分类 通信 下的文章

我们可以将天线想象成麦克斯韦方程所定义的自由空间中的电磁能与限制在导体或波导中的射频电压和电流之间的双向换能器。但工程师们总是在尝试获得某个单一路径或互联方式，以服务于另一种不相干的功能。典型例子如，将非屏蔽耳机导线重复用作 FM 天线。 最早的便携式 AM/FM 收音机使用两根天线：一根是缠绕在铁氧体磁芯上的内置长导线，用于较低频率的 AM 波段（550-1600 千赫 (kHz)）；一根是长约一到两米的“鞭状”天线，用于 FM 波段（88 至 108 MHz）。随着无线电变得越来越小、越便携，有些厂家假定用户使用耳机或有线耳塞，则完全取消了内置扬声器。 这样做也实现了一个简单取消 FM 鞭状天线的技术，即简单地重复利用无线电上的耳机插孔来实现天线功能。当时这种方法也扩展到了 MP3 播放器上，因为 MP3 也带 FM 无线电功能（图 1）。这项技术目前仍为许多带 FM 无线电功能的电子设备的设计师所采用。 图 1：SanDisk Clip Jam MP3 播放器的尺寸仅为 55 mm × 35 mm × 10 mm，一次充电可工作 20 小时；其内置的 FM 无线电使用必备的耳机线作为天线。 基本非屏蔽耳机电缆包含三根导线。左右声道由耳机放大器驱动，将信号传递到左右音频线上，而公用音频线则用作音频的返回路径。同样的导线也可以起到 FM 天线的作用，使用一根导线阻止射频信号接地，同时仍让音频信号有一个接地回路。图 2 中所示的电路是围绕 Skyworks Solutions Si47xx AM/FM 接收器而构建的。 图 2：这一基本布置能够让耳机电线起到 FM 天线作用，只需少数几个附加无源元件即可实现。 用一个小电容器就可以让天线射频传递到接收器前端，同时阻断天线输入的音频信号。铁氧体磁珠在耳机放大器和耳机之间提供一个低阻抗的音频路径和一个高阻抗的射频路径。 实际电路要复杂一些，需要一些额外的元件来进行保护和放电，并确保信号只传到其应该去的地方。图 3 中的设计使用了专门为这个功能配置的 Texas Instruments LM4910 耳机功率放大器，同时附带任何需要的天线信号连接/隔离电路。 图 3：这个 LM4910 耳机放大器通过配备一些外加无源元件，可将耳机引线用作 FM 天线。 三线、左/右音频耳机插孔接收来自 LM4910 的放大音频信号，而由耳机屏蔽层/地线拾取的分离 FM 信号则通过一个 100 皮法拉 (pF) 电容器输送到接收器前端。只要任何静电放电 (ESD) 超出耳机放大器和接收器的额定值，二极管 D1、D2 和 D3 就会提供保护。 这项技术看起来不应该只限于 FM 波段的广播信号（88 至 108 MHz），应该对 AM 无线电（550 于 1550 kHz）也有效。理论上，只要耳机线长度合适，对 AM 波段也有用。它之所以适用于 FM 频段，是因为长度在一米到一点五米之间的耳机线大约是广播频段 FM 信号波长的一半，因此可以在该频段产生效果和作用。对于 AM 波段，耳机线需要长到 100 米才有用，显然这是不切实际的。 结语 工程师们一直在寻求利用像电线这样可作多用途使用的资源。将耳机线用作 FM 天线就是一个绝佳实例。综上所述，只要配置一个合适的功率放大器、少数几个控制信号路径的无源元件和以及用于保护的二极管即可实现这种功能。 参考文献 Skyworks Solutions，AN383，“Si47XX 天线、原理图、布局和设计指...

