，當(dāng)⑨腳的電壓超過⑩腳的電壓時(shí)，⑧腳的電平反轉(zhuǎn)變成低電平，可控硅失去觸發(fā)電壓，無線麥克電路不工作。C6的上述放電時(shí)間，就是無線麥克電路延時(shí)斷電的時(shí)間。
[0042]①腳輸出的方波信號(hào)加到⑥腳上的電壓值由R16，當(dāng)R16壓值大于IC1B的⑤腳電壓時(shí)，可以使輸出腳⑦反轉(zhuǎn)，無線麥克電路導(dǎo)通。電阻R7是一個(gè)微弱的隔級(jí)正反饋電阻，使得一旦⑧腳變成高電平后，⑧腳的高電壓使得IC1D的同相輸入端電壓升高，引起①腳電壓升高，⑦腳電壓變低，加大⑦腳的負(fù)脈沖寬度，使C6有足夠的充電時(shí)間，從而保證了無線麥克電路導(dǎo)通延時(shí)關(guān)斷的一致性。
[0043]無線麥克電路
[0044]MIC是駐極體話筒，它的作用就是感應(yīng)空氣中聲波的微弱振動(dòng)，并輸出跟聲音變化規(guī)律一樣的電信號(hào)。本站選用的是靈敏度較高的話筒，一般可以輸出幾十毫伏以上的音頻信號(hào)，這個(gè)信號(hào)足以調(diào)制下一級(jí)的高頻振蕩信號(hào)的頻率。注意:話筒有正負(fù)極之分，一般和外殼相通的是負(fù)極。R31是MIC駐極話筒的偏置電阻，有了這個(gè)電阻，話筒才能輸出音頻信號(hào)，這是因?yàn)镸IC話筒內(nèi)部本身有一極場(chǎng)效應(yīng)管放大電路，用來阻抗匹配和提高輸出能力等作用。C15是音頻信號(hào)耦合電容，將話筒感應(yīng)輸出的聲音電信號(hào)專遞到下一級(jí)。C12是三極管Q的基極濾波電容，一方面濾除高頻雜音，另一方面讓三極管Q的高頻電位為0，對(duì)50MHz以上的高頻電路來說，三極管Q是一個(gè)共基極放大電路，這是最后能形成振蕩的基礎(chǔ)。因?yàn)檎袷庪娐返幕A(chǔ)條件就是必須具備一定的增益，再就是具備合適相位的反饋(一般是正反饋)。R32是三極管Q的基極偏置電阻，給三極管Q提供一個(gè)較小的基極電流，三極管Q將會(huì)有一個(gè)較大的發(fā)射極電流到過R33。由于R32、R33中的電流作用會(huì)在各自電阻上產(chǎn)生壓降并互相影響，結(jié)果會(huì)自動(dòng)穩(wěn)定在某一數(shù)值狀態(tài)，這就是射極跟隨器。R33是三極管Q的發(fā)射極電阻，這里起穩(wěn)定直流工作點(diǎn)作用，和C13還組成了高頻信號(hào)負(fù)載電阻作用，也是整個(gè)高頻振蕩回路的一部分。C18和L組成并聯(lián)諧振回路，起到選擇振蕩頻率的主要作用，改變C18的容量或者改變L的形狀(包括圈數(shù))，可以方便的改變發(fā)射頻率。C17是高頻信號(hào)輸出耦合電容，目的是為了讓高頻信號(hào)變成無線電波輻射到天空中。因此，天線最好堅(jiān)直向上，長(zhǎng)度最好等于無線電波頻率波長(zhǎng)(或者整數(shù)倍)，四周應(yīng)該開闊，不要有金屬物阻擋。
[0045]說明:波長(zhǎng)等于頻率的倒數(shù)，頻率變化，波長(zhǎng)也會(huì)變化，再說，天線具體的長(zhǎng)度還與電路輸出阻抗、天線粗細(xì)等等有關(guān)，在業(yè)余情況下，隨便接一段電線就行了。(如果為了追求最遠(yuǎn)的發(fā)射距離，大家可以自行多做這方面的嘗試，本站元件包經(jīng)過本站技術(shù)人員試驗(yàn)，效果是可以輕松達(dá)到50米以外的。)C16是反饋電容，電路起振的關(guān)鍵元件就是它了。分析本電路的高頻狀態(tài)時(shí)，集電極是輸出，發(fā)射極是輸入，輸出信號(hào)通過C16加到輸入端，產(chǎn)生強(qiáng)烈的正反饋，自然就產(chǎn)生振蕩了。這實(shí)際上也就是書中所說的電容三點(diǎn)式振蕩電路。C11、C14是電源濾波電容，給交流信號(hào)提供回路，減小電源的交流內(nèi)阻。
[0046]語(yǔ)音信號(hào)接收模塊
[0047]語(yǔ)音信號(hào)接收模塊工作原理由輸入回路，即選擇電路，或稱調(diào)諧電路把空中許多無線電廣播電臺(tái)發(fā)出的信號(hào)選擇其中一個(gè)，送給混頻電路?；祛l將輸入信號(hào)的頻率變?yōu)橹蓄l，但其幅值變化規(guī)律不改變。不管輸入的高頻信號(hào)的頻率如何，混頻后的頻率是固定的，我國(guó)規(guī)定為465KHZ。中頻放大器將中頻調(diào)幅信號(hào)放大到檢波器所要求的大小。由檢波器將中頻調(diào)幅信號(hào)所攜帶的音頻信號(hào)取下來，送給前置放低頻放大器。前置低頻放大器將檢波出來的音頻信號(hào)進(jìn)行電壓放大。
