數(shù)字對講機測試技術(shù)及FPGA實現(xiàn).pdf

1、數(shù)字對講機取代模擬對講機，并以其符合現(xiàn)有專用無線通信環(huán)境工作需要的多項功能廣泛應(yīng)用于單位的調(diào)度、指揮、組呼等方面，包括實現(xiàn)點對點或一點對多點的定向通信及完成短消息、文本信息與數(shù)據(jù)傳輸通信等功能。而對講機行業(yè)各個環(huán)節(jié)的發(fā)展，包括研發(fā)、測試、生產(chǎn)等，均會對整個行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生舉足輕重的作用。研究基于硬件的對講機測試，有利于無線電相關(guān)業(yè)務(wù)的順利進行，同時對于對講機產(chǎn)品的研發(fā)技術(shù)、質(zhì)量控制、大規(guī)模生產(chǎn)具有重大意義。
　　本課題來源于基于DM

2、R（Digital Private Mobile Radio）/DPMR（Digital Mobile Radio）/PDT（Police Digital Trunking）協(xié)議的數(shù)字對講機測試系統(tǒng)設(shè)計。DMR系統(tǒng)協(xié)議是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ETSI）制定的開放性的數(shù)字對講機標(biāo)準(zhǔn)；DPMR是由ETSI制定的低成本數(shù)字對講機標(biāo)準(zhǔn)；PDT是結(jié)合國家公安無線指揮調(diào)度實際通信需求推出的數(shù)字專業(yè)無線通信技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)。本論文在對講機相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)研究的基

3、礎(chǔ)上，掌握信號生成技術(shù)，運用FPGA硬件開發(fā)技能，研究一套基于FPGA的對講機測試系統(tǒng)。
　　本文所講到的數(shù)字對講機測試系統(tǒng)可分為低頻板及編解碼調(diào)制電路板（簡稱數(shù)字板）兩大模塊，低頻板主要實現(xiàn)人機交互、A/D及D/A轉(zhuǎn)換等功能，數(shù)字板的功能為按照協(xié)議規(guī)定進行測試系統(tǒng)數(shù)字信號處理的相關(guān)工作，包括編解碼及調(diào)制解調(diào)等。本論文著重研究基于DPMR相關(guān)協(xié)議的數(shù)字對講機測試系統(tǒng)的數(shù)字板部分的實現(xiàn)。
　　本文首先介紹了DPMR系統(tǒng)協(xié)議，包

4、括協(xié)議分層結(jié)構(gòu)、幀結(jié)構(gòu)、調(diào)制方式及各個幀的構(gòu)造過程。其次，初步介紹了測試系統(tǒng)整體框架結(jié)構(gòu)及信號生成技術(shù)。最后，文中描述了系統(tǒng)所涉及的接口設(shè)計，接口分為與低頻板之間通信的外部接口及數(shù)字板自身的內(nèi)部接口兩大類，外部接口包括指令解析、雙向口、A/D及D/A接口，內(nèi)部接口主要為FIFO及雙口RAM。接口部分的合理高效設(shè)計及實現(xiàn)是各功能模塊正確有序工作的前提條件，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及項目實際需要，文中提出了數(shù)字板系統(tǒng)工作的整個流程，研究了各接口在本設(shè)計

5、中的工作時序，同時給出了Verilog HDL設(shè)計關(guān)鍵語句、原理框圖及基于Modelsim的仿真結(jié)果。本設(shè)計基于Altera公司的FPGA進行板級驗證及調(diào)試，通過QuartusII開發(fā)環(huán)境的SignalTap來觀察結(jié)果，目前該系統(tǒng)已初步完成板級驗證及聯(lián)調(diào)工作。文中詳細(xì)介紹了從部分到整體聯(lián)調(diào)的整個過程，并給出了實現(xiàn)結(jié)果，同時闡釋了將SignalTap所得數(shù)據(jù)提取出來在Matlab中進行仿真的情況。由于三種協(xié)議在很大程度上具有互聯(lián)互通性，因