1. general 下图是网口结构简图。网口由 CPU、MAC 和 PHY 三部分组成。DMA 控制器通常属于 CPU 的一部分，用虚线放在这里是为了表示 DMA 控制器可能会参与到网口数据传输中。 对于上述的三部分，并不一定都是独立的芯片，根据组合形式，可分为下列几种类型： 方案一：CPU 集成 MAC 与 PHY； 方案二：CPU 集成 MAC，PHY 采用独立芯片； 方案三：CPU 不集成 MAC 与 PHY，MAC 与 PHY 采用集成芯片； 本例中选用方案二做进一步说明，因为 CPU 总线接口很常见，通常都会做成可以像访问内存一样去访问，没必要拿出来说，而 MAC 与 PHY 之间的 MII 接口则需要多做些说明。 下图是采用方案二的网口结构图。虚框表示 CPU，MAC 集成在 CPU 中。PHY 芯片通过 MII 接口与 CPU 上的 MAC 连接。 在软件上对网口的操作通常分为下面几步： 1）为数据收发分配内存； 2）初始化 MAC 寄存器； 3）初始化 PHY 寄存器（通过 MIIM）； 4）启动收发； 2. MII MII 接口是 MAC 与 PHY 连接的标准接口。因为各厂家采用了同样的接口，用户可以根据所需的性能、价格，采用不同型号，甚至不同公司的 PHY 芯片。 需要发送的数据通过 MII 接口中的收发两组总线实现。而对 PHY 芯片寄存器的配置信息，则通过 MII 总的一组串口总线实现，即 MIIM（MII Management）。 下表列出了 MII 总线中主要的一些引脚 PIN Name Direction Description TXD[0:3] MAC to PHY Transmit Data TXEN MAC to PHY Transmit Enable TXCLK MAC to PHY Transmit Clock RXD[0:3] PHY to MAC Receive Data RXEN PHY to MAC Receive Enable RXCLK PHY to MAC Receive Clock MDC MAC to PHY Management Data Clock MDIO Bidirection Management Data I/O MIIM 只有两个线，时钟信号 MDC 与数据线 MDIO。读写命令均由 MAC 发起，PHY 不能通过 MIIM 主动向 MAC 发送信息。由于 MIIM 只能有 MAC 发起，我们可以操作的也就只有 MAC 上的寄存器。 3. DMA 收发数据总是间费时费力的事，尤其对于网络设备来说更是如此。CPU 做这些事情显然不合适。既然是数据搬移，最简单的办法当然是让 DMA 来做。毕竟专业的才是最好的。 这样 CPU 要做的事情就简单了。只需要告诉 DMA 起始地址与长度，剩下的事情就会自动完成。 通常在 MAC 中会有一组寄存器专门用户记录数据地址，tbase 与 rbase，CPU 按 MAC 要的格式把数据放好后，启动 MAC 的数据发送就可以了。启动过程常会用到寄存器 tstate。 4. MAC CPU 上有两组寄存器用与 MAC。一组用户数据的收发，对应上面的 DMA；一组用户 MIIM，用户对 PHY 进行配置。 两组寄存器由于都在 CPU 上，配置方式与其他 CPU 上寄存器一样，直接读写即可。 数据的转发通过 DMA 完成。 5. PHY 该芯片是一个 10M/100M Ethernet 网口芯片 PHY 芯片有一组寄存器用户保存配置，并更新状态。CPU 不能直接访问这组寄存器，只能通过 MAC 上的 MIIM 寄存器组实现间接访问。 同时 PHY 芯片负责完成 MII 总线的数据与 Media Interface 上数据的转发。该转发根据寄存器配置自动完成，不需要外接干预。 作者：fireaxe_hq@hotmail.c...

调制指数（modulation index，modulation depth） 表示调制变量在载波未经调制时的值的附近的变化程度，在不同的调制类型中有不同的定义。 振幅调制指数（amplitude modulation index） $h=\dfrac{M}{A}=\dfrac{U_{max}-U_{min}}{U_{max}+U_{min}}$ h：调幅指数 M：调制信号幅度（峰值） A：载波信号幅度 $U_{max}$：调幅波包络的最大值 $U_{min}$ ：调幅波包络的最小值 h 表明载波振幅受调制控制的程度，一般要求 0 ≤ h ≤ 1，以便调幅波的包络能正确地表现出调制信号的变化。h > 1 的情况称为过调制。 频率调制指数（frequency modulation index） $h=\dfrac{\Delta f}{f_m}$ $\Delta f$ ：最大载波频率偏移 $f_m$ ：调制信号的最高频率成分 NFM 小于 0.5，WFM 大于 0.5。 相位调制指数（phase modulation index） $h=\Delta \theta$ △θ：信号调制过程中出现的最大相位差 在无线电传输中，频率调制 FM 的优点是它具有较大的信噪比，因此比等功率振幅调制（AM）信号能更好地抑制射频干扰。频率调制和相位调制是角调制的两种互补的主要方法。相位调制常作为实现调频的中间环节。ASK 属于线性变换，PSK 和 FSK 属于非线性变换，非线性变换有更高的抗干扰能...