DMR數字集群關(guān)鍵技術(shù)的應用研究

　　摘要：DMR(Digital Mobile Radio)是歐洲電信標準協(xié)會(huì )(ETSI)于2004年提出的新型數字集群通信系統，與TETRA系統和iDEN系統相比具有技術(shù)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品成本較低的優(yōu)點(diǎn)，并且支持從模擬到數字的過(guò)渡。DMR的發(fā)展無(wú)論是在國內還是在國外都處于起步階段。本文的主要工作是，通過(guò)發(fā)送已知數據，經(jīng)E4438C調制后，通過(guò)信道機，由接收端進(jìn)行信號處理，對解調后的數據進(jìn)行同步定時(shí)和抽樣判決，從而對誤碼率進(jìn)行優(yōu)化。

　　引言

　　隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的發(fā)展、人們對無(wú)線(xiàn)通信質(zhì)量要求的提高以及頻譜資源的日益缺乏，數字專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信設備必將面臨巨大的市場(chǎng)需求。目前，在全球范圍內對數字專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信設備的需求不斷增加，特別是公共安全部門(mén)?？梢钥吹?，數字專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統將成為未來(lái)專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統的發(fā)展趨勢。

　　數字專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統概況

　　數字專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統介紹

　　數字集群通信系統^[1]是指數字專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統，數字專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統發(fā)展迅速，主要應用于集團調度指揮通信。該系統的可用信道能被系統的全體用戶(hù)共用，且具有自動(dòng)選擇信道功能，是共享資源、分擔費用、共享信道設備和服務(wù)的多用途、高效能的無(wú)線(xiàn)調度通信系統。

　　與公眾蜂窩移動(dòng)通信系統相比，專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統具有呼叫接續快，組群內用戶(hù)共享前向信道、半雙工通信方式、PTT方式、支持私密呼叫和群組呼叫等特點(diǎn)。由于專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統具備特有的調度功能、組呼功能和快速呼叫的特性，因此在專(zhuān)業(yè)通信領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用^[2]。

　　數字專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統優(yōu)點(diǎn)^[3]

　　1)可以更好地利用頻譜資源。與蜂窩數字技術(shù)類(lèi)似，數字專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統可以在一條指定的信道上裝載更多用戶(hù)，提高頻譜利用率;
　　2)可以有效提高通話(huà)質(zhì)量。由于數字通信技術(shù)具有系統內錯誤校正功能，和模擬專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統相比，可以在更廣泛的信號環(huán)境中實(shí)現更好的語(yǔ)音音頻質(zhì)量;
　　3)可以提高改進(jìn)語(yǔ)音和數據集成，改變控制信號隨通訊距離的增加而降低的弱點(diǎn)。

　　關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現方案

　　4FSK調制

　　DMR協(xié)議采用4FSK調制，是一種恒包絡(luò )調制。調制時(shí)每秒發(fā)送4800個(gè)符號，其中每個(gè)符號攜帶兩比特的信息，最大頻偏D定義如下：
        

　　h代表每個(gè)特殊調制的頻偏系數，定義為0.27;T代表符號周期,為(1/4800)s。根據公式可計算出最大頻偏D為1.944kHz。

　　表1列出了特定符號與頻偏的對應關(guān)系^[4]?！　?/p>

 

　　4FSK調制器由一個(gè)平方根升余弦濾波器級聯(lián)一個(gè)頻率調制器組成^[4]，如圖1所示?！　?/p>

 

　　可見(jiàn)4FSK調制模塊分為兩部分，第一部分是成型濾波模塊，該模塊包括映射、插值以及成型濾波，產(chǎn)生四電平的基帶帶限信號m(n)作為調制信號;第二部分是調頻部分(FM)?；鶐д{制信號的產(chǎn)生過(guò)程如圖2所示?！　?/p>

 

　　成型濾波器的設計是該部分的關(guān)鍵，在實(shí)際的通信系統中，平方根升余弦濾波器可以通過(guò)在發(fā)射端和接收端使用同樣的平方根升余弦濾波器來(lái)實(shí)現，從而實(shí)現成型濾波。方案中采用E4438C來(lái)實(shí)現4FSK調制。