| 摘 要： 數(shù)字復(fù)接技術(shù)和無線擴頻技術(shù)是數(shù)據(jù)通信的兩大重要技術(shù),本文闡述了利用這兩大技術(shù)實現(xiàn)擴頻E2無線中繼器的基本原理和設(shè)計方案,并介紹了一種提高數(shù)據(jù)傳輸速率的軟擴頻方法。 關(guān)鍵詞： 數(shù)字復(fù)接 無線擴頻 軟擴頻 四相多元雙正交鍵控（QMBOK） 隨著移動通信、個人通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信技術(shù)成為發(fā)展的主流之一。無線通信產(chǎn)品具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和巨大的市場潛力。本世紀五十年代提出的擴頻通信技術(shù)提高了無線通信的抗干擾性和保密性,已經(jīng)成為物理層的主要通信手段�，F(xiàn)階段大部分無線擴頻產(chǎn)品滿足無線局域網(wǎng)IEEE802.11標準,利用ISM頻段傳輸數(shù)據(jù)速率1Mbps／2Mbps的數(shù)據(jù)流。但是,為了提高傳輸效率增強無線通信的競爭力,無線通信必須向高速方向發(fā)展。如果按照常規(guī)的DSSS擴頻方式提高速率必然大大增加帶寬,在帶寬有限的條件下,如何提高傳輸效率是許多無線開發(fā)商關(guān)注的問題。我們研制的擴頻E2無線中繼設(shè)備在這一領(lǐng)域進行了一定的嘗試。  １ 擴頻E2無線中繼器的總體方案 擴頻E2無線中繼器的總體框圖如圖1所示。 擴頻E2無線中繼器為全雙工方式。作為主端其功能框圖見圖1(a),來自程控交換機或路由器等有線設(shè)備的一次群或二次群數(shù)據(jù)流均為線路傳輸碼（HDB3碼）,若輸入信號是二次群（E2）信號,經(jīng)過碼型轉(zhuǎn)換,將HDB3碼解碼為NRZ碼;若輸入是一次群信號,則需經(jīng)過復(fù)接和解碼兩個環(huán)節(jié)才能輸出碼型為NRZ碼的二次群信號。對該信號進行基帶擴頻,然后經(jīng)過中頻調(diào)制和上變頻,饋至天線發(fā)送出去。從端是主端的逆過程,其功能框圖見圖1(b) 。系統(tǒng)中的基帶部分、中頻和射頻部分均在控制器的控制下進行工作。 ２ 數(shù)字復(fù)／分接模塊設(shè)計 2.1 數(shù)字復(fù)／分接原理 數(shù)字復(fù)接的目的在于擴大傳輸容量提高傳輸效率。在主端進行復(fù)接,在從端進行分接恢復(fù)出原來的各支路信號。根據(jù)輸入信號的不同類型可以選用同步復(fù)接方式或異步復(fù)接方式,當輸入端的各支路信號來自同一鐘源,各支路上的數(shù)據(jù)流之間僅存在相位差而不存在頻差則采用同步復(fù)接;反之,如果各路數(shù)據(jù)流來自不同的鐘源,存在相差和頻差則需采用異步復(fù)接方式。本系統(tǒng)考慮到各支路信號可能來自不同的鐘源,但是各支路的標稱速率一致,故采用異步復(fù)接方式中的準同步方式。所謂的準同步數(shù)字復(fù)接是指：在復(fù)接側(cè)各支路先進行碼速調(diào)整,使其成為同步信號再同步復(fù)接;在分接側(cè)先同步分接,再恢復(fù)碼速。這里所說的碼速調(diào)整就是指人為地在各個待復(fù)接的支路信號碼流中插入一些脈沖而使各支路信號的瞬時速率同步,在收端按照復(fù)接插入的規(guī)則扣除掉插入的脈沖,人們常用正碼速調(diào)整方法。 準同步數(shù)字復(fù)接的幀結(jié)構(gòu)如下： 其中F11、F21……F13、F23是幀同步碼,碼型為：11110000;F33、F43為告警位和備用位;C11～C41,C12～C42,C13～C43為四個支路的插入標志,“1”表示有插入,“0”表示無插入;V1～V4為插入脈沖,如不需插入時則傳送信息碼。 2.2 復(fù)／分接電路設(shè)計 早期的復(fù)接設(shè)備由分立元器件組成,完成一個二次群數(shù)字復(fù)／分接需要很龐大的電路支持,隨著LSI技術(shù)發(fā)展,二次群設(shè)備大大簡化。在國內(nèi),武漢郵科院研制出WG03復(fù)接芯片和WG02分接芯片,清華大學等單位也先后研制出了類似產(chǎn)品。這里我們選用了北京格林威通信公司的產(chǎn)品GW7600,它將分／復(fù)接功能集成到一塊芯片上,從而增強了可靠性,減小了體積。GW7600具有如下性能特點： ·既可用于二次群又可用于三次群進行準同步復(fù)／分接,符合ITU-T建議G.742和G.751; ·將復(fù)／分接集成為一片; ·內(nèi)部集成數(shù)字式2.048Mbps和8.448MPBS速率的時鐘恢復(fù)電路;  ·各支路和群路碼型都可以單獨選擇; ·具有完善的告警功能。 利用GW7600作為核心芯片所構(gòu)成的復(fù)／分接電路原理框圖如圖２。 其中初始化單元用來設(shè)置群路及各支路碼型(HDB3/NRZ),復(fù)接側(cè)及分接側(cè)雙單變換單元將HDB3碼的雙極性信號變?yōu)閮陕穯螛O性信號,告警信號單元按照G.741標準實時提供告警信號,時鐘單元用以提供復(fù)／分接電路必需的時鐘信號。系統(tǒng)加電后開啟初始化單元,進行初始化設(shè)置,然后系統(tǒng)自動完成復(fù)／分接功能。 ３ 基帶擴頻模塊 本設(shè)備需要對二次群信號進行透傳,因此要求基帶擴頻芯片必須滿足兩個條件：（1）吞吐量必須能夠處理二次群信號;（2）面向E2信號呈連續(xù)方式進行傳送。目前,國外許多從事專用集成電路開發(fā)研制的廠商先后研制出了具有不同特點的基帶擴頻處理芯片,但是大多數(shù)只能處理1Mbps、2Mbp、4Mbps數(shù)據(jù)流,比如：STEL2000、Z2000、SX043、HFA3824等芯片。HARRIS公司于1998年先后推出了HFA3860系列基帶擴頻處理芯片,它可以分別工作于1Mbps／2Mbps／5.5Mbps／11Mbps,通過分析最后確定采用HFA3860B作為本系統(tǒng)的基帶處理器。 3.1 HFA3860B簡介 HFA3860B是HARIS公司1998年11月繼符合IEEE 802.11無限局域網(wǎng)標準的DSSS基帶處理器芯片HFA3824之后推出的能夠處理高速數(shù)據(jù)流的DSSS基帶處理芯片。它不僅對HFA3824具有一定兼容性,而且可以在2.4GHz頻段上按照802.11的帶寬標準傳輸高速數(shù)據(jù)流,該芯片具有如下性能特點： ·擴頻增益：≥10dB; ·可編程數(shù)據(jù)速率：１Mbps、２Mbps、5.5Mbps、11Mbps; ·單電源供電：2.7V～3.6V; ·擴頻調(diào)制方式：DPSK、DQPSK、MBOD、CCK; ·支持全雙工或半雙工操作; |
66821730(技術(shù)支持)
