基于CC1000的射频光传输模块FSK通信设计

　　1. 引 言

　　射频光纤传输模块(也称光端机)与移动通信直放站设备相配合可以构成移动通信光纤传输直放站系统。早期射频光纤传输模块仅能完成射频信号到光信号的转换，没有其它功能。

　　随着移动运营商要求的提高，光纤直放站都需要有监控功能。因此，模块在原有基础上，增加了FSK通信功能，可方便直放站系统的监控数据传输。本文讲述了一款基于射频收发芯片CC1000的FSK数据通信系统的设计和实现。

　　2. 光模块工作原理

　　直放站天线收到的上行信号经过放大器将其调整到一定的电平，送入光发送端机，射频光传输模块(以下简称为光模块)把上行信号和经过FSK调制的监控信号一起进行光调制，并通过光纤进行传输。在收端光接收机将光信号转化成相应的电信号，送至基站。监控信号通过滤波器选频从上行信号中分离出来，再通过FSK解调还原成数字信号;同理，由基站来的下行信号，送至光模块进行光调制，并通过光纤进行传输。在收端光接收机将光信号转化成相应的电信号，该信号经直放站放大器变为所需的功率电平信号，并通过双工环型器由天线发射出去，从而构成由光纤作为传输介质的直放站系统。其结构如图1所示。

　　3. FSK 电路设计

　　3.1 FSK 技术

　　FSK即"频移键控"，它的英译为"Frequency Shift Keying"。二进制移频键控记为2FSK。

　　它是数据通信中使用较早的一种通信方式。由于这种调制解调方式容易实现，抗噪声和抗衰减性能较强，因此在中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。根据国际电报和电话咨询委员会(ITU-T)的建议传输速率低于1200波特以下的设备一般采用FSK方式传输数据。在衰落信道(短波通信)中传输数据。

　　FSK调制信号的产生的工作原理是用载波的频率变化来传送数字消息。在2FSK中载波频率随着调制信号1和0而变化，1对应f 1，0对应f 2即：

　　其中： 1 w = 1 2π f ， 2 w = 2 2π f 。

　　二进制里只有两个数0和1，传送1的时候用一种频率，传送0的时候用另一种频率，这就是FSK的实质。

　　3.2 硬件电路设计

　　在此设计中采用的是无线FSK收发芯片，但采用光纤传输的方式，因为光纤传输受外界影响小，并且在传输过程中光损小，传输距离远远大于无线传输距离。由于无线收发芯片的种类和数量比较多，选择无线收发芯片时应考虑需要以下几点因素：功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元件数量和芯片成本等。CC1000是基于ChipcON公司的SmartRF技术制造的可编程、半双工超高频单片收发器芯片, 它主要是为315、433、868和915MHz的ISM和SRD设备所设计，可以编程工作在300～1000MHz范围之间的任一频率上。同时其灵敏度可达-109dBm , 可编程输出功率-20 ～10 dBm ,FSK调制数据率最高可达76.8kBaud ,可在2.7～3.3V低电源工作，具有250Hz步长可编程频率能力，适用于跳频协议。主要工作参数都能通过串行总线接口编程改变，使用非常灵活。