DMR基带板设计概要
DMR通信协议与数字对讲机基带模块设计
Ｄ Ｒ通信协议 与数字对讲机基带模块设计 Ｍ
■ 西 安 电 子科 技 大学 杨 懋 杨 家 玮 程 万 灵
关键词
ＭＳ ４ ０ Ｇ４ １ ＴＭＳ ２ ＶＣ ５ ０ ＤＭ Ｒ协 议 数 字 对讲 机 ＡＭＢ Ｐ ３Ｆ ６９ ３ ０ ５ １ Ｅ一２ ０ ００
引 言
随着 嵌 入 式 技 术 的 发 展 ， 片 机 、 Ｐ、 单 ＤＳ ＡＲＭ 等 处 理 器 已经 广 泛 应 用 于 通 信 行 业 ， 尤其 是 在 无 线 通 信 领 域 更 是
…
用户面 息 一 话音有效 载荷
有 其 不 可 替 代 的 作 用 。 本 设 计 中 所 用 的 核 心 器 件 ＭＳ ４ ０ Ｇ ６ ９是 Ｔ 公 司 推 出 的 ＭＣ Ｔ ３ ０ ５ １ Ｐ ３Ｆ ４ １ Ｉ Ｕ， ＭＳ ２ ＶＣ ５ ０
无 线 对 讲 机 由 于具 有 即 时 通 信 、 济 实 用 、 本 低 廉 、 经 成 使 用 方 便 以及 无 需 通 信 费 等 优 点 ， 此 广 泛 应 用 在 民 用 、 因 紧 急 事 件 处 理 等 方 面 。尤 其 在 紧 急 事 件 处 理 以及 没 有 手
图 １ ＤＭＲ协 议 分 层 模 型
ＤＭＲ协 议 使 用 一种 双 时 隙 ＴＭＤＡ接 入 的 方 式 口 每 ，
Ｄ 的要 能然Ｉ ｝ｌ 。一 Ｓ 主功 自 Ｉ 。， ｌ Ｐ 。Ａ 。 ： ： ： ： Ｄ
… 耐 … 白
是 数 字 信 号 的处 理 ， 设 本
图 ２ 基带系统设计原理框 图
个突发 ２ 时 隙， 个 时 隙 ３ ｌ。其 中每 个 时 隙都 有 个 每 ０Ｉｓ ｌ
整个 基 带系 统 的核 心
射频模块
DMR标准物理层接收算法设计
DMR标准物理层接收算法设计作者：杨青山王冬海胡汉武来源：《现代电子技术》2014年第15期摘要： DMR物理层标准采用的是4FSK调制技术，其具有TDMA双时隙结构、频谱效率高、通信距离远、抗干扰能力强以及语音数据业务功能丰富等特点。
DMR标准提高了频谱使用率，扩大了通信容量，提高了沟通效率，节约了使用成本，使用户获得高效的无线通信服务。
在此介绍了一种基于差分解调结构的接收算法，该算法易于实现，并且接收灵敏度满足DMR测试指标。
关键词： DMR；差分解调；物理层标准；时隙结构中图分类号： TN929.52⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）15⁃0070⁃03Receiving algorithm for DMR standard physical layerYANG Qing⁃shan， WANG Dong⁃hai， HU Han⁃wu（Guangzhou Haige Communications Group Incorporated Company， Guangzhou 510663，China）Abstract： 4FSK technology is adopted in DMR physical layer standard， which has the characteristics of TDMA double time⁃slot structure， high spectrum efficiency， long communication distance， strong anti⁃interference ability and rich voice data service. DMR standard can improve the spectrum utilization， enlarge communication capacity， enhance communication efficiency， save the usage cost， and allow users to obtain high⁃efficiency wireless communication service. A receiving algorithm based on differential demodulation structure is introduced in the paper. The algorithm can be realized easily， and its receiving sensitivity can meet DMR testing specification.Keywords： DMA； differential demodulation； physical layer standard； time⁃slot structureDMR标准设计的带宽为 12.5 kHz，帧结构为双时隙的TDMA帧，每个时隙为30 ms的突发，并且每个突发都可以独立使用[1]，通常一个呼叫使用时隙1而另一个呼叫使用时隙2。
基带板原理图设计文档
基带板原理图设计文档1、系统框图根据与41所沟通，系统框图如下，基带板与RF、主控板、时序板、中频RX和中频TX板的连接关系如下,2、功能要求：基带板要完成的功能包括：协议软件的处理、物理层软件的处理、系统定时和对RF的控制数据处理。
为了完成这些内容，系统包含arm、dsp和fpga三个主要器件，其中ARM完成协议软件处理、DSP负责处理物理层软件中的部分内容、FPGA完成系统定时和物理层算法的部分内容。
3、系统框图时序板中频RxROBCM M AMDHO为了实现LTE基带处理的各种功能和与其他各个处理板的数据交换和接口需要，进行了基带板原理图设计。
