基于Windows和USRP數(shù)字對講機收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計

　　DMR協(xié)議棧收發(fā)時序

　　在PC上主要主要完成的就是DMR通信協(xié)議，主要分為三層，物理層主要功能是：比特與符號定義、建立頻率同步和符號同步、構(gòu)成突發(fā)、對基帶信號進行調(diào)制解調(diào)、實現(xiàn)收發(fā)轉(zhuǎn)換等;數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是：突發(fā)和參數(shù)定義、組幀和幀同步、信道編碼、確認和重傳機制、與兩層之間的接口等;呼叫控制層的主要功能是：BS激活與去激活、語音業(yè)務(wù)下的呼叫建立、呼叫保持、呼叫終止、單呼和群呼的發(fā)送與接收等^[6]。在本文中嚴格按照DMR協(xié)議規(guī)定的幀結(jié)構(gòu)和突發(fā)時序進行了設(shè)計，突發(fā)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

　　每個burst長30ms，包含兩個108比特有效載荷和一個48比特同步或信令域，其中27.5ms承載264比特內(nèi)容，在傳輸語音時，可以利用兩個有效載荷共216比特承載60ms的壓縮語音信息。另外2.5s分布在左右兩邊，各占1.25s，這樣兩個突發(fā)就間隔2.5ms。在上行信道上，2.5ms間隔是保護間隔，作傳播時延和功率放大器的上升時間;在下信道上，2.5ms間隔用作CACH信道，用于傳送業(yè)務(wù)信道管理信息和低速信令。TDMA frame由兩個burst構(gòu)成，語音采集器每60ms采集一幀數(shù)據(jù)。基帶處理模塊進行基帶處理和中頻調(diào)制，處理時間小于60ms，其中包括數(shù)據(jù)收集和寫入緩存的時間。USRP每30ms時間發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，與基帶模塊和中頻調(diào)制并行進行，接收端作類似的處理。收發(fā)的時序轉(zhuǎn)換如圖5所示。

　　系統(tǒng)測試

　　本次開發(fā)的數(shù)字對講機收發(fā)系統(tǒng)經(jīng)過實際測試，可以正常進行單呼，組呼語音通話，通話質(zhì)量較好。測試中系統(tǒng)采取主要參數(shù)在表2中已經(jīng)說明，收發(fā)系統(tǒng)實物圖如圖6所示。

　　本文中對發(fā)送端得波形進行了測試，圖7是一個突發(fā)的數(shù)據(jù)波形，圖8是一個TDMA幀的數(shù)據(jù)波形?？梢钥闯觯瑢嶋H的測試波形比27.5ms多一點，這個是由USRP不穩(wěn)定帶來的，但一幀數(shù)據(jù)在上層嚴格控制在60ms，30ms進行一次收發(fā)轉(zhuǎn)換，滿足DMR協(xié)議規(guī)定的格式。

結(jié)論

　　本文通過對USRP的研究，選取在Windows平臺上，利用軟件無線電架構(gòu)搭建數(shù)字對講機收發(fā)系統(tǒng)。通過實際測試表明，USRP在Windows下開發(fā)很方便，搭建的數(shù)字對講機收發(fā)系統(tǒng)能夠進行清晰的單呼和組呼功能。

參考文獻：

　　[1] 葛林.基于DMR協(xié)議的直通模式數(shù)字對講機研究[D].成都:西南交通大學(xué),2010
　　[2] 黃磊.數(shù)字對講機基帶軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京:清華大學(xué)碩士論文,2011
　　[3] 黃嘉崴,鐘曉峰,王京.基于GNU Radio 和USRP的路測儀設(shè)計[J].通信技術(shù),2011:4-44
　　[4] Mate, A., Kuo-Hao Lee, I-Tai Lu. Spectrum Sensing Based on Time Covariance Matrix Using GNU Radio and USRP for Cognitive Radio[C].Systems, Applications and Technology Conference (LISAT), 2011 IEEE Long Island
　　[5] 項鐵堯.數(shù)字對講機實驗平臺的研制[D].北京:清華大學(xué),2009
　　[6] ETSI TS 102 398 v1.1.2(2008-05)

linux操作系統(tǒng)文章專題：linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）