[0048]圖4中感應(yīng)線圈T1、微調(diào)電容(；等，組成諧振電路，根據(jù)CA的大小不同，諧振于不同的頻率，取得這個(gè)頻率的無線電信號(hào)。三極管VT1對(duì)取得的信號(hào)有放大作用，放大的輸出電流從集電極輸出。電感T2、微調(diào)電容(^及三極管VT1組成本機(jī)振蕩電路，由于微調(diào)電容CA、微調(diào)電容(^是聯(lián)動(dòng)的，本機(jī)振蕩頻率總是比感應(yīng)線圈T1、微調(diào)電容CA組成的諧振電路的頻率高465KHz。三極管VT1還起混頻的作用:其發(fā)射極本機(jī)振蕩信號(hào)會(huì)對(duì)感應(yīng)線圈T1、微調(diào)電容CA組成的諧振電路輸入的特定頻率信號(hào)調(diào)制(乘法運(yùn)算)，在集電極電流中會(huì)有本機(jī)振蕩頻率與三極管VT、微調(diào)電容(；組成的諧振頻率的差頻、和頻等成分。其中差頻等于465KHzo線圈T3、線圈T4是并聯(lián)諧振電路，諧振頻率均是465KHz，信號(hào)通過變壓器的次級(jí)線圈輸出到下一級(jí)。三極管VT2、三極管VT3起465kHz信號(hào)(中頻信號(hào))電壓放大作用。另外三極管VT3由于特殊的偏置，還起到了檢波的作用(取得調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)線)。電容C4-5的作用是濾除檢波信號(hào)中的中頻成分，獲得音頻信號(hào)。三極管VT4用于音頻信號(hào)電壓放大。
[0049]如圖3所示的為視屏采集模塊，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是通過模擬的視頻攝像頭來獲取視頻信號(hào)，然后采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片SAA71 11A將模擬的PAL制式視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為YUV4:2:2的數(shù)字視頻信號(hào)。設(shè)計(jì)使用FPGA芯片EP1C6Q240C8作為協(xié)處理器，來完成視頻信號(hào)的緩存和視頻幀的合成，通過雙RAM的乒乓結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)視頻幀的完整性，并在完成視頻數(shù)據(jù)的預(yù)處理后，將視頻數(shù)據(jù)傳入到DSP中，完成特定的視頻處理算法(如壓縮等，均為現(xiàn)有常規(guī)處理算法)，最后對(duì)處理完的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和存儲(chǔ)。同時(shí)，主處理器DSP還負(fù)責(zé)對(duì)視頻采集芯片進(jìn)行初始化配置。其系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。
[0050]視頻采集系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，通常是將外部的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后通過專用的視頻轉(zhuǎn)換芯片，來將模擬的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)。本申請(qǐng)采用的是模擬CMOS攝像頭和Philips公司的高性能視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路芯片SAA7111A。
[0051]AA7111A是Philips公司的一款高性能視頻輸入處理芯片。它共有四路模擬視頻信號(hào)輸入端，可以輸入4路CVBS或2路S視頻(Y/C)信號(hào)，也可以編程選擇四路視頻輸入中的一路或者兩路組成不同的工作模式；可實(shí)現(xiàn)行同步、場(chǎng)同步信號(hào)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、分離，或場(chǎng)頻50Hz或60Hz自動(dòng)檢測(cè)，并可在PAL制和INTSC制之間自動(dòng)切換，同時(shí)能對(duì)不同輸入制式的亮度信號(hào)、色差信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)亮度、色度和飽和度的片內(nèi)實(shí)時(shí)控制；SAA7111A中的I2C總線接口可以對(duì)片內(nèi)寄存器進(jìn)行設(shè)置。它有32個(gè)控制寄存器，其中的22個(gè)可編程；該器件的輸出為16位V.P0總線，輸出格式有12位YUV4:1:1、16位YUV4:2:2、8位CCIR —656、16位565RGB和24位的888RGB ;輸出信號(hào)可提供采樣時(shí)鐘、行同步、場(chǎng)同步等多種同步信號(hào)。