FPGA基带板片中频TxARMDual_ports SRAMDDR2DDR2MT47H64M16BTMT47H64M16BTARM:完成操作系统及协议、应用等功能，其支持的借口比较丰富； 接口描述： DRAM controller : DDR RAM ；SROM controller : FLASH ，与 DSP 、FPGA 共用，用于 boot 代码的存储；FPGA 上的RAM ，预留，防止协议中有算法需要用硬件实现; 双端口 RAM1，用于与DSP 交换数据； 双端口 RAM2，用于与41所应用板交换数据；I2C :用于power 、clk 芯片的控制； I2S ：用于 codic 和 blue tooth ； SPI ：与FPGA 间发送控制信息；UART :用于 trace; USB :用于应用；GPIO ：用于与 FPGA 和 DSP 之间产生硬件中断；TRACE*"iI UART0USBJTAGCODEC CLK&POWERCPLDbluetooth I2C0I2S1ARMS3C6410XI2S0GPIO SROM CONTROLLER 41所应用板GPIO RAM BOOT EMIFA JTAGLJTAG41所RF 板PCI SLOT FPGA XC5VSX95T Dual_ports SRAM IDT70P28LDSPTMS320C6455:'Rapid IO.u ■ BJ .I .1 u a-iGPIOFLASH(A/O) K9F1G08UOC /K8P5615UQA FLASH S29AL032DRAM GPIOEthernetDual_ports SRAM IDT70P28LT MGPIOAIC23CODECUARTCPLDJTAG :调试接口；DSP:完成物理层流程及算法；EMIFA : FLASH ，与ARM 、FPGA 共用，用于boot 代码的存储；FPGA上的RAM，用于与FPGA数据交换；双端口RAM1 ，用于与ARM 交换数据；DDR2: DDR RAM ；I2C :与FPGA相连，用于交换控制信息；McBSP0 :用于CODICMcBSP1 :与FPGA 相连，用于交换数据信息；Rapid IO :与FPGA相连，用于交换数据信息；GPIO :用于与FPGA和ARM之间产生硬件中断；FPGA: 完成系统定时、射频数据的接收及部分物理层算法；PCI:用于与射频交换数据，需要确认。
基带板原理图设计文档
2、 功能要求：基带板要完成的功能包括： 协议软件的处理、物理层软件的处理、系统定时和对 RF 的控制数据处理。
为了完成这些容，系统包含 arm 、dsp 和fpga 三个主要器件，其中 ARM 完成协议软件处理、 DSP 负责处理物理层软件中的部分容、 FPGA 完成系统定时和物理层算法的部分容。
3、 系统框图1、 基带板原理图设计文档系统框图根据与41所沟通，系统框图如下，基带板与RF 、主控板、时序板、中频RX 和中频TX 板的连接关系如下,为了实现LTE 基带处理的各种功能和与其他各个处理板的数据交换和接口需要，进行了基带板原理图设计。
RF主控板时序板基带板 中频Tx中频RxFPGA PSMDual_ports SRAMARM:完成操作系统及协议、应用等功能，其支持的借口比较丰富; 接口描述：FPGA上的RAM，预留，防止协议中有算法需要用硬件实现;双端口RAM1，用于与DSP交换数据；双端口RAM2，用于与41所应用板交换数据;I2C :用于powerclk芯片的控制;I2S:用于codic 和blue toothSPI:与FPGA间发送控制信息;UART :用于trace;USB:用于应用；GPIO ：用于与FPGA 和DSP 之间产生硬件中断；CLK&POWERCODECi< >I2S1bluetooth I2S0ARMS3C6410XPCI JTAG UARTGPIO 2RDFLASH(A/O) EthernetGPIO RAM RAMJTAGFLASHS29AL032DDual_ports SRAMIDT70P28LDual_ports SRAMIDT70P28L「K9F1G08UOC/K8P5615UQAGPIO Rapid IO41所应用板GPIO SPI SROM CONTROLLER GPIOCOLGCOLGFPGAXC5VSX95TBOOTMARRDD41所RF板DDR2MT47H64M16BTDDR2MT47H64M16BTEMIFAMARRDDIBb123DrMAOUWA4TMEDDAIC23CODECPCI SLOT CPLDDRAM con trollerSROM controllerDDR RAM ；FLASH，与FPGA共用，用于boot代码的存储;JTAG :调试接口；DSP:完成物理层流程及算法；EMIFA : FLASH,与ARM、FPGA 共用，用于boot代码的存储;FPGA 上的RAM ，用于与FPGA 数据交换；双端口RAM1 ,用于与ARM 交换数据；DDR2 ：DDR RAM ；I2C ：与FPGA 相连,用于交换控制信息；McBSP0 ：用于CODICMcBSP1 ：与FPGA 相连,用于交换数据信息；Rapid IO ：与FPGA 相连,用于交换数据信息；GPIO ：用于与FPGA 和ARM 之间产生硬件中断；FPGA: 完成系统定时、射频数据的接收及部分物理层算法；PCI ：用于与射频交换数据,需要确认。
DMR翻译
DMR TDMA结构4.2.1 突发和信道结构概述DMR采用2时隙的TDMA结构。
频谱是无线系统中的物理资源。
无线频谱被被划分成若干个射频载波，每个RF载频按时间分成帧和时隙。
DMR突发是被数据流调制的一段RF载波。
因此，突发代表了时隙中的物理信道。
DMR 子系统中的物理信道需要支持逻辑信道。
逻辑信道定义为两方或多方通信时的逻辑通信路径。
逻辑信道代表了协议和无线子系统间的接口。
逻辑信道分为两类：●业务信道，承载语音和数据信息●控制信道，承载信令。
图2给出了MS和BS间交换信息时的定时关系，两个TDMA物理信道的时隙标识为信道“1”和“2”。
上行发送表示为“MS TX”，下行发送表示为“BS TX”。
