数字无中心系统数据链路层的研究与实现

摘要

通信系统的全面数字化工作已经迫在眉睫，而国内三大专网通信体制之一（对讲机系统、数字集群通信系统和无中心系统）的无中心系统却仍然没有一套合适的全数字化协议。本文在无中心体制和数字对讲机协议的基础上，系统的分析并设计了一组全数字无中心多信道选址移动通信协议，着重研究了数据链路层的信令设置和信道编码的性能。其主要成果概括如下： 首先，系统阐述了数字无中心选址通信系统的组网原理，介绍了无中心选址系统的信道分配原则、接入规则和移动台拨号方式，对论文所研究的无中心系统的系统容量进行了深入分析。 其次，阐述了本课题的另一个来源——DPMR（Digital Personal Mobile Radio，个人数字无线对讲机）数字无中心通信系统的协议，介绍了数字无中心系统的通信流程。并基于两个主要课题来源，重点研究和设计了数据链路层中不同类型的帧结构以及帧中各随路信令的参数意义和设置方式。 然后，研究了DPMR协议中各信道编码算法，并对算法在Matlab环境下进行了模拟仿真及误码率性能分析。仿真结果证明了这套信道编码算法明显改善了多径瑞利衰落信道下的数据误比特率性能。 最后，对数据链路层的模块设计与编程实现进行研究。基于前面几章的研究，根据不同数据在传输过程中对误码率的要求不等的特点，对不同帧设计了不同的信道编码方式；此外，还分别以语音和数据通信为例，阐述了通信过程中数据交换的帧参数设置与组合。

目录

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声明

第一章绪论

1.1概述

1.2国内外研究现状及分析

1.2.1国内外研究现状

1.2.2存在的问题及分析

1.3本文的主要工作

第二章数字无中心选址通信系统

2.1无中心控制组网

2.2无中心多信道选址通信系统

2.3信道接入

2.3.1频点与信道号

2.3.2信道接入规则

2.4信道分配

2.5电台呼号

2.5.1工程模式

2.5.2商业模式

2.6无中心多信道选址系统的容量

2.7本章小结

第三章数字无中心系统数据传输的研究

3.1概述

3.2数字无中心通信协议

3.3数字无中心系统通信流程的研究与设计

3.4数据链路层(Data Link Layer)

3.5帧的结构

3.5.1超帧(Super Frame)

3.5.2头帧(Header Frame)

3.5.3尾帧(End Frame)

3.5.4应答帧(Ack Frame)

3.6帧中随路信令的各参数意义

3.7帧同步与色码

3.8本章小结

第四章信道编码的仿真与实现

4.1数字通信系统与信道模型

4.1.1数字通信系统

4.1.2信道模型

4.2本协议所使用的信道编译码

4.2.1 CRC差错检验

4.2.2截短汉明编码(Shorted Hamming)

4.2.3交织(Interleaving)

4.2.4加扰

4.3信道编码的Matlab仿真实现

4.3.1多径瑞利衰落信道下4FSK的信道性能仿真

4.3.2 CRC的Matlab仿真实现

4.3.3截短汉明的Matlab仿真实现

4.3.4矩阵块交织的Matlab仿真实现

4.3.5多径瑞利衰落信道下DPMR协议的系统仿真实现

4.3.6本章小结

第五章数据链路层的设计与编程实现

5.1模块的信道编码

5.1.1语音超帧的信道编码

5.1.2数据帧的信道编码

5.1.3头帧的信道编码

5.1.4尾帧的信道编码

5.2数据链路模块设计实现

5.2.1呼叫请求和应答

5.2.2语音业务

5.2.3二类数据业务

5.2.4拆线请求

5.3本章小结

第六章结论

参考文献

致 谢

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