擴頻e2無線中繼器的設(shè)計

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(jì)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(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行復(fù)接，在從端進(jìn)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(dāng)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(biāo)稱速率一致，故采用異步復(fù)接方式中的準(zhǔn)同步方式。所謂的準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)接是指：在復(fù)接側(cè)各支路先進(jìn)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(zhǔn)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(biāo)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(xué)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(jìn)行準(zhǔn)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；