图4.2中的关键点有：●当BS触发后，下行信道无论有无信息发送均进行发射，上行信道当MS没有信息发送时即停止发送。
●上行信道的突发之间存在保护间隔，这个保护间隔用作功率放大器的上升时间和传播时延。
●下行信道的突发之间有CACH信道，用于传送业务信道管理信息及低速信令。
●在突发的中间有同步信息或者是嵌入式信令，把嵌入式信令放在突发中间的好处是：正在发送的MS有足够的时间切换到下行信道并恢复反向信道信息。
其他关键点有：●下行和上行突发的中心对齐。
●上行信道的1、2突发和下行信道的1、2突发间偏移30ms，这样可以使上、下行使用相同的信道号，从而在下行CACH中采用同一个信道标识符域。
●语音和数据突发采用不同的同步图案，便于接收机进行分辨，另外，上下行信道也采用不同的同步图案，以帮助接收机抗同道干扰。
●在嵌入式信令域和常规数据突发中有色码，以分辨重叠区域，检测同道干扰。
色码不用于寻址。
●信道1和信道2中SYNC突发的位置是相互独立的，上下行信道中SYNC突发的位置也是相互独立的。
●语音采用超帧进行传输，超帧中有6个突发，用A～F标识，每个超帧以突发A中的语音同步图案为起始点。
●数据和控制信息没有超帧结构。
这些突发中包含同步图案，根据需要也可以与反向信道一样承载嵌入式信令。
《基带基础知识培训》课件
基带基础知识培训
让我们一起深入了解基带信号的概念、应用和处理方法，掌握基带基础知识， 为通信技术的发展积累知识储备。
一、概述
在这一部分，我们将探讨基带信号的基本概念、特点以及在通信系统中的作用。
什么是基带
深入了解基带信号的定义和基本属性
基带信号的特点
探讨基带信号的频谱和时域特征
三、基带信号调制与解调
在这一部分，我们将研究调制和解调基带信号的各种方法和技术。
AM调制和解调
介绍调幅调制和解调的原理 和应用
FM调制和解调
讨论调频调制和解调的工作 原理和具体应用
PM调制和解调
探讨相位调制和解调的特点 和实际应用
四、数字基带处理
本节中，我们将深入研究数字基带处理的意义、基本方法和系统组成部分。
基带信号在通信系统中的作用
详细介绍基带信号在实际通信中的具体应用
二、基带信号产生
在本节中，我们将讨论基带信号的产生、采样和数字化的过程。
1
基带信号的来源
介绍基带信号的产生方式和来源
基带信号的采样
2
解释基带信号在通信系统中的采样过
程和具体应用
3
基带信号的数字化
讨论基带信号如何转化为数字信号并 进行处理
1处理 对通信系统的重要性和 实际应用
2 数字基带处理的基
本方法
介绍数字基带处理的基 本算法和处理技术
3 数字基带处理系统
的组成
探索数字基带处理系统 的各个组成部分和工作 原理
五、基带信号在通信系统中的应用
在这一部分，我们将了解基带信号在不同通信系统中的应用和重要性。
基带信号在有线通 信系统中的应用
探索基带信号在电话、有线 电视和广播等系统中的作用
基于SCT3918的CDMR数字对讲机设计
Ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ Ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ） ， 在 实验 室 内做 了射 频技 术 指 标 测 试 、 音 频 技 术 指标 测 试 、 可靠性 测试 ， 实 验 结 果 表 明射 频 技 术 指标符合［ ２ ０ ０ ９ ］ ６ ６ ６号 文 件 要 求 ， 音 频技 术 指 标 符 合 《 移 动 通 信 调 频 无 线 电话 机 通 用技 术 条 件 》 ， 设 计 符 合 我 国 对讲 机
闫 复 利
（ 摩托 罗拉 系统 （ 上 海） 有 限公 司 上 海 ２ ０ １ ２ ０ ６ ） 摘 要 ：为 了响 应 国 家工 业 和 信 心 产 业 部 ［ ２ ０ ０ ９ ］ ６ ６ ６号 文 件 我 国数 字 对 讲 机 实现模 拟 转 数 字 化 的 要 求 ． 并 且 为 了 方便 企
模 拟 转数 字 的政 策 、 适 合 我 国的 国情 、 便于企业生产和调试。
关键词 ： Ｃ Ｄ ＭＲ； 数 字 对讲 机 ； Ｓ Ｃ Ｔ ３ ９ １ ８ ；收 发 机
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｎ ９ ２
文献标识码 ： Ａ
文 章编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ３ — ０ １ ３ １ — ０ ４
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ＳＣＴ３ ９１ ８ ＣＤＭ Ｒ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｒ ａ ｍ０ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
ＹＡＮ Ｆ ｕ — ｌ ｉ
DMR通信协议与数字对讲机基带模块设计
图 1 DMR 协议分层模型
2 整体设计及系统工作原理
DMR 数字对讲机的基带模块硬件整体设计原理框图 如图 2 所示 。
整个基带系统的核心 器件为信号处理器件和控 制器 件 。其 中 , 信 号 处 理 器件选择 TI 公司的 DSP 芯片 VC5510 ,控制器件为 TI 公司的 MSP430 F G4619 单片机 。
语音编解码器件为 AMB E22000 ,内核其实也是 DSP 。 它是一种采用 MB E( AMBE) 算法的高性能多速率语音编 解码芯片 ,用于实现对数字语音数据的编码及解码 ,其编 解码速率可以硬件 、软件控制 ,根据 DMR 协议的需要以 及 AMB E22000 的特点 ,编解码速率选择为 3. 6 kbp s 。与 AMB E22000相连的 AD/ DA 转换器选择为 AD73311 , 其 兼容性非常好 ,广泛用于完成语音信号的模拟/ 数字互相 转换 。MSP430 F G4619 F G4619 自带的 AD/ DA 与射频接 口相连 ,完成最终基带信号的数字/ 模拟相互转换 。
