电子设计大赛.通信类题目解析

2009年D题
从全国复测结果来看，在保证通信距离50厘米的前提下，最小节 点工作电流为4.5mA，应该是非常好的结果。调制解调方案采 用ASK和FSK，效果ASK略好。接收采用外差接收芯片的效果好 于其他方式。接收灵敏度普遍高于去年。个别一等奖的队还采 用信源编码提高可靠性，使得最远通信距离达到2米以上，整体 通信水平高于上届。 该题违规和不合题意的队较多。部分队为了绕开题目高频制作 的难点，采用成品（主要是遥控车用模块），由于该模块不能 使用环天线，故存在作品将天线线圈虚接或使用鞭天线的现象。 高度简化浓缩学科前沿的科学技术问题，测试简单，是本题的 优点。使本科生紧密接触国际上备受关注的前沿热点研究领域， 应该是我们今后的一个出题方向。题目叙述繁简适当，适当引 导学生，减少歧义应该是我们以后出题应该十分注意的一个问 题。
2011年E题
简易数字信号传输性能分析仪（2011年E题）
设计一个简易数字信号传输性能分析仪，实现数字信号传输性能 测试；同时，设计三个低通滤波器和一个伪随机信号发生器用来 模拟传输信道。要求的“尽量低的信噪比”，即在保证能正确提 取同步信号。
这是一道基带通信题目，考点：数字通信，眼图，信噪比。
通信类题目考点的总结
通信类题目技术要点

通信技术发展日新月异，应紧跟新技术发展， 如软件无线电等。 通信硬件：高频（射频）电路，高速数字信 号处理 通信软件：协议，界面控制，软件无线电 通信测试仪器：网仪、谱仪、眼图、特殊信 号源等 通信系统的应用（如2.4GHz ISM频段蓝牙、 wi-fi等） 电磁兼容:收发隔离、DC-DC变换
2009年D题


无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由 大量低复杂度的传感器节点通过自组织方式形成的无线网络， 每个网络节点由传感、处理、通信和电源模块组成，完成数据 采集、收发、转发三项基本功能。 无线传感器网络的特点有：（1）资源受限（2）快速部署（3） 动态拓扑（4）多跳路由（5）以数据为中心。 本题目以无线传感器网络为设计背景。要求设计并制作一个无 线环境监测模拟装置，实现对周边温度和光照信息的探测。该 装置由1个监测终端和不多于255个探测节点组成（实际制作2 个）。题目叙述上，针对3年级的知识结构，没有直接引入传感 器网络的专业术语，而是采用学生通识的基本知识来描述任务 和要求。同时题目简化了传感器网络的模型，突出了无线传感 器网络的5个特点。最终题目利用了2各节点完成了网络基本拓 扑结构三种中的星型和树型中两种。降低了题目重复制作的工 作量。
简易频谱分析仪（ 2005年C题） 单工无线呼叫系统（ 2005年D题） 无线识别装置（2007年B题） 无线环境监测模拟装置（2009年D题）
简易数字信号传输性能分析仪（2011年E题）
2013年。。。。。。 共12道题目
1994年B题
多路数据采集系统
设计一个八路数据采集系统，主控器能对50米以外的各路数据， 通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。 这是一道有线通信题目，考点：数字通信，信道复用，通信协议
受信者
（发送端）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
噪声源
（接收端）
历届通信类题目
多路数据采集系统（1994年B题） 简易无线电遥控系统（1995年C题） 调幅广播收音机（1997年D题） 短波调频接收机（1999年D题）
数据采集与传输系统（2001年E题）
调频收音机（2001年F题） 电压控制LC振荡器（2003年A题）
历届通信类题目
2003年A题
电压控制LC振荡器（2003年A题）
设计并制作一个电压控制LC振荡器。 （1）振荡器输出为正弦波，波形无明显失真。 （2）输出频率范围：15MHz～35MHz。 （3）采用锁相环进一步提高输出频率稳定度，输出频率步进间隔 为100kHz。 （4）制作一个功率放大器，尽可能提高功率放大器的效率。 （5） 功率放大器负载改为50Ω电阻与20pF电容串联，在此条件下50Ω电 阻上的输出功率≥20mW，尽可能提高放大器效率。 这是一道无线通信题目，考点：无线发射设备制作，频率合成， 功放效率，天线调谐。
2001年F题
调频收音机（2001年F题）
利用sony公司提供器件CXA1019，制作一部调频收音机。 （1）接收FM信号频率范围88MHz～108MHz。 可实现多种自动程序频率搜索。 （2）能显示接收频率范围内的调频电台载波频率值，显示载波 频率的误差≤5kHz。 （3）进一步提高灵敏度。 （4）可存储已搜索到的电台，存储电台数不少于5个。 （5）其它（如3V单电源整机供电、节能供电、时钟显示等）。 这是一道无线通信题目，考点：无线接收机制作，灵敏度， DC_DC电磁兼容。
这是一道无线通信题目，考点：无线收发设备制作，通信协议， 无线综合网络，语音短信业务。
2007年B题
无线识别装置（2007年B题）
设计制作一套无线识别装置。该装置由阅读器、应答器和耦合线 圈组成，阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。装置中 阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。 应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得。
香农公式。香农 “信息论之父”
在被高斯白噪声干扰的信道 中，计算最大信息传送速率 C：C=Blog2(1+S/N )。 式中： B是信道带宽（赫兹）， S是信号功率（瓦）， N是噪声功率（瓦）， 为信噪比---重要概念。

