基于TDD技术的数字对讲机的研究与实现

论文摘要

频谱资源日趋紧张。而由于时分双工技术（TDD）不需要成对频谱、便于实现等特点,使得基于TDD技术的移动通信标准、方案、系统越来越受到重视。同时集群通信的数字化进程在我国开展得热火朝天,但由于某些厂商的终端设备昂贵,使得数字对讲机乃至数字集群通信难以普及。本文所做的工作是,以低成本、低功耗为出发点,根据国家政策要求,设计基于AMBE-2000低速语音压缩的TDD数字对讲机。首先以TDD协议为核心,分析了数字对讲机无线通信子网的协议模型;接着以芯片的性能和价格为出发点,对微处理器、射频芯片、声码器芯片选型,并根据实际需求设计了对讲机的硬件电路和软件系统,并分析了软件系统的各组成模块;最后对系统进行调试实验,并对结果进行了分析。实验证明,基于TDD双工方式的数字对讲机在技术上是可行的。最终实现的915917MHz频段的TDD数字对讲机具有广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 对讲机及集群通信发展史
• 1.2 现状研究及分析
• 1.2.1 集群通信发展现状
• 1.2.2 数字对讲机的发展现状
• 1.3 全文内容安排
• 第2章 数字对讲机的通信协议方案
• 2.1 通信协议模型
• 2.2 物理层方案
• 2.3 数据链路层及 TDD 帧的方案
• 2.3.1 信道分配
• 2.3.2 TDD 原理介绍及子层协议方案
• 2.4 网络层方案设计
• 2.4.1 呼叫建立过程
• 2.4.2 通话过程的维护
• 2.4.3 通话终止过程
• 第3章 数字对讲机的硬件设计
• 3.1 系统结构
• 3.2 无线传输模块
• 3.2.1 CC1020 的内部结构与工作原理
• 3.2.2 CC1020 的引脚功能
• 3.2.3 CC1020 工作参数设置
• 3.3 语音编解码模块
• 3.3.1 声码器芯片 AMBE－2000
• 3.3.2 语音编解码模块工作流程
• 3.4 系统控制单元
• 3.4.1 微处理器与声码器的连接
• 3.4.2 微处理器与无线传输模块的连接
• 第4章 数字对讲机的软件设计
• 4.1 软件开发环境概述
• 4.2 系统软件构架
• 4.3 初始化模块
• 4.3.1 初始化微处理器 STC12LE5412
• 4.3.2 初始化语音编解码器
• 4.3.3 初始化射频芯片
• 4.3.4 初始化系统数据
• 4.4 数据控制模块
• 4.4.1 数据接收及同步建立过程
• 4.4.2 数据发送过程
• 4.4.3 微处理器STC12LE5412 与语音编解码模块间的数据传输
• 4.5 通信模块
• 4.5.1 时隙发射程序设计
• 4.5.2 时隙接收程序设计
• 第五章 系统调试与分析
• 5.1 硬件测试
• 5.2 软件测试
• 5.2.1 空中数据的接收
• 5.2.2 误码率测试
• 5.3 TDD 传输过程的波形图
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果