3 关键模块电路连接原理
3. 1 MCU 与 DSP 之间的连接
由于 VC5510 具有增强主机接口 ( E HPI) [4] , 因此可 以直接 将 主 机 接 口 的 相 应 引 脚 与 MCU 相 连[5] 。其 中 HIN T 为送往主机的中断 ,必须为 MCU 中具有中断功能 的通用 I/ O 口 ,设计中选择 P1. 3 ,其他引脚可以为一般的 GPIO 。其电路连接原理图如图 3 所示 。
存器 :地址寄存器 HPIA 、数据寄存器 HPID 、控制寄存器 HPIC。HRD Y 为从机 (DSP) 数据准备好信号 。HIN T 用 于从机(DSP) 中断主机( MCU) 。
DMR协议-中文翻译
4.2 DMR TDMA结构4.2.1 突发和信道结构概述DMR采用2时隙的TDMA结构。
频谱是无线系统中的物理资源。
无线频谱被被划分成若干个射频载波，每个RF载频按时间分成帧和时隙。
DMR突发是被数据流调制的一段RF载波。
因此，突发代表了时隙中的物理信道。
DMR 子系统中的物理信道需要支持逻辑信道。
逻辑信道定义为两方或多方通信时的逻辑通信路径。
逻辑信道代表了协议和无线子系统间的接口。
逻辑信道分为两类：●业务信道，承载语音和数据信息●控制信道，承载信令。
图2给出了MS和BS间交换信息时的定时关系，两个TDMA物理信道的时隙标识为信道“1”和“2”。
上行发送表示为“MS TX”，下行发送表示为“BS TX”。
图4.2中的关键点有：●当BS触发后，下行信道无论有无信息发送均进行发射，上行信道当MS没有信息发送时即停止发送。
●上行信道的突发之间存在保护间隔，这个保护间隔用作功率放大器的上升时间和传播时延。
●下行信道的突发之间有CACH信道，用于传送业务信道管理信息及低速信令。
●在突发的中间有同步信息或者是嵌入式信令，把嵌入式信令放在突发中间的好处是：正在发送的MS有足够的时间切换到下行信道并恢复反向信道信息。
其他关键点有：●下行和上行突发的中心对齐。
●上行信道的1、2突发和下行信道的1、2突发间偏移30ms，这样可以使上、下行使用相同的信道号，从而在下行CACH中采用同一个信道标识符域。
●语音和数据突发采用不同的同步图案，便于接收机进行分辨，另外，上下行信道也采用不同的同步图案，以帮助接收机抗同道干扰。
●在嵌入式信令域和常规数据突发中有色码，以分辨重叠区域，检测同道干扰。
色码不用于寻址。
●信道1和信道2中SYNC突发的位置是相互独立的，上下行信道中SYNC突发的位置也是相互独立的。
●语音采用超帧进行传输，超帧中有6个突发，用A～F标识，每个超帧以突发A中的语音同步图案为起始点。
●数据和控制信息没有超帧结构。
广谱宽频低功耗DMR1.2k材料
数 十千 赫 的 Ｐ ０ Ｃ ０级 材 料 ，发 展 推 出 了更 低 Ｃ３ 、Ｐ ４ 功耗的 Ｐ ４ Ｃ ４材 料 和 更 高 频率 （ ５０ Ｈｚ以上 ） 达 ０ｋ
发展需求 ，东磁公司中央研究所聘请 国内外资深 专 家， 建立 国家级企业博士后 工作 站 ， 中优势兵力 ， 集
进行 了艰苦的攻关 探பைடு நூலகம் ，解决 了一系列工艺技术难 题 ，在真空炉和国产钟罩炉等简 陋的气氛烧结设备 基 础 上 ，取 得 了 Ｐ ４ Ｃ ４和 Ｐ ５ Ｃ ０小 批 量 试 验成 功 。
ｗｏ ｌ ａ ｕ ｎ ｕ ａ ｔ ｒ ｒ ， ｅ ｆ ｒ ｎ ｃ ｇ ｒ ｓａ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｒ ｄ ａ ｄ ｌ ｗ ｏ ｓｓ ｆ ｆ ｒ ｉ ｔ ｒａ ｓ ｒｄ ｆ ｍｏ ｓｍａ ｆ ｃ ｕ ｅ ｓ ｐ ｒ ｏ ｍａ ｅ ｆ ｕ ｅ ｒ ｒ ｐ ｓ ｄ ｆ ｒｂ ｏａ ｂ ｉ ｎ ｏ ｌ ｓ ｏ ｅ ｒ ｔ ｍａ ｅ ｉ Ａｐ ｌ ｉ ｇ ｔ ｅ ｌ ｐ ｙｎ
ｆ ｒ ｅ ｍ ａｅｒａ ｓ ｐ ｆｏｒ ａ ｃ ｅｔｅ ｈａ ｈａ ｅ ｔ ｔ ｉ ｈａ ｅｒ ｍ ｎ ｅ ｂ ｔ ｒｔ ｎ ｔ ｔｏｆＰＣ５０ ｍ ａｔｒａ ，ｃ ｌ ｅｉ ｌ ｏｍ ｂ ｎｅ ｈｅ ｆ ｔ ｒ ２０，３Ｆ４ ｔ ｅ ｍ ａｅ ａｌ， ｉ ｓ ｔ ｅａ ｕ ｅｓｏｆ７Ｈ ｙ ｔｒ ｓ ｐ ｉ
ｅｃ ，ａ ｄ ｉ ｓ ｕ ｔｂ ｅ ｆ ｒ ｌ ｗ ｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｐ ｉ ａｉ ｎ ．Ｃｏ ｓ ｑ ｅ ｔｙ ｈ ｔ ． ｎ ｓ ａ ｏ ｓ ｉ ｌ ｏ ｆ ｑ ｅ ｃ ｐ ｌ ｔ ｓ ｌ ａ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｅ ｕ ｎ ｌ ，ｔ ｅ ＤＭ Ｒ１２ ｙ ｅ ｓ ｆ ｆ ｒｉ ａｅ ａ ａ ｋ ｔ ｏ ｔ ｅ ｒ ｔ ｍ ｔ ｒｌ ｈ ｓ ａ ｐ ｅ ｉ ｈ ｐ ｆ ｐ ｌｃ ｔ ｎ ｐ ｏ ｐ ｃ ． ｏ ｅｕｌ ｐ ｉ ａ ｉ ｒ ｓ ｅ ｔ ａ ｏ
DMR协议
4.2 DMR TDMA结构4.2.1 突发和信道结构概述DMR采用2时隙的TDMA结构。
频谱是无线系统中的物理资源。
无线频谱被被划分成若干个射频载波，每个RF载频按时间分成帧和时隙。
DMR突发是被数据流调制的一段RF载波。
因此，突发代表了时隙中的物理信道。
DMR 子系统中的物理信道需要支持逻辑信道。
逻辑信道定义为两方或多方通信时的逻辑通信路径。
逻辑信道代表了协议和无线子系统间的接口。
逻辑信道分为两类：●业务信道，承载语音和数据信息●控制信道，承载信令。
图2给出了MS和BS间交换信息时的定时关系，两个TDMA物理信道的时隙标识为信道“1”和“2”。
