0引言

　　短波All廣播覆蓋范圍大、傳輸距離遠、接收機簡單、價格低廉，一直被世界各國作為首選信息傳播的技術(shù)手段。由于技術(shù)的限制，傳統(tǒng)調(diào)幅廣播節(jié)目的單一性，易遭受由于電離層變化和頻率選擇性衰落而導(dǎo)致的固有傳輸干擾，收聽聲音質(zhì)量不高等缺點愈加突出。為了將AM波段的模擬調(diào)幅廣播數(shù)字化，DRM（世界數(shù)字廣播組織）與世界各國建立了世界通用的數(shù)字AM廣播標(biāo)準(zhǔn)，并推廣數(shù)字AM廣播技術(shù)。

　　1系統(tǒng)總體設(shè)計

　　短波DRM通信系統(tǒng)包括4部分，人機交互界面、信源部分、信道部分部分和收發(fā)信機部分。總體設(shè)計框圖如圖1所示：

　　1.1人機界面部分

　　人機界面部分由液晶顯示器、按鍵組成。液晶顯示器旁邊設(shè)置一組按鍵，通過按鍵輸入相應(yīng)的參數(shù)。人機界面采用成本低廉且外圍簡單的單片機完成屏幕控制和按鍵檢測，并將設(shè)置和改動的結(jié)果發(fā)送給單板計算機。

　　1.2信源接口部分

　　信源接口部分支持綜合業(yè)務(wù)終端、計算機或音視頻編解碼設(shè)備等。為了適應(yīng)不同業(yè)務(wù)的需要，DRM短波通信系統(tǒng)提供三種業(yè)務(wù)信源接口：

　?。?）數(shù)據(jù)通道一一連接的數(shù)據(jù)終端可以是計算機、綜合業(yè)務(wù)終端（如802）、視頻或音頻壓縮編碼設(shè)備等。該通道提供最大的傳輸容量，以滿足數(shù)據(jù)通信的需求。

　?。?）聲碼通道一一能夠連接各種聲碼設(shè)備。根據(jù)不同的聲碼器壓縮的音頻數(shù)據(jù)的流量，該通道能夠在4.8、3.6、2.4、1.2和0.6Kbps切換。該通道不使用時能夠關(guān)斷，以便為數(shù)據(jù)通道提供盡可能大的數(shù)據(jù)帶寬。

　?。?）字符通道一~能夠連接各種字符收發(fā)設(shè)備（例如：在計算機上運行超級終端程序）。該通道只有l(wèi)OObps的速度，目的是為通信雙方提供一個能即時交流的信息通道。例如短信息服務(wù)。

　　所有的信源設(shè)備都復(fù)用一個LAN口。服務(wù)的區(qū)分在單板機上的網(wǎng)口控制程序中實現(xiàn)。信源接口部分負責(zé)和信源設(shè)備通信獲取信源設(shè)備的信息，并和它們進行信息交互實現(xiàn)流控制，狀態(tài)控制功能。

　　1.3信道部分

　　信道部分是本次研發(fā)的主體，主要由基帶部分和數(shù)字上下變頻部分組成。

　　1.3.1數(shù)字基帶部分

　　數(shù)字基帶部分完成對信源信息的處理使得他們適合在無線信道上發(fā)送，具備一定的抗突發(fā)干擾、抗差錯能力，并和無線信道的傳輸能力相匹配。將其劃分為如下3部分：

　?。?）復(fù)用過程和解復(fù)用過程：為了實現(xiàn)三種業(yè)務(wù)的同步發(fā)送，需要對3種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)復(fù)用到一個復(fù)用幀中。復(fù)用過程需要根據(jù)當(dāng)前的配置計算出復(fù)用幀的長度，并根據(jù)這個長度按照一定的優(yōu)先級為3個業(yè)務(wù)分配比特率；為了接收機能夠順利接收和解復(fù)用，在這個候還要生成FAC信道數(shù)據(jù)和SDC信道數(shù)據(jù)。

　　（2）信道編譯碼部分：對MSC、FAC和SDC通道的數(shù)據(jù)進行編碼處理。對它們進行能量擴散減少連續(xù)的O或l出現(xiàn)的可能性；對MSC信道數(shù)據(jù)進行碼流分區(qū)，以便對不同錯誤保護要求的業(yè)務(wù)進行分級保護、分級編譯碼按照碼流分區(qū)的結(jié)果進行不同級別的卷積編譯碼；位交織操作是在分級編碼區(qū)域內(nèi)對位進行交織，增加系統(tǒng)的抗突發(fā)錯誤能力；根據(jù)用戶要求將比特按規(guī)定的星座圖進行QAM映射；（3）OFDM調(diào)制解調(diào)：在這一部分生成導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，組織傳輸超幀，并進行頻域到時域的變換操作。對于接收，還要做一個同步過程，重新獲得超幀。系統(tǒng)的同步過程應(yīng)該是系統(tǒng)中最核心的技術(shù)數(shù)字基帶通過USB2.0和數(shù)字中頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)和控制傳輸。組織后的傳輸超幀和控制信息組織后傳輸?shù)綌?shù)字中頻，由數(shù)字中頻進行進一步處理。

　　1.3.2數(shù)字中頻

　　數(shù)字基帶的核心器件是一塊FPGA.另外有一塊單片機實現(xiàn)USB2.O通信和控制功能。

　　（1）數(shù)字上變頻：將基帶信號變成適合發(fā)信機的射頻信號。

　　為了能連接各種現(xiàn)役的短波無線電信道設(shè)備，DRM短波通信系統(tǒng)中頻輸出頻率范圍為0.1‘5MHz，輸出幅度為-18’+ldb;（2）數(shù)字下變頻：將接收機的中頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合數(shù)字基帶處理的基帶信號。為了能連接各種現(xiàn)役的短波無線電信道設(shè)備，DRM短波通信系統(tǒng)中頻輸入頻率范圍為12‘500KHz，輸入幅度為-35~|5dbm.

　　1.4收發(fā)信機部分

　　收發(fā)信機可以使用各種型號的短波發(fā)信機和短波收信機。

　　因為短波DRM通信系統(tǒng)提供的是帶寬為4.5’20KHz的正交頻分復(fù)用信號，無法通過收發(fā)信機的音頻接口（收發(fā)信機的音頻接口帶寬限制一般為300‘3000Hz，只有2.7KHz的帶寬），只能通過收發(fā)信機的中頻口進行連接。為了保證中頻連接不受連接線路的影響，在發(fā)信機和收信機中安裝一個連接盒，對外部線路進行隔離。

　　2硬件組成

　　DRM短波通信系統(tǒng)的硬件是由人機交互板、單板計算機和中頻合成單元和加密模塊四部分組成，如圖2所示。人機界面部分負責(zé)顯示狀態(tài)和接收控制輸入；單板機進行整個信道編解碼和調(diào)制解調(diào)處理；數(shù)字中頻合成單元，進行數(shù)字上下變頻和數(shù)字濾波，產(chǎn)生中頻信號。聲碼器是外購件，用于語音編碼；加密模塊用于特殊通信。

　　2.1人機交互設(shè)備

　　人機界面部分的作用是設(shè)定設(shè)備運行方式，包括對帶寬、信道適應(yīng)模式、交織、QAM調(diào)制、信道編碼率及聲碼話復(fù)用等參數(shù)的控制，同時也顯示出當(dāng)前的狀態(tài)。人機界面設(shè)備是一塊印制板i屏幕、按鍵、蜂鳴器、單片機固定在一塊印制板上，印制板固定在機箱前面板。