[0052]視頻前端處理模，數(shù)字化后的視頻數(shù)據(jù)量一般都十分巨大。為了保證視頻數(shù)據(jù)的完整性和實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了視頻的前端處理模塊。其主要功能是完成視頻數(shù)據(jù)的緩存，視頻幀的合成，乒乓操作以及與DSP的通信。由于FPGA內(nèi)部能反復(fù)編程，可以使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，減小板卡面積，易于維護(hù)，升級(jí)方便，因此，本文采用了 ALTERA的EP1C6Q240C8來完成視頻前端處理功能。
[0053]為了保證視頻采集系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，該系統(tǒng)使用雙RAM的乒乓機(jī)構(gòu)。乒乓操作在FPGA時(shí)序設(shè)計(jì)中的使用十分廣泛，是一種典型的以面積換速度的設(shè)計(jì)思想。這種結(jié)構(gòu)是將輸入數(shù)據(jù)流通過輸入數(shù)據(jù)選擇單元等時(shí)地將數(shù)據(jù)流分配到兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。在第1個(gè)緩沖周期，將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到數(shù)據(jù)緩沖模塊1上；在第2個(gè)緩沖周期，則通過輸入數(shù)據(jù)選擇單元的切換來將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到數(shù)據(jù)緩沖模塊2，同時(shí)將數(shù)據(jù)緩沖模塊1緩存的第1個(gè)周期的數(shù)據(jù)通過輸出數(shù)據(jù)選擇單元的選擇后，送到運(yùn)算處理單元進(jìn)行處理；此后在第3個(gè)緩沖周期，再次切換數(shù)據(jù)的輸入與輸出緩沖模塊。如此循環(huán)，周而復(fù)始。
[0054]視頻后端處理模，本系統(tǒng)采用的是，TI公司的高性能、低功耗定點(diǎn)DSP芯片TMS320VC5509A，它內(nèi)部的主時(shí)鐘工作頻率最高可達(dá)200MHz，處理速度最高400MIPS ;該DSP的片上RAM較大，包括32KX 16位DARAM和96KX 16位SARAM，共128KX 16位的片上存儲(chǔ)空間；其片上外設(shè)豐富，包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC、10位ADC、MCBSP接口、USB高速接口(速率為12Mb/s)，還有MMC/SD(多媒體卡)接口、I2H接口等；該DSP處理器為低電壓供電，采用1.6V的內(nèi)核電壓。3.3V的I/O電壓，功耗低達(dá)0.2mff/MIPSo
[0055]DSP作為視頻采集系統(tǒng)的主處理器，主要完成各類接口和外設(shè)的配置以及視頻的實(shí)時(shí)處理。包括時(shí)鐘發(fā)生器(PLL)、I2C總線接口、EMIF模塊、USB接口等。
[0056]各類接口只有協(xié)調(diào)工作，才可保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。其中時(shí)鐘發(fā)生器負(fù)責(zé)將外部24MHz的晶振時(shí)鐘倍頻為200MHz的系統(tǒng)工作時(shí)鐘:I2C總線負(fù)責(zé)對(duì)視頻采集芯片SAA7111A進(jìn)行初始化配置:USB接口負(fù)責(zé)與上位機(jī)通信，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
[0057]考慮到視頻數(shù)據(jù)的龐大和DSP片上ROM的局限性，本系統(tǒng)在DSP外部擴(kuò)展了一塊4MX 16bit 的 SDRAM 和一塊 256KX 16bit 的 FLASH。其中 SDRAM 映射在 DSP 的 CE2、CE3 空間，F(xiàn)LASH映射在CE1空間。由于外設(shè)接口配置一般都較為復(fù)雜，