上行发送表示为“MS TX”，下行发送表示为“BS TX”。
图4.2中的关键点有：●当BS触发后，下行信道无论有无信息发送均进行发射，上行信道当MS没有信息发送时即停止发送。
●上行信道的突发之间存在保护间隔，这个保护间隔用作功率放大器的上升时间和传播时延。
●下行信道的突发之间有CACH信道，用于传送业务信道管理信息及低速信令。
●在突发的中间有同步信息或者是嵌入式信令，把嵌入式信令放在突发中间的好处是：正在发送的MS有足够的时间切换到下行信道并恢复反向信道信息。
其他关键点有：●下行和上行突发的中心对齐。
●上行信道的1、2突发和下行信道的1、2突发间偏移30ms，这样可以使上、下行使用相同的信道号，从而在下行CACH中采用同一个信道标识符域。
●语音和数据突发采用不同的同步图案，便于接收机进行分辨，另外，上下行信道也采用不同的同步图案，以帮助接收机抗同道干扰。
●在嵌入式信令域和常规数据突发中有色码，以分辨重叠区域，检测同道干扰。
色码不用于寻址。
●信道1和信道2中SYNC突发的位置是相互独立的，上下行信道中SYNC突发的位置也是相互独立的。
●语音采用超帧进行传输，超帧中有6个突发，用A～F标识，每个超帧以突发A中的语音同步图案为起始点。
●数据和控制信息没有超帧结构。
CP396 DMR 用户手册说明书
CP396 DMR Handheld TransceiverUser ManualCPS普思电讯1. 概述凭藉最新及先进的技术，CP396 DMR专业对讲机提供小巧而坚固耐用的设计， 配合简单而易用的功能。
【功能描述】内置16个区32个频道（1个区可选32个频道）频率范围 : 400–470 MHz/136–174 MHz512个频道选择可进行英文和中文选择高低功率选择短信发送和接收功能（最多40个字符）加密模式VOX 声控发射功能独身工作模式频道扫描5级声控发射繁忙信道锁定发射限时功能紧急呼叫功能内置手电筒录音和播放功能 (63段,每段2分30秒)模拟及数字程式自动检测5级静噪水平（模拟模式下）空中遥毙功能1W音频功率输出点阵液晶显示（可同时显示3行文字）【配件】CB33 7.4V 2600mAh高容量锂离子电池CS33 充电座 & CWC33电源适配器U天线 / V天线用户使用手册频率范围 CP396U: 400-470MHz CP396V: 136-174MHz 频率误差 ±1ppm(-30℃～+60℃) 频道数 16区×32频道 频道间隔 12.5KHz 数字声码器 AMBE++尺寸 119mm （高）x 58mm （宽）x 38mm (厚) 重量 245g电源 7.4V 2600mAh放电电流 （最大）接收模式音频输出420mA （最大音量时） 发射模式1200mA 待机模式110mA灵敏度 0.25uV 12dB SINAD 静噪灵敏度 0.22uV 10dB SINAD 邻道选择性 65dB(12.5KHz) 杂散和谐波抑制 75dB 哼声和噪声比 40dB(12.5KHz) 音频输出 1W/16Ω音频失真 ＜3%（额定音频输出）音频响应 +1, -3dB （300Hz 至3KHz 6dB/oct 的去加重特性） 输入阻抗50Ω2. 详述一般资料接收机发射功率 CP396U/V:1-5W 杂波辐射 70 dB 哼声和噪声比 40 dB谐波失真 ≤3%（1KHz 音频调制）音频响应 +1, -3dB （300Hz 至3KHz 6dB/oct 的加重特性） 输出阻抗50Ω下键发射机3. 外观及显示说明CPS 普思电讯天线安裝和拆卸 装配天线时，对准天线座并顺时针扭紧天线；逆时针旋转天线可拆下天线 4. 安装和拆卸天线。
浅谈DMR数字中继网通信协议信令和编码
专用通信IPrivate Communications I浅谈DMR数字中继网通信协议信令和编码文I宁夏无委办中卫市管理处门钳摘要：本文介绍了宁夏中卫市无线电管理部门参与建设的DMR数字中继网通信系统、通信协议架构，讨论了通信协议信令编码原理及实现，为继续完善和扩建中继网提供了可靠的通信协议构建方案。
关键词：DMR数字中继网协议信令0引言各类无线电通信设备的大量应用，带来了电磁环境的日益复杂，使宁夏无线电监管部门的曰常技术监测和管制工作量不断增加，而顺利幵展此类工作离不开数字对讲机中继网的即时通信；跨地区的环青海湖国际公路自行车赛、中国-阿拉伯国家博览会、全国高校统一招生考试等各类重大活动无线电安全保障，更是要求各级无线电监管部门上下联动，形成特定时期、特殊情况下的及时、联动、机动的无线电安全保障网络，数字对讲机中继网络能很好地提供有关通信支撑。
为此，设计和建成一个反应迅速、安全保密、通信顺畅的数字对讲机中继网非常必要。
DMR（Digital Mobile Radio）数字集群通信系统下的数字对讲机中继网，将避免通信阻塞、公众通信网络中断、地理条件制约等情况的出现，为应急通信、自然灾害等突发情况提供无线电应急通信保障，为地区无线电监管提供即时通信支撑。
1DMR通信协议分层架构按照DMR通信协议的组成部分，以OSI（Open System Interconnect）模型对DMR进行设计和定义，分为呼叫控制层（CCL）,主要功能是建立、保持及终止呼叫，数据呼叫发送或接收呼叫等；数据链路层（DLL）,主要功能是信道管理或编码、响应机制、交织和解交织、构建帧同步、交换数据或信令等；物理层（PL）,主要功能是对信号进行调制或者解调，实现频率同步、码元同步、控制收发信机等。
DMR协议分层模型如图1所示。
IS»JKffl I DMR通信协议分层模型2DMR通信协议信令和编码文中所述数字中继网项目所采用的DMR（DigitalMobile Radio）通信协议，是由ETSI（European Telecommunications Standards Institute：欧洲电信标准化协会）提出的数字专用通信协议，空中物理接口及数据链路协议为第一部分，小数据和组数据协议为第二部分，语言和设备服务控制层协议为第三部分，DMR数字集群通信协议为第四部分。
