基于Windows和USRP數(shù)字對(duì)講機(jī)收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　DMR協(xié)議棧收發(fā)時(shí)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(hào)定義、建立頻率同步和符號(hào)同步、構(gòu)成突發(fā)、對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)、實(shí)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(rèn)和重傳機(jī)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(yán)格按照DMR協(xié)議規(guī)定的幀結(jié)構(gòu)和突發(fā)時(shí)序進(jìn)行了設(shè)計(jì)，突發(fā)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

　　每個(gè)burst長(zhǎng)30ms，包含兩個(gè)108比特有效載荷和一個(gè)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(shí)，可以利用兩個(gè)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(gè)突發(fā)就間隔2.5ms。在上行信道上，2.5ms間隔是保護(hù)間隔，作傳播時(shí)延和功率放大器的上升時(shí)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(gè)burst構(gòu)成，語音采集器每60ms采集一幀數(shù)據(jù)?；鶐幚砟K進(jìn)行基帶處理和中頻調(diào)制，處理時(shí)間小于60ms，其中包括數(shù)據(jù)收集和寫入緩存的時(shí)間。USRP每30ms時(shí)間發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，與基帶模塊和中頻調(diào)制并行進(jìn)行，接收端作類似的處理。收發(fā)的時(shí)序轉(zhuǎn)換如圖5所示。

　　系統(tǒng)測(cè)試

　　本次開發(fā)的數(shù)字對(duì)講機(jī)收發(fā)系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)際測(cè)試，可以正常進(jìn)行單呼，組呼語音通話，通話質(zhì)量較好。測(cè)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(shí)物圖如圖6所示。

　　本文中對(duì)發(fā)送端得波形進(jìn)行了測(cè)試，圖7是一個(gè)突發(fā)的數(shù)據(jù)波形，圖8是一個(gè)TDMA幀的數(shù)據(jù)波形?？梢钥闯觯瑢?shí)際的測(cè)試波形比27.5ms多一點(diǎn)，這個(gè)是由USRP不穩(wěn)定帶來的，但一幀數(shù)據(jù)在上層嚴(yán)格控制在60ms，30ms進(jìn)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(duì)USRP的研究，選取在Windows平臺(tái)上，利用軟件無線電架構(gòu)搭建數(shù)字對(duì)講機(jī)收發(fā)系統(tǒng)。通過實(shí)際測(cè)試表明，USRP在Windows下開發(fā)很方便，搭建的數(shù)字對(duì)講機(jī)收發(fā)系統(tǒng)能夠進(jìn)行清晰的單呼和組呼功能。

參考文獻(xiàn)：

　　[1] 葛林.基于DMR協(xié)議的直通模式數(shù)字對(duì)講機(jī)研究[D].成都:西南交通大學(xué),2010
　　[2] 黃磊.數(shù)字對(duì)講機(jī)基帶軟件設(shè)計(jì)與實(shí)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(cè)儀設(shè)計(jì)[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(xiàng)鐵堯.數(shù)字對(duì)講機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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）