基于Windows和USRP數字對講機收發(fā)系統設計

　　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：比特與符號定義、建立頻率同步和符號同步、構成突發(fā)、對基帶信號進(jìn)行調制解調、實(shí)現收發(fā)轉換等;數據鏈路層的主要功能是：突發(fā)和參數定義、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(yǔ)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)議規定的幀結構和突發(fā)時(shí)序進(jìn)行了設計，突發(fā)結構如圖4所示。

　　每個(gè)burst長(cháng)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比特內容，在傳輸語(yǔ)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(yǔ)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構成，語(yǔ)音采集器每60ms采集一幀數據?；鶐幚砟K進(jìn)行基帶處理和中頻調制，處理時(shí)間小于60ms，其中包括數據收集和寫(xiě)入緩存的時(shí)間。USRP每30ms時(shí)間發(fā)送一幀數據，與基帶模塊和中頻調制并行進(jìn)行，接收端作類(lèi)似的處理。收發(fā)的時(shí)序轉換如圖5所示。

　　系統測試

　　本次開(kāi)發(fā)的數字對講機收發(fā)系統經(jīng)過(guò)實(shí)際測試，可以正常進(jìn)行單呼，組呼語(yǔ)音通話(huà)，通話(huà)質(zhì)量較好。測試中系統采取主要參數在表2中已經(jīng)說(shuō)明，收發(fā)系統實(shí)物圖如圖6所示。

　　本文中對發(fā)送端得波形進(jìn)行了測試，圖7是一個(gè)突發(fā)的數據波形，圖8是一個(gè)TDMA幀的數據波形?？梢钥闯?，實(shí)際的測試波形比27.5ms多一點(diǎn)，這個(gè)是由USRP不穩定帶來(lái)的，但一幀數據在上層嚴格控制在60ms，30ms進(jìn)行一次收發(fā)轉換，滿(mǎn)足DMR協(xié)議規定的格式。

結論

　　本文通過(guò)對USRP的研究，選取在Windows平臺上，利用軟件無(wú)線(xiàn)電架構搭建數字對講機收發(fā)系統。通過(guò)實(shí)際測試表明，USRP在Windows下開(kāi)發(fā)很方便，搭建的數字對講機收發(fā)系統能夠進(jìn)行清晰的單呼和組呼功能。

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