DMR端机基带模块研究与实现的开题报告
DMR端机基带模块研究与实现的开题报告1. 前言数字移动无线电通信技术（Digital Mobile Radio，DMR）是一种全数字化、声音清晰、高效可靠且支持应用多元化的无线电通信技术。
其在语音、数据、位置及短信等方面有着广泛的应用。
目前，DMR在全球范围内被广泛应用于公共安全、工商业、运输、公共服务和娱乐等领域，成为数字无线通信领域的重要组成部分和发展方向。
DMR系统由调频器件（射频发射机和接收机）和数字信号处理芯片（数字信号处理器，基带芯片）两个部分组成。
在DMR系统中，基带芯片起到重要的作用，它主要实现语音解码、码率控制、信道编解码、信令处理等功能。
本文主要针对DMR的基带芯片进行研究，设计并实现一款基于FPGA的DMR基带模块。
2. 研究内容（1）DMR系统基础知识：介绍DMR系统通信架构、调制方式、信道编解码、信令协议、语音编码等基础知识，为后续设计提供理论支持。
（2）DMR基带模块设计：设计针对DMR系统的基带模块，包括信号处理、解调模块、解码模块、信道编解码模块和语音编解码模块。
（3）基带模块算法实现：实现基带模块的算法设计，包括信号处理算法、解调算法、解码算法、信道编解码算法和语音编解码算法。
（4）基带模块硬件实现：将算法设计转化为硬件实现，使用FPGA进行数字信号处理，实现DMR基带模块。
（5）系统测试与仿真：对设计的DMR基带模块进行系统测试和仿真，验证其正确性和可靠性。
3. 研究意义（1）DMR基带模块设计与实现研究，可以提高对数字无线电通信技术的理解和掌握，为数字无线电通信技术的发展和应用提供帮助。
（2）DMR基带模块的实现可以进一步提升DMR系统的性能和功能，为各类DMR应用提供更加高效可靠的数字无线电通信。
（3）基于FPGA实现的DMR基带模块可以为其他数字通信系统的设计提供参考。
其在数字信号处理、算法设计和硬件实现方面的技术也具有一定的推广和应用价值。
4. 研究方法（1）文献调研法：查阅DMR相关技术文献，了解DMR系统的基础知识和当前研究状况。
基于USRP的DMR物理层研究和验证系统实现
表1 同步码模式
s(t, a) =
2E Ts
cos [2p
fct
+j
(t, a) + j
]
0
(1) 其中Ts是符号周期，E 是符号能
量 ，f s 是 载 波 频 率 ， 在 本 系 统 中 中 频为10kHz，上变频后为400MHz， φ(t,a)是瞬时相位，φ0是初始相 位，a代表符号的进制，a∈{±1， ±3.±…，±(M-1)}，φ(t,a)表达式 见公式(2)。
两路正交信号I(nT s )，Q(nT s)求 反正切可以得到φ(nT s)，然后把相位
调整到(
)间，最后进行差分运Fra bibliotek算后可得到m (n )。
∑ j
(nTs ) =
−
arctan(
Q' LP
I' LP
)
=
2p
K
f
Ts
N n = −∞
m(n)
+
kp
(k
=
±1)
(4)
642
2013.6
图5 差错图样
语音压缩模块通过USB总线连接。
物理层关键技术实现 中频调制解调 DMR采用的4CP-FSK调制方式属
于4FSK调制方式中的一种，4FSK是 采用基带信号控制载波的频率传送 信息，如信号“-3”可以用频率f_0 传送，信号“-1”可以用频率f_1传 送，信号“1”可用频率f_2传送，信 号“3”可用频率f_3传送。频移键控 包括两种，一种为相位连续频移键控 (CPFSK)，即传送不同的信号时，相 位连续，通过连续相位调制(CPM)实 现；另一种为非连续相位频移键控 (DFSK)。CPM是恒包络相位连续调 制方之一，本身兼具编码增益，窄主
DMR的技术特性与协议分析
DMR的技术特性与协议分析0引言数字移动无线电（DMR）标准是欧洲电信标准协会（ETSI）继陆地集群无线电（TETRA）之后为专业移动无线电（PMR）专门制定的又一数字无线电标准，本标准的设计原则是在现有的全球已授权地面移动频率波段所使用的12.5KHz频道间隔中运行。
DMR协议涵盖未授权对讲（第一层Tier Ⅰ）、授权常规（第二层TierⅡ）和授权集群（第三层Tier Ⅲ）三种操作模式，目前DMR的热点主要集中在第二层和第三层已授权类别。
DMR自从2005年4月发布V1.1.1版，以其简约实用的功能和合理低廉的成本受到业界的广泛关注，是PMR领域最活跃的标准。
为了适应新的需求，ETSI对DMR标准进行了多次修订，目前最新版的标准是2013年2月发布的V2.2.1版。
DMR和TETRA都是ETSI现行有效的标准，ETSI研究DMR并非要替代TETRA，两个标准虽有重叠但各有所长、各有侧重。
为了客观地理解和评价DMR这一快速发展的新标准，需要分析它的技术特点，以便了解其应用和发展前景，下面的分析基于TierⅢ的集群模式。
1空中接口与技术特点DMR空中接口标准首先规定，DMR系统要满足在现存的陆地移动服务频段运行的技术要求，符合CEPT/ERC/T/R25-08（Planning criteria and co-ordination of frequencies in the Land Mobile Service in the range 29,7-921MHz）标准，从而保证与现存系统的工作频段、信道带宽、双工间隔等频谱参数完全兼容，并规定了共享物理信道的避让协议，使得DMR系统能够与模拟系统共享频率资源，实现网络共存平稳过渡。
因此，DMR的定位就是在兼容现有模拟系统频谱框架下，构建数字化的PMR系统，并利用数字化处理的优势提供尽可能丰富的功能和尽可能优秀的性能，在此原则下规定了12.5KHz载频带宽、9600bps的4FSK调制方式和2时隙TDM/TDMA的物理信道结构。
DMR协议-中文翻译.