历届通信类题目的考点
点对点通信系统的一种简化模型
信息源
发送设备
信道
接收设备
1997年D题
调幅广播收音机（1997年D题）
利用所提供的元器件（sony CX1600P）制作一个中波广播收音机。 （1）接收频率范围：540kHz～1600kHz； （2）自动和手动搜索电台并有存储功能（可利用所提供的锁 相环器件，或其它方法实现）； （3）可预置显示电台数目：预置电台数目≥10个； （3）全机用单一+3V电源供电，节电，显示电台频率等）。 这是一道无线通信题目，考点：接收设备制作，频率合成，效率， 电磁兼容。
通信类题目涵盖的知识点
基本技能：高频元器件、接插件选用、测量，自制电感、变压器；
高频特殊仪器（网仪、谱仪、电桥等）的使用方法； 常用仪器在高频场合测量的基本方法； 安装，调试，故障分析和排除的初步能力； 电路仿真的能力； 基本知识：涵盖高频电路分析与高速数字电路的主要知识点。 高频单元电路分析、验证设计方法； 集中与分布，线性与非线性，瞬态与稳态，动态范围、 阻抗匹配，调谐与谐振以及电磁兼容等基本概念。 性能指标测量方法： 如时域与频域，频率与相位，功率与效率。
1999年D题
短波调频接收机（1999年D题）
设计并制作一个短波调频接收机， 接收频率（f0）范围：8MHz～10MHz； 接收信号为20Hz～1000Hz音频调频信号，频偏为3kHz； 可实现多种自动程控频率搜索模式（如全频率范围搜索，特定频 率范围内搜索等），全频率范围搜索时间≤2分钟； 能显示接收频率范围内的调频电台载频值 ，显示载波频率的误差 ≤± 5kHz； 进一步提高灵敏度； 可存储已搜索到的电台，存台数不少于20；
0
点对点通信 网络通信 无线通信 有线通信 模拟通信 数字通信 接收机 发射机 中继器 中波 短波 超短波 通信协议 信道复用 频率合成 电磁兼容 测试仪器
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通信类题目涵盖的课程
必修： 高频（射频、通信） 电子线路 通信原理 数字信号处理 。 。 。 选修： 通信网络原理 微波与天线 电磁兼容 软件无线电 各种通信技术（如短 波、移动、扩频） 。
这是一道无线通信题目，考点：RFID，无线收发设备制作，调制 解调，功率效率。
2009年D题
无线环境监测模拟装置（2009年D题）
设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现对周边温度和光照 信息的探测。该装置由1个监测终端和不多于255个探测节点组成 （实际制作2个）。监测终端和探测节点均含一套无线收发电路， 要求具有无线传输数据功能，收发共用一个天线。每个探测节点 增加信息的转发功能 。 这是一道无线通信网络题目，考点：传感器网络，无线收发设备 制作，调制解调，功率效率。
全国大学生电子设计竞赛 通信类题目的考点
西安电子科技大学 XX
竞赛指导思想、目的、特点与特色



