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基于USRP的DMR物理層研究和驗(yàn)證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

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作者:羅偉 劉莉莉 曾捷 粟欣 時(shí)間:2013-05-20 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  物理層關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/145480.htm

  中頻調(diào)制解調(diào)

  采用的調(diào)制方式屬于4FSK調(diào)制方式中的一種,4FSK是采用基帶信號控制載波的頻率傳送信息,如信號“-3”可以用頻率f_0傳送,信號“-1”可以用頻率f_1傳送,信號“1”可用頻率f_2傳送,信號“3”可用頻率f_3傳送。頻移鍵控包括兩種,一種為相位連續(xù)頻移鍵控(CPFSK),即傳送不同的信號時(shí),相位連續(xù),通過連續(xù)相位調(diào)制(CPM)實(shí)現(xiàn);另一種為非連續(xù)相位頻移鍵控(DFSK)。CPM是恒包絡(luò)相位連續(xù)調(diào)制方之一,本身兼具編碼增益,窄主瓣、快速滾降和恒包絡(luò)等特點(diǎn),廣泛使用于軍事和專用通信領(lǐng)域[9]

  一般CPM信號定義如公式(1)所示:
              (1) 

  其中Ts是符號周期,E是符號能量,fs是載波頻率,在本系統(tǒng)中中頻為10kHz,上變頻后為400MHz,φ(t,a)是瞬時(shí)相位,φ0是初始相位,a代表符號的進(jìn)制,a∈{±1,±3.±…,±(M-1)},φ(t,a)表達(dá)式見公式(2)。
         

  其中T為脈沖周期,g(t)為脈沖函數(shù)。對公式(1)進(jìn)行離散化,設(shè)定,可以得到
         

  對調(diào)制后信號進(jìn)行相干解調(diào),相干解調(diào)流程見圖3。

  兩路正交信號I(nTs ),Q(nTs)求反正切可以得到φ(nTs),然后把相位調(diào)整到間,最后進(jìn)行差分運(yùn)算后可得到m(n)。
              (4) 

  碼元同步和幀同步

  碼元同步

  碼元不同步是由于發(fā)送端時(shí)鐘與接收端時(shí)鐘不匹配導(dǎo)致的。在接收端的一個符號周期中不易確定最佳采樣時(shí)刻,如果隨機(jī)取一個采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù),往往會導(dǎo)致采樣點(diǎn)為非最佳采樣點(diǎn),即與最佳采樣點(diǎn)偏離。圖3黑色曲線為匹配濾波后數(shù)據(jù),藍(lán)點(diǎn)為在一個符號周期的隨機(jī)采樣點(diǎn),可以看出隨機(jī)采樣往往偏離最佳采樣點(diǎn)。

  對于發(fā)端8倍插值,收端進(jìn)行匹配濾波后每個符號周期有8個采樣點(diǎn),符號同步結(jié)果只有8種可能。假設(shè)在一個符號周期中采樣點(diǎn)的位置為ψε{1,2,3,4,5,6,7,8}。發(fā)端與收端頻偏較小,且一幀數(shù)據(jù)持續(xù)時(shí)間為30ms,假設(shè)一幀中的所有符號周期內(nèi)的同步位置相對不變。同步算法在不同幀之間一直處于運(yùn)行狀態(tài),具體的同步過程如圖4所示?! ?/p>

 

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關(guān)鍵詞: DMR USRP 4CP-FSK 201306

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