DMR數(shù)字集群關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究

　　摘要：DMR(Digital Mobile Radio)是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)于2004年提出的新型數(shù)字集群通信系統(tǒng)，與TETRA系統(tǒng)和iDEN系統(tǒng)相比具有技術(shù)簡單，產(chǎn)品成本較低的優(yōu)點(diǎn)，并且支持從模擬到數(shù)字的過渡。DMR的發(fā)展無論是在國內(nèi)還是在國外都處于起步階段。本文的主要工作是，通過發(fā)送已知數(shù)據(jù)，經(jīng)E4438C調(diào)制后，通過信道機(jī)，由接收端進(jìn)行信號(hào)處理，對(duì)解調(diào)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步定時(shí)和抽樣判決，從而對(duì)誤碼率進(jìn)行優(yōu)化。

　　引言

　　隨著無線電通信技術(shù)的發(fā)展、人們對(duì)無線通信質(zhì)量要求的提高以及頻譜資源的日益缺乏，數(shù)字專用無線通信設(shè)備必將面臨巨大的市場需求。目前，在全球范圍內(nèi)對(duì)數(shù)字專用無線通信設(shè)備的需求不斷增加，特別是公共安全部門?？梢钥吹?，數(shù)字專用無線通信系統(tǒng)將成為未來專用無線通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

　　數(shù)字專用無線通信系統(tǒng)概況

　　數(shù)字專用無線通信系統(tǒng)介紹

　　數(shù)字集群通信系統(tǒng)^[1]是指數(shù)字專用無線通信系統(tǒng)，數(shù)字專用無線通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，主要應(yīng)用于集團(tuán)調(diào)度指揮通信。該系統(tǒng)的可用信道能被系統(tǒng)的全體用戶共用，且具有自動(dòng)選擇信道功能，是共享資源、分擔(dān)費(fèi)用、共享信道設(shè)備和服務(wù)的多用途、高效能的無線調(diào)度通信系統(tǒng)。

　　與公眾蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，專用無線通信系統(tǒng)具有呼叫接續(xù)快，組群內(nèi)用戶共享前向信道、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)。由于專用無線通信系統(tǒng)具備特有的調(diào)度功能、組呼功能和快速呼叫的特性，因此在專業(yè)通信領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用^[2]。

　　數(shù)字專用無線通信系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)^[3]

　　1)可以更好地利用頻譜資源。與蜂窩數(shù)字技術(shù)類似，數(shù)字專用無線通信系統(tǒng)可以在一條指定的信道上裝載更多用戶，提高頻譜利用率;
　　2)可以有效提高通話質(zhì)量。由于數(shù)字通信技術(shù)具有系統(tǒng)內(nèi)錯(cuò)誤校正功能，和模擬專用無線通信系統(tǒng)相比，可以在更廣泛的信號(hào)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更好的語音音頻質(zhì)量;
　　3)可以提高改進(jìn)語音和數(shù)據(jù)集成，改變控制信號(hào)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(xiàn)方案

　　4FSK調(diào)制

　　DMR協(xié)議采用4FSK調(diào)制，是一種恒包絡(luò)調(diào)制。調(diào)制時(shí)每秒發(fā)送4800個(gè)符號(hào)，其中每個(gè)符號(hào)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(diào)制的頻偏系數(shù)，定義為0.27;T代表符號(hào)周期,為(1/4800)s。根據(jù)公式可計(jì)算出最大頻偏D為1.944kHz。

　　表1列出了特定符號(hào)與頻偏的對(duì)應(yīng)關(guān)系^[4]。　　

 

　　4FSK調(diào)制器由一個(gè)平方根升余弦濾波器級(jí)聯(lián)一個(gè)頻率調(diào)制器組成^[4]，如圖1所示。　　

 

　　可見4FSK調(diào)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(hào)m(n)作為調(diào)制信號(hào);第二部分是調(diào)頻部分(FM)?；鶐д{(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生過程如圖2所示?！　?/p>

 

　　成型濾波器的設(shè)計(jì)是該部分的關(guān)鍵，在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，平方根升余弦濾波器可以通過在發(fā)射端和接收端使用同樣的平方根升余弦濾波器來實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)成型濾波。方案中采用E4438C來實(shí)現(xiàn)4FSK調(diào)制。