基于FPGA的集群通信移動(dòng)終端設計方案的研究

　　引言

　　集群通信是移動(dòng)通信中不可缺少的一個(gè)分支，它是實(shí)現移動(dòng)中指揮調度通信最有效的手段之一，也是指揮調度最重要的通信方式之一，因此從它誕生時(shí)就引起了人們的廣泛注意[1]。集群通信系統一般由終端設備、基站和中心控制站等組成，具有調度、群呼、漫游等功能。

　　伴隨著(zhù)全球通信行業(yè)的復蘇，集群通信的飛躍，集群通信中的移動(dòng)終端設備的應用越來(lái)越多[2]，目前在移動(dòng)通信、消費電子、軍事應用、港口碼頭，尤其在地下礦井中受到足夠的重視。

　　FPGA (現場(chǎng)可編程門(mén)陣列)是基于查找表技術(shù)的，其基本組成部分有可編程輸入/輸出(I/O)單元、基本可編程邏輯單元、嵌入式RAM、豐富的布線(xiàn)資源、底層內嵌功能單元、內嵌專(zhuān)用硬核等。FPGA中眾多的可編程邏輯單元以二維陣列形式分布在器件的中部，用以實(shí)現設計者所需的邏輯功能?？删幊梯斎?輸出單元分布在器件的四周，它提供器件外部引出端和內部邏輯之間的連接。通過(guò)遍布器件內的可編程互連資源，可將器件內部任意兩點(diǎn)連接起來(lái)，從而使FPGA內部的邏輯單元和輸入/輸出單元連接成各種復雜的系統?？删幊袒ミB資源主要由縱橫分布在邏輯單元陣列之間的金屬線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和位于縱橫線(xiàn)交叉點(diǎn)上的可編程開(kāi)關(guān)矩陣組成，一個(gè)最小的芯片方案可以轉換來(lái)執行多個(gè)功能，硬件配置就如同軟件一樣，靈活方便、速度快、移植性好及開(kāi)發(fā)周期短，且可重復應用[3,4]。因此，FPGA在高容量數字信號處理方面的應用，倍受青睞。

　　系統方案

　　本方案主要由集群通信模塊和FPGA芯片組成，方案如圖1所示。

　　集群通信模塊選用無(wú)線(xiàn)寬帶接入終端MEM160模塊，該模塊能夠在基站覆蓋的區域提供寬帶便攜無(wú)線(xiàn)接入，為用戶(hù)提供語(yǔ)音及上下行速率可達1Mbps 的數據服務(wù)，廣泛應用于PDA、數字集群通信等。