PSK31型数字调制解调器简介

dsPIC33F系列数字信号控制器在无线通信中有着广泛的应用。这里以一个业余无线电中使用的NUE-PSK3.1型数字调制解调器为例，介绍用dsPIC33F实现无线数字通信的相关功能的方法。

NUE-PSK3.1型数字调制解调器是一款低速率、低功耗的短波无线数字调制解调器，它采用BPSK和QPSK调制方式，在2kHz的音频带宽内以31.25bit/s的速率传输字符信息。NUE-PSK3.1型数字调制解调器有一个简单的人机接口，字符输入是一个标准的PS/2接口，可以连接标准的PS/2接口键盘；输出显示采用液晶显示器（LCD），显示区可分为上、下两个部分，上部分以图形的方式显示接收信号的频谱幅度，下部分显示收发的字符信息。业余无线电爱好者将该设备的音频输入输出接口与低功率SSB（单边带）电台的音频接口相连，可以不用计算机，直接通过键盘和LCD与远在异地的同伴进行信息交流，NUE-PSK3.1型数字调制解调器的实物如图7-1所示。

图7-1 NUE-PSK3.1型数字调制解调器

从功能上讲，NUE-PSK3.1型数字调制解调器有以下几个特点：

●可独立工作的、半双工的数字调制解调器。

●小巧的手持式设备，无需计算机的介入。

●与SSB电台之间通过音频I/O接口相连。

●设备自带频谱显示和字符显示LCD。

●调制方式为BPSK和QPSK。

●通过LCD的菜单进行参数配置。

●具有PS/2接口，可外接标准键盘。

●可采用内部电池供电。

●开放源代码，源代码采用C语言编写。

从硬件组成上看，NUE-PSK3.1的核心器件是一片dsPIC33FJ128MC706数字信号控制器，系统时钟采用外接10MHz晶振产生主振荡器时钟源。外部扩展了人机交互接口，包括PS/2键盘接口、LCD接口；外部存储器接口通过I²C接口连接一片EEPROM芯片；模拟信号电路通过一个高速同步串行接口（SPI）连接一片12bitD/A转换芯片用于模拟信号输出，通过另外一个SPI连接一片可编程增益放大器。

NUE-PSK3.1型调制解调器的硬件原理图如图7-2所示。

NUE-PSK3.1的软件主要是基于dsPIC33数字信号控制器程序实现的，包含如下几个模块：

●键盘输入模块：接收来自键盘输入的字符。(https://www.xing528.com)

●LCD显示模块：显示收发字符和接收信号的频谱幅度。

●调制模块：发送信号调制。

●解调模块：接收信号解调。

●参数配置模块等。

NUE-PSK3.1调制解调器采用外接12V供电，内部的电源转换电路将输入的12V电源转换成系统所需要的5V和3.3V电源。

NUE-PSK3.1型调制解调器主要器件功能如表7-1所示。

表7-1 NUE-PSK3.1型数字调制解调器主要器件功能

图7-2 NUE-PSK3.1型数字调制解调器的硬件原理图

NUE-PSK3.1型调制解调器工作时与外设的连接示意图如图7-2所示。

图7-3 NUE-PSK3.1型数字调制解调器外部连接示意图

dsPIC33FJ128MC706数字信号控制器内部集成了128KB的闪存，其引脚数量为64，并且该控制器是电动机控制系列处理器，内部资源十分丰富。

NUE-PSK3.1型调制解调器工作时需要连接12V电源、PS/2接口键盘和具有音频输入接口的低功率SSB（单边带）电台。

NUE-PSK开机后LCD上半部会实时显示图形方式的带宽内信号的频谱幅度，信号显示部分有一个游标，用户可以通过NUE-PSK上的调谐旋钮或键盘上的上、下箭头按键移动这个游标的位置，移动游标可以移动并锁定PSK信号，同时进行解码，将接收的ASCII码显示在LCD的下半部分。当用户需要发送信息时，按下＜F12＞键进入发送模式，然后通过键盘敲入字符信息，输入的字符会显示在LCD上并发送出去，发送完毕再按下＜F12＞键进入接收模式等待对方的应答。