數字對講機測試技術及FPGA實現.pdf

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

2、R（Digital Private Mobile Radio）/DPMR（Digital Mobile Radio）/PDT（Police Digital Trunking）協議的數字對講機測試系統(tǒng)設計。DMR系統(tǒng)協議是由歐洲電信標準協會（ETSI）制定的開放性的數字對講機標準；DPMR是由ETSI制定的低成本數字對講機標準；PDT是結合國家公安無線指揮調度實際通信需求推出的數字專業(yè)無線通信技術新標準。本論文在對講機相關協議標準研究的基

3、礎上，掌握信號生成技術，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)。
　　本文所講到的數字對講機測試系統(tǒng)可分為低頻板及編解碼調制電路板（簡稱數字板）兩大模塊，低頻板主要實現人機交互、A/D及D/A轉換等功能，數字板的功能為按照協議規(guī)定進行測試系統(tǒng)數字信號處理的相關工作，包括編解碼及調制解調等。本論文著重研究基于DPMR相關協議的數字對講機測試系統(tǒng)的數字板部分的實現。
　　本文首先介紹了DPMR系統(tǒng)協議，包

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

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