基于DSP的擴(kuò)頻電臺(tái)基帶模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　WLAN（Wireless LAN）具有網(wǎng)絡(luò)配置靈活、組網(wǎng)迅速、用戶/終端可移動(dòng)、適應(yīng)性強(qiáng)、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此越來越受重視。本文利用WLAN芯片和DSP芯片設(shè)計(jì)、制作了擴(kuò)頻電臺(tái)的基帶處理模塊，該模塊利用WLAN成熟的無線傳輸技術(shù)和高速數(shù)字信號處理技術(shù)，具有設(shè)備簡單、配置靈活等優(yōu)點(diǎn)。

　　1 基帶處理模塊硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　1.1 擴(kuò)頻電臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　擴(kuò)頻電臺(tái)的系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。主要由基帶處理模塊、收發(fā)信機(jī)、接口電路等部分組成。

　　擴(kuò)頻電臺(tái)的基帶處理模塊主要包括兩部分：控制器和Modem?；鶐odem采用Intersil公司的WLAN芯片HFA3861B，該芯片支持IEEE802.11[1]IEEE802.11b[2]的物理層協(xié)議?；鶐Э刂破鞑捎肨I公司的高速DSP-TMS320C5402[3]，該芯片具有較強(qiáng)的數(shù)字信號處理能力?；鶐幚砟K主要以HFA3861B構(gòu)建的硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，由DSP的軟件完成各自的功能并有機(jī)地融為一體，最大限度地提高通信的有效性。

　　1.2 基帶控制器

　　基帶控制器主要完成以下功能：

　　?對各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（話音和異步數(shù)據(jù)）的讀寫

　?。?）通過RS232串行口與微機(jī)交換異步數(shù)據(jù)，串口速率為38.4kbps。

　?。?）與聲碼器交換數(shù)字化語音信息。

　　擴(kuò)頻電臺(tái)采用時(shí)分雙工（TDD）模式，將時(shí)間軸分為時(shí)幀，如圖2所示。

　　每一個(gè)幀分為兩個(gè)時(shí)隙：發(fā)送和接收時(shí)隙。每個(gè)時(shí)隙又進(jìn)一步分為用于傳輸話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的兩個(gè)部分。話音部分的邊界可動(dòng)態(tài)變化。當(dāng)用戶沒有傳送話音信息時(shí)，整個(gè)時(shí)隙都提供給數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用。

　　首先發(fā)起業(yè)務(wù)請求的用戶為主叫端，被呼叫的用戶為被叫端。用戶只能在它的發(fā)送時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)，在它的接收時(shí)隙接收數(shù)據(jù)。當(dāng)主叫端處于發(fā)送時(shí)隙時(shí)，被叫端處于接收時(shí)隙；當(dāng)主叫端處于接收時(shí)隙時(shí)，被叫端處于發(fā)送時(shí)隙。

　　1.3 基帶Modem

　　基帶Modem主要完成以下功能：

　　?協(xié)議轉(zhuǎn)換：把TDD的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換成IEEE802.11幀格式。

　　?調(diào)制解調(diào)

　　基帶Modem支持IEEE802.11和IEEE802.11b協(xié)議的物理層標(biāo)準(zhǔn)，即11dB的擴(kuò)頻處理增益；調(diào)制方式：DBPSK、QPSK、CCK；傳輸速度；1/2/5.5/11Mbps，其中補(bǔ)碼鍵控（CCK）能以更小的誤碼率、更高的速度進(jìn)行傳輸，其調(diào)制器框圖如圖3所示[4,5]。

　　輸入的8bits串行數(shù)據(jù)經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換分成8路，其中，D0～D5用來選擇CCK碼字。也就是說，按某種規(guī)律從存儲(chǔ)器中的64個(gè)正交補(bǔ)碼中抽取一個(gè)，得到的補(bǔ)碼（即CCK碼字）長度為8chips。這樣，6bits的信息就被調(diào)制到8 chips的補(bǔ)碼上。得到的CCK碼字為復(fù)數(shù)編碼，包括實(shí)部和虛部，相應(yīng)地分為I、Q兩路輸入到差分電路中。在差分電路中，D6～D7從四種相位（0°， 90°，180°，270°）中選擇一種，并用這個(gè)相位對CCK碼字進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。由于I、Q兩路信號都進(jìn)行AejQ的翻轉(zhuǎn)，所以兩路信號仍然保持正交，因此受信道失真的影響較小。