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标题: DSP的扩频电台基带模块的设计与实现 [打印本页]

作者: liyf 时间: 2012-1-27 14:06
标题: DSP的扩频电台基带模块的设计与实现

　　１　基带处理模块硬件系统的设计
　　１．１　扩频电台的系统结构

　　首先发起业务请求的用户为主叫端，被呼叫的用户为被叫端。用户只能在它的发送时隙发送数据，在它的接收时隙接收数据。当主叫端处于发送时隙时，被叫端处于接收时隙；当主叫端处于接收时隙时，被叫端处于发送时隙。
　　１．３　基带Ｍｏｄｅｍ
　　基带Ｍｏｄｅｍ主要完成以下功能：
　　协议转换：把ＴＤＤ的数据帧转换成ＩＥＥＥ８０２．１１帧格式。
　　调制解调
　　基带Ｍｏｄｅｍ支持ＩＥＥＥ８０２．１１和ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ协议的物理层标准，即１１ｄＢ的扩频处理增益；调制方式：ＤＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＣＣＫ；传输速度；１／２／５．５／１１Ｍｂｐｓ，其中补码键控（ＣＣＫ）能以更小的误码率、更高的速度进行传输，其调制器框图如图３所示［４，５］。
　　输入的８ｂｉｔｓ串行数据经过串／并转换分成８路，其中，Ｄ０～Ｄ５用来选择ＣＣＫ码字。也就是说，按某种规律从存储器中的６４个正交补码中抽取一个，得到的补码（即ＣＣＫ码字）长度为８ｃｈｉｐｓ。这样，６ｂｉｔｓ的信息就被调制到８　ｃｈｉｐｓ的补码上。得到的ＣＣＫ码字为复数编码，包括实部和虚部，相应地分为Ｉ、Ｑ两路输入到差分电路中。在差分电路中，Ｄ６～Ｄ７从四种相位（０°，９０°，１８０°，２７０°）中选择一种，并用这个相位对ＣＣＫ码字进行翻转。由于Ｉ、Ｑ两路信号都进行ＡｅｊＱ的翻转，所以两路信号仍然保持正交，因此受信道失真的影响较小。
　　ＣＣＫ作为一种新型的调制方式，能以更高的速率、更好的带宽利用率、更强的抗多径干扰能力、更小的误码率传输信号。
　　２　基带模块的软件设计
　　基带Ｍｏｄｅｍ的任务主要由ＨＦＡ３８６１Ｂ完成。基带控制器的任务主要由软件完成，而且几个任务同时发生，所以在软件的工作过程中要采用中断方式对它们进行并行处理。
　　２．１　协议实现框架
　　由于软件设计与硬件电路结合得非常紧密，为了减少硬件电路对协议处理部分的影响，在软件的最低层设计了一个驱动层模块，主要完成对硬件电路的初始化。
　　在驱动层基础上完成对数据链路层核心协议的处理。这一层是软件的主体部分，主要功能是对数据进行装／解帧和上／下传。此外，ＩＥＥＥ８０２．１１协议主要支持异步数据业务，因此采用循环冗余校验（ＣＲＣ）。利用ＴＭＳ３２０Ｃ５４０２的高速运算能力，又开发了（２，１，５）卷积编码［６］。因其具有较强的前向纠错（ＦＥＣ）能力，更适合于支持实时话音业务，这为该电台扩频通信功能提供了方便。
　　２．２　系统的初始化
　　在系统启动后，进入初始化过程。系统的初始化程序主要完成对ＨＦＡ３８６１Ｂ和ＲＳ２３２接口的初始化工作。
　　２．３　数据收发程序
　　对微机的ＲＳ２３２串行口的读写
　　对ＨＦＡ３８６１Ｂ的读写

　　在发送时隙，如果基带控制器有数据需要发送而且基带Ｍｏｄｅｍ允许发送数据，即产生中断通知控制器，然后控制器启动发送程序，将数据传送给Ｍｏｄｅｍ。Ｍｏｄｅｍ在接收到数据后，首先按照ＩＥＥＥ８０２．１１协议的帧格式装帧，然后才能送出去。
　　基于高速ＤＳＰ的扩频电台基带模块可以通过ＲＳ２３２串行口与微机实现全双工通信，串口速率为３８．４ｋｂｐｓ。该模块支持ＩＥＥＥ８０２．１１和ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ的物理层协议，支持扩频通信和ＣＣＫ调制，具有通信速率高（最高信道传输速率可达１１Ｍｂｐｓ）、抗干扰能力强等优点。经过多次实验表明，该模块工作稳定，通信可靠。此外，该模块具有进一步的开发潜力，作为一种通用硬件平台，易升级为具有多种通信功能的无线电台（比如实时话音业务）。
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