全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科竞赛 之一，是面向大学生的群众性科技活动。 有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的创新能力、 协作精神和理论联系实际的学风； 有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问 题进行电子设计制作的能力； 有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动， 为优秀人才的脱颖而出创造条件。 竞赛努力与课程体系和课程内容改革密切结合，与培养 学生全面素质紧密结合，与理论联系实际学风建设紧密 结合。竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，可以全 面检验和促进参赛学生的理论素养和工作能力。
通信的定义及分类
通信：按照达成的协议，信息在人、地点、进程和机器 之间进行的传送。 按拓扑结构分类：点对点和网络通信（星状、蜂窝状、 格栅状等）。 按传输媒质分类 ：有线通信和无线通信。 按信道中传输的信号分类：模拟和数字。 按工作频段分类：长波、中波、短波、微波通信。 按调制方式分类 ：基带传输、频带传输。 按通信双方的分工及数据传输方向分类 ：单工、半 双工，全双工通信。
2005年C题
简易频谱分析仪（ 2005年C题）
采用外差原理设计并实现频谱分析仪。频率测量范围为 10MHz~30MHz。具有识别调幅、调频和等幅波信号及测定其中心 频率的功能。 这是一道通信仪器题目，考点：外差接收，频谱分析，信号识别。
2005年D题
单工无线呼叫系统（ 2005年D题）
设计并制作一个单工无线呼叫系统，实现主站至从站间的单工语 音及数据传输业务。构成一点对多点的单工无线呼叫系统。要求 从站号码可任意改变，主站具有拨号选呼和群呼功能； 增加英文 短信的数据传输业务，实现主站英文短信的输入发送和从站英文 短信的接收显示功能。
2009年D题




由于目前无线传感器产品非常丰富，题目必须排除现有产品对题目的 影响。所以，我们设计了一个必须使用的一个空芯线圈天线。使学生 无法将现有的产品直接应用于题目。由于环形天线近场比较稳定，且 可以用弱耦合变压器的理论分析计算，加上上届“无线识别系统”题 目的铺垫，适合未学过微波与天线类课程的同学选题，扩大了选题学 生的专业面。 题目发挥部分还涉及到低功耗节能的技术，考察学生的电源管理技巧。 学生必须使用目前先进的低电压，低功耗的器件。这些技术是目前电 子设备广泛采用的技术。也是目前本科电子线路和系统设计教学中的 一个薄弱环节，亟需要加强。 通信距离D与功耗是考核本题目最重要的指标。它体现了电源、功放的 效率和接收机灵敏度这几个重要的指标。在距离指定，监测模拟装置 的探测时延限定的情况下，通过频率选择适当、提高功放的效率和接 收机灵敏度，尽可能降低节点功耗，具有极其重要的实用价值。由于 该指标极易测量，降低了题目的测量的难度。 由于本题目涉及的电路工作频率不超过30MHz，基本题目对高频电路 的能力要求与往届通信题目相当。
1995年C题
简易无线电遥控系统（1995年C题）
设计并制作无线电遥控发射机和接收机。 （1）工作频率：fo=6～10MHz中任选一种频率。 （2）调制方式：AM、FM或FSK……任选一种。 （3）输出功率：不大于20mW（在标准75Ω假负载上）。 （4）遥控对象：8个。 （5）接收机距离发射机不小于10m。 （6）增加信道抗干扰措施。 （7）尽量降低电源功耗。 这是一道无线通信题目，考点：无线收发设备制作，调制解调， 功率效率。
这是一道无线通信题目，考点：无线接受设备制作，灵敏度，频 率合成。
2001年E题
数据采集与传输系统（2001年E题）
设计制作一个用于8路模拟信号采集与单向传输系统。采用3dB带 宽为30kHz～50kHz的带通滤波器（带外衰减优于35dB/十倍频程） 作为模拟信道。 设计制作一个用伪随机码形成的噪声模拟发生器。 在信噪比一定时，尽量提高传输速率。自制用来定量测量系统误 码的简易误码率测试仪。 这是一道有线通信题目，考点：香侬定理，调制解调，噪声源， 误码测试。