天线长度不大于0.5m。
  2. 调制与解调

    • 确保FM信号频率锁定在48.5 MHz,且频率稳定性误差不大于1%。
    • 定制调制电路和解调电路,确保信号频率偏移不大于25 kHz。
  3. 系统集成

    • 集成双路音频信号处理模块,将语音信号A和B进行调制和合成处理。
    • 集成FM调制器和解调器,确保信号的稳定传输。
    • 通过实验验证信号质量,确保解调后语音信号无明显失真。
  4. 软件调试

    • 编写控制程序实现双路语音信号的同步传输。
    • 调试程序确保语音信号不间断稳定传输。

四、系统调试与测试

  1. 信号测试

    • 在实验室环境下测试信号发送和接收的质量。
    • 使用示波器和频谱仪对信号进行测量,确保频率误差及偏移在指标范围内。
  2. 距离测试

    • 测试在不同距离情况下信号传输的质量,确保距离不少于2m。
  3. 延迟测试

    • 测试系统响应时间,确保调制解调过程中时延不超过5秒。

五、维护与注意事项

  1. 维护:定期检查天线性能和电路连接,确保系统稳定运行。

  2. 使用:使用时保持设备与接收端的合适距离,避免信号干扰。

项目框图


本题目考察的知识点:

  1. 无线通信原理及应用:项目要求设计并制作一个双路语音同传无线收发系统,涉及到无线电发射与接收、调制与解调、信号处理等知识。
  2. FM调制与解调:重点考察FM信号的频率稳定性、调制深度、解调精度等技术指标。
  3. 硬件电路设计与实现:项目设计需要实现硬件部分的无线电发射系统、双路音频处理模块,并确保天线长度和信号傳輸距离在规范范围内。
  4. 系统调试与测试能力:要求进行多次系统测试,包括信号质量、传输距离和系统响应时间,确保系统的稳定性和可靠性。
  5. 频率漂移与稳定性:项目特别强调了频率漂移控制和稳定性,确保频率误差不大于1%。

 

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