發布日期:2022-04-17 點擊率:90
WLAN(Wireless LAN)具有網絡配置靈活、組網迅速、用戶/終端可移動、適應性強、安裝維護方便等優點,因此越來越受重視。本文利用WLAN芯片和DSP芯片設計、制作了擴頻電臺的基帶處理模塊,該模塊利用WLAN成熟的無線傳輸技術和高速數字信號處理技術,具有設備簡單、配置靈活等優點。 1 基帶處理模塊硬件系統的設計 1.1 擴頻電臺的系統結構 擴頻電臺的系統原理框圖如圖1所示。主要由基帶處理模塊、收發信機、接口電路等部分組成。 擴頻電臺的基帶處理模塊主要包括兩部分:控制器和Modem。基帶Modem采用Intersil公司的WLAN芯片HFA3861B,該芯片支持IEEE802.11[1]IEEE802.11b[2]的物理層協議。基帶控制器采用TI公司的高速DSP-TMS320C5402[3],該芯片具有較強的數字信號處理能力。基帶處理模塊主要以HFA3861B構建的硬件平臺為基礎,由DSP的軟件完成各自的功能并有機地融為一體,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: ·對各類業務數據(話音和異步數據)的讀寫 (1)通過RS232串行口與微機交換異步數據,串口速率為38.4kbps。 (2)與聲碼器交換數字化語音信息。 擴頻電臺采用時分雙工(TDD)模式,將時間軸分為時幀,如圖2所示。 每一個幀分為兩個時隙:發送和接收時隙。每個時隙又進一步分為用于傳輸話音和數據業務的兩個部分。話音部分的邊界可動態變化。當用戶沒有傳送話音信息時,整個時隙都提供給數據業務使用。 首先發起業務請求的用戶為主叫端,被呼叫的用戶為被叫端。用戶只能在它的發送時隙發送數據,在它的接收時隙接收數據。當主叫端處于發送時隙時,被叫端處于接收時隙;當主叫端處于接收時隙時,被叫端處于發送時隙。 1.3 基帶Modem 基帶Modem主要完成以下功能: ·協議轉換:把TDD的數據幀轉換成IEEE802.11幀格式。 ·調制解調 基帶Modem支持IEEE802.11和IEEE802.11b協議的物理層標準,即11dB的擴頻處理增益;調制方式:DBPSK、QPSK、CCK;傳輸速度;1/2/5.5/11Mbps,其中補碼鍵控(CCK)能以更小的誤碼率、更高的速度進行傳輸,其調制器框圖如圖3所示[4,5]。 輸入的8bits串行數據經過串/并轉換分成8路,其中,D0~D5用來選擇CCK碼字。也就是說,按某種規律從存儲器中的64個正交補碼中抽取一個,得到的補碼(即CCK碼字)長度為8chips。這樣,6bits的信息就被調制到8 chips的補碼上。得到的CCK碼字為復數編碼,包括實部和虛部,相應地分為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,并用這個相位對CCK碼字進行翻轉。由于I、Q兩路信號都進行AejQ的翻轉,所以兩路信號仍然保持正交,因此受信道失真的影響較小。 CCK作為一種新型的調制方式,能以更高的速率、更好的帶寬利用率、更強的抗多徑干擾能力、更小的誤碼率傳輸信號。 2 基帶模塊的軟件設計 基帶Modem的任務主要由HFA3861B完成。基帶控制器的任務主要由軟件完成,而且幾個任務同時發生,所以在軟件的工作過程中要采用中斷方式對它們進行并行處理。 2.1 協議實現框架 由于軟件設計與硬件電路結合得非常緊密,為了減少硬件電路對協議處理部分的影響,在軟件的最低層設計了一個驅動層模塊,主要完成對硬件電路的初始化。
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