DMR终端直通模式物理层关键技术研究

摘要

DMR是欧洲电信标准化协会最新提出的数字集群通信标准，与传统模拟和其它数字集群通信系统相比，DMR系统具有频谱效率高、控制功能先进和音频性能出色的特点，并能向下兼容模拟集群通信系统，已广泛应用于公共服务行业中。
　　国内外对DMR终端的研发趋于成熟，但始终存在以下几个问题：首先，DMR专用芯片的集成度不高，现有主流开发平台仍然按照协议分层设计，资源利用率较低。其次，DMR协议物理层采用4CPM调制方式，但是基于4CPM的基带信号处理技术研究相对较少。为此，研究DMR协议物理层关键技术，设计其数字对讲机原型机具有较高的实际应用价值。
　　本论文以DMR集群通信标准为研究基础，参考其技术特性、空中接口协议，对在直通模式下的DMR终端物理层关键技术做了相关研究。
　　第一，设计并仿真了DMR物理层基带算法。DMR标准采用4CPM调制方式，基于性能和可实现角度，设计了物理层基带仿真模型。使用的锁相环解调方法在Eb/No=12dB信噪比下达到了10-3误码比特率，满足了DMR语音通信需求。
　　第二，给出了物理层数字前端的总体设计方案。使用 FPGA实现物理层基带算法，详细设计数字信号处理模块和接口模块，通过功能仿真和时序仿真，确保DMR终端物理层系统工作流程正确。
　　第三，验证了DMR终端物理层设计的性能。在搭建的硬件平台上进行板级验证，通过FPGA在线调试工具对DAC、ADC、DSP和射频接口模块以及算法处理模块进行测试分析，在实际通信信噪比情况下，误码率测试结果均达到DMR语音通信10-3量级的误码要求，实现了点对点通信的预期目标。
　　本文研究内容对 DMR终端直通模式阶段的物理层设计与实现提供了一种解决方案，设计的DMR终端支持语音、数据通信等功能，能够与其他DMR终端进行通信，具备一定的社会实用性，并对后期产品研发及升级提供了参考。

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缩略词表

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究内容与贡献

1.3 论文结构安排

第二章 DMR终端物理层关键技术现状

2.1 无线电数字对讲机

2.2 DMR数字对讲机技术指标

2.3 DMR终端物理层关键技术

2.4 本章小结

第三章 DMR终端直通模式物理层需求

3.1 DMR终端物理层性能需求

3.2 本章小结

第四章 DMR终端直通模式物理层概要设计

4.1 系统结构设计

4.2 关键算法设计

4.3 FPGA软件总体设计

4.4 本章小结

第五章 DMR终端直通模式物理层详细设计

5.1 时钟及控制信号功能设计

5.1 数字信号处理模块功能设计

5.2 接口模块功能设计

5.3 本章小结

第六章 测试结果与分析

6.1 测试平台与指标

6.2 数字信号处理模块测试

6.3 接口模块测试

6.4 点对点通信测试

6.5 本章小结

第七章 结 论

7.1 本文总结

7.2 下一步工作的建议

致谢

参考文献

个人简历

攻读硕士学位期间的研究成果