4.2 DMR TDMA结构4.2.1 突发和信道结构概述DMR采用2时隙的TDMA结构。
频谱是无线系统中的物理资源。
无线频谱被被划分成若干个射频载波，每个RF载频按时间分成帧和时隙。
DMR突发是被数据流调制的一段RF载波。
因此，突发代表了时隙中的物理信道。
DMR 子系统中的物理信道需要支持逻辑信道。
逻辑信道定义为两方或多方通信时的逻辑通信路径。
逻辑信道代表了协议和无线子系统间的接口。
逻辑信道分为两类：●业务信道，承载语音和数据信息●控制信道，承载信令。
图2给出了MS和BS间交换信息时的定时关系，两个TDMA物理信道的时隙标识为信道“1”和“2”。
上行发送表示为“MS TX”，下行发送表示为“BS TX”。
图4.2中的关键点有：●当BS触发后，下行信道无论有无信息发送均进行发射，上行信道当MS没有信息发送时即停止发送。
●上行信道的突发之间存在保护间隔，这个保护间隔用作功率放大器的上升时间和传播时延。
●下行信道的突发之间有CACH信道，用于传送业务信道管理信息及低速信令。
●在突发的中间有同步信息或者是嵌入式信令，把嵌入式信令放在突发中间的好处是：正在发送的MS有足够的时间切换到下行信道并恢复反向信道信息。
其他关键点有：●下行和上行突发的中心对齐。
●上行信道的1、2突发和下行信道的1、2突发间偏移30ms，这样可以使上、下行使用相同的信道号，从而在下行CACH中采用同一个信道标识符域。
●语音和数据突发采用不同的同步图案，便于接收机进行分辨，另外，上下行信道也采用不同的同步图案，以帮助接收机抗同道干扰。
●在嵌入式信令域和常规数据突发中有色码，以分辨重叠区域，检测同道干扰。
色码不用于寻址。
●信道1和信道2中SYNC突发的位置是相互独立的，上下行信道中SYNC突发的位置也是相互独立的。
●语音采用超帧进行传输，超帧中有6个突发，用A～F标识，每个超帧以突发A中的语音同步图案为起始点。
●数据和控制信息没有超帧结构。
DMR通信协议与数字对讲机基带模块设计
DMR通信协议与数字对讲机基带模块设计
杨懋;杨家玮;程万灵
【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》
【年(卷),期】2008(000)007
【摘要】数字集群通信是在生产生活中扮演很重要角色的通信方式.本文介绍了一种基于MCU(MSP430FG4619)和DSP(TMS320VC5510)的DMR(Digital Mobile Radio)新型通信协议的数字对讲机终端基带模块的硬件设计,并对整个系统的运行和软件整体设计做简要介绍.
【总页数】3页(P23-24,34)
【作者】杨懋;杨家玮;程万灵
【作者单位】西安电子科技大学;西安电子科技大学;西安电子科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.数字对讲机基带SoC中央处理模块的设计 [J], 张超;林孝康
2.基于SCT3918的CDMR数字对讲机设计 [J], 闫复利
3.基于DMR协议的数字对讲机中转模式设计 [J], 施金更;张贻雄;郑灵翔
4.基于DMR标准协议的数字对讲机设计 [J], 陈石龙; 陈志明
5.基于DMR标准协议的数字对讲机设计 [J], 陈石龙; 陈志明
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复杂环境下便携式数字同频无线中继装置在铁路中的应用研究
复杂环境下便携式数字同频无线中继装置在铁路中的应用研究1 引言全球数字无线中继台技术和应用市场发展迅速，数字移动无线电(DMR)中继器是一种无线电系统，允许两个或多个DMR无线电之间在比单个DMR无线电更大的距离上进行双向通信。
中继器接收来自发射无线电的信号，将其放大，并以更高的功率和相同的频率重新发射，以扩展通信范围。
DMR数字同频中继技术与模拟系统相比，通信效率更高，容量更大。
市场上通用类型的数字移动无线电(DMR)中继器在铁路中的应用并不乐观。
因为随着我国铁路设施建设的发展，列车速度逐渐提高，对列车行驶安全和通信信号稳定接收传输提出新的要求。
但市场上大部分均为固定台形式，与铁路工务作业特点并不相符目前，仅呼和浩特局集宁工务段所负责的线路中，存在57个手持台通信盲区，导致驻站联络员、作业负责人、现场防护员之间手持台通信联系不畅，一线工作人员只能采取增加中间联络员进行接力传话的方式，严重影响防护效果及作业效率，存在严重安全隐患。
为解决此类问题，呼铁局科研所手持台中心基于数字同频技术设计研发一种便携式无线中继装置，即使用原无线频点及手持台实现大范围、远距离无线信号中继，突破手持台受自身接发能力差、环境影响、抗干扰性差的制约，实现装置覆盖范围内驻站联络员、作业负责人、现场防护员手持台点对点即时通信畅通。
本设计成果主要研究包括DMR标准下TDMA时分多址技术及RF射频技术的应用、增益全向天线辐射强度的研究、锂电池组充放电过程控制、风光互补供电控制等内容。
主要技术指标接收灵敏度、音频失真、载波输出功率、频率误差、最大允许频偏要应符合《中华人民共和国国家标准无线电发射设备安全要求》。
实现装置整体体积、重量的小型化、轻型化设计；防尘防水等级可满足全天候作业；各部件连接端口可快接快拆；内置电源满足作业时长等目的，满足工务作业范围广、作业地点及时间不固定的需求。
2 DMR同频中继装置工作原理数字同频无线中继装置主要工作原理就是同一频率内进行通信的DMR数字设备，每个频率均包括时隙1和时隙2，即一个时隙接收，另一个时隙发射，达到中继的功能。
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DMR基带板设计概要
一．系统概述
本设计文档要实现的端机为DMR数字通信端机，DMR标准规定端机工作在440~470MHz 频段，信道间隔为12.5KHz，采用双时隙TDMA多址方式和4FSK调制方式。
协议还规定了语音编码的速率为3600bit/s，并详细规定了传输帧的结构及传输流程。
本设计采用数字基带+模拟射频实现方案。
数字基带模块完成语音信号和基带信号之间的转换，模拟射频模块完成基带信号和射频信号的转换。
在发射端，语音信号经过语音模数转换芯片转变为数字信号后进入语音编码，如用户需求与通用机型互通，可外接AMBE进行语音编码，从而达到互联互通的目的。
输出协议规定速率的比特流进入DSP。
DSP对其进行组帧、符号映射和成形滤波，输出数字基带信号。
此数字基带信号经过数模转换送给射频模块。
射频模块对其进行模拟调频，并混频至射频频段发射。
接收端是一个相逆的过程。
从上述描述可以看出，DMR标准规定的4FSK调制由基带模块和射频模块共同完成：基带模块完成符号映射和成形滤波，射频模块完成模拟调频。
此方案中的射频模块与传统模拟端机的射频部分是一样的，有利于对传统模拟端机的兼容。
通信控制与通信协议的实现在基带板完成。
dPMR数字通信端机的基带板硬件平台与DMR端机基带硬件平台相同，而通信处理软件有所不同。
二．基带模块总体框图
基带模块（基带板）设计总体框图如图1所示：（说明：该图未示出NODE1、NODE2通过ADC/DAC与若干基带/检测/控制等信号的接口）
图1. 系统设计框图
设计中基带模块用到的芯片主要有SB3500、AMBE、基带信号模-数转换芯片、语音模-数转换芯片、FLASH、EEPROM和MAX3318等。
SB3500采用ARM926核+3个SandBlaster® core的结构，外设丰富。
本设计初步对其功能划分如下：
◆ARM核及其外设主要进行DMR信令控制、与射频模块的接口控制和人机接口控制等；
◆NODE1(DSP核及其外设的总称)与基带信号的模数转换芯片连接，并对接收信号进行同步、拆帧和抽判等处理，将其转换成AMBE可以识别的数据帧；
◆NODE2对AMBE输出的比特流进行组帧、映射和成形滤波，送给数模转换芯片；
◆MODE3与AMBE通信。
三．选片与接口电路
1. SB3500与基带信号模数转换芯片的接口
基带信号的模数转换芯片为AD7298，AD7298为8通道模数转换芯片，其各通道完成如下功能：2路用于QT/DQT解码，1路用于电池检测，1路用于静噪检测，1路用于4FSK接收信号，1路用于VOX检测，1路用于DTMF解码。
SB3500与AD7298的接口如图2所示。
SB3500AD7298
图2. SB3500与AD7298的接口
2. SB3500与基带信号模数转换芯片的接口
基带信号的数模转换芯片选择AD5314，AD5314为4通道数模转换芯片，其各通道完成如下功能：1路用于QT/DQT编码，1路用于4FSK发送信号，1路用于功率调整,1路用于DTMF编码。
SB3500与AD5314的接口如图3所示。
SB3500
图3. SB3500与AD5314的接口
3.SB3500与AMBE芯片的接口
SB3500与AMBE的接口如图4所示。
SB3500
AMBE2000
HEADER
图4. SB3500与AMBE 的接口
SB3500留出了两组接口与AMBE 进行数据交换，一组为SPI3接口，一组为NODE3的GPIO 接口。
开发时可以优先选择SPI3口，GPIO 口增加了系统设计的灵活性，可作为备选方案。
4. SB3500与FLASH 的接口
采用Am29LV800，该芯片是8Mbit 的NOR 型FLASH ，价格便宜，使用方便。
该芯片供电电压为2.7~3.6V ，需使用电平电压转换芯片与SB3500相接。
FLASH
SB3500
SN74AVC32
图5. SB3500与FLASH 的接口
5. SB3500与EEPROM 的接口
EEPROM 用于保存信道参数，用户默认数据等，读取速度较快，本文选择ATMEL 的AT24C16C ，其工作电压为1.7-5.5V ，提供16K(2048*8)比特的存储容量，适用于低功耗便携式设备中。
SB3500与该芯片通过I2C 接口与其通信，接口如图6所示。
AT24C16C SB3500
图6 SB3500与EEPROM 的接口
6. SB3500与计算机的串行接口
采用MAX3118芯片作为与计算机RS-232接口通信的收发器，MAX3118芯片的工作电压为2.25-3V ，是一个双通道的RS-232兼容收发器。
SB3500通过APB 上的UART 接口与其进行通信。
SB3500
MAX3118
RS-232
图7 SB3500与计算机的串行接口
7. SB3500与LCD 的接口
待设计
8. SB3500与矩阵键盘的接口
SB35004X5 KEY PAD
图8 SB3500与矩阵键盘的接口
SB3500与键盘的接口可以用APB上的GPIO6的最后一个管脚和GPIO7的8个管脚连接。
9. SB3500与数字旋转编码开关的接口
SB3500ROTATE_SWITCH
图9 SB3500与数字旋转编码开关的接口
10. SB3500与按键PTT、F1、F2的接口
11. SB3500的音频控制电路(MUTE和AFCO)
12. BEEP音输出电路
13.SB3500与射频的接口
14. GPS模块的接口
15. 3轴加速传感器的接口
四．SB3500接口电平问题
电子器件的输入电压阀值和输出电压电平可能随着所使用的器件技术和电源电压的不同而有所不同，为了成功连接两个器件，必须符合以下要求：
1.驱动器的V OH必须高于接收器的V IH；
2.驱动器的V OL必须低于接收器的V IL；
3.驱动器的输出电压不得超过接收器的I/O电压容差。
SB3500的I/O输入电压为2.5V，输出为高时I/O口最小值为1.7V，输出为低时最大值为0.7V。
所以SB3500在与不同电压的器件连接时需要电平电压转换芯片。
海云通数字通信有限公司
郑顺清2012年2月16日。