本文關鍵詞：無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)的研究與設計

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【摘要】：隨著通訊技術的迅猛發(fā)展,無線數(shù)傳通信的應用領域得以大幅度擴大。又由于近年來頻發(fā)的自然災害,致使常用的有線和無線通信設備在災害中無法正常工作。此時,無線數(shù)傳通信憑借無可比擬的應急通信能力受到人們的青睞。同時,無線通信技術的迅速發(fā)展,使得頻譜資源變的相應緊張。無線通信應用中表現(xiàn)出的通信效果不穩(wěn)定,傳輸距離較短等缺點也亟須克服。因此,迫切需要設計一套穩(wěn)定、帶寬窄、遠距離傳輸?shù)臒o線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)來應對突發(fā)自然災害。針對以上情況,本文研究設計了一套以TMS320F2809為主控芯片,包括codec模塊TLV320AIC12K、vocoder模塊AMBE-3000R、調制解調器模塊CC115L和CC113L、功率放大器模塊、電源模塊等的無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)和語音的全雙工應急通信。此外,考慮到惡劣的現(xiàn)實環(huán)境,采取數(shù)據(jù)和語音的獨立傳輸來盡可能減少數(shù)據(jù)量,提高傳輸?shù)臏蚀_性。本文詳細的闡述了無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)的設計思路及實現(xiàn)過程,包括系統(tǒng)整體方案的設計,軟硬件的實現(xiàn),系統(tǒng)的搭建和對測試結果的分析,主要研究設計工作如下:1、研究分析了無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)的功能需求,討論并給出了基于DSP的無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)的整體性設計方案及可行性分析。2、利用PADS9.3和multisim12等工具,進行原理圖的設計、部分模塊的功能仿真和四層PCB板的繪制。添加外圍的麥克風、揚聲器、天線和電源等器件完成了系統(tǒng)硬件平臺的搭建。3、利用CCS5.5等工具完成了底層驅動程序的編寫,包括I2C、SPI及SCI等接口的驅動和各個功能模塊的初始化配置及工作模式設定,數(shù)據(jù)和語音全雙工傳輸調度的時分復用實現(xiàn),全雙工無線傳輸信道的頻分復用實現(xiàn)。針對本文研究設計的無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng),搭建了測試平臺,進行了語音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸�、誤碼率、丟包率及傳輸距離等的測試。相關測試結果達到了預期設計的遠距離、窄帶、全雙工、數(shù)據(jù)和語音全雙工傳輸?shù)男枨?為全雙工無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)的發(fā)展提供了參考依據(jù)。
【關鍵詞】：無線數(shù)傳 應急通信 窄帶 語音 全雙工
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究工作的背景與意義11
• 1.2 無線數(shù)傳系統(tǒng)的國內外研究歷史與現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本文的主要內容與貢獻創(chuàng)新14-15
• 1.4 本文的結構安排15-17
• 第二章 無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)的原理及設計方案17-30
• 2.1 codec模塊結構及原理17-20
• 2.1.1 Σ-Δ技術17-19
• 2.1.2 過采樣濾波技術19-20
• 2.1.3 codec模塊量化指標20
• 2.2 語音壓縮編解碼技術20-25
• 2.2.1 線性預測編碼技術21-22
• 2.2.2 MBE技術22-24
• 2.2.3 語音壓縮編解碼技術指標24-25
• 2.3 2FSK調制解調技術25-27
• 2.3.1 2FSK調制25-26
• 2.3.2 2FSK解調26
• 2.3.3 2FSK調制解調模塊技術指標26-27
• 2.4 無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)總體設計方案27-29
• 2.5 本章小結29-30
• 第三章 無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)30-44
• 3.1 主控DSP模塊的實現(xiàn)30-31
• 3.1.1 TMS320F2809可行性分析30
• 3.1.2 TMS320F2809開發(fā)設計30-31
• 3.2 codec模塊及前端PA的實現(xiàn)31-34
• 3.2.1 TLV320AIC12K的可行性分析32
• 3.2.2 TLV320AIC12K的開發(fā)設計32-34
• 3.2.3 音頻功率放大器的實現(xiàn)34
• 3.3 vocoder模塊的實現(xiàn)34-36
• 3.3.1 AMBE-3000R的可行性分析34-35
• 3.3.2 AMBE-3000R的開發(fā)設計35-36
• 3.4 MODEM模塊及雙工器的實現(xiàn)36-39
• 3.4.1 CC115L及CC113L的可行性分析37
• 3.4.2 CC115L及CC113L的開發(fā)設計37-38
• 3.4.3 雙工器的設計實現(xiàn)及仿真38-39
• 3.5 總體硬件系統(tǒng)的搭建39-43
• 3.5.1 系統(tǒng)電源模塊的實現(xiàn)39-41
• 3.5.2 總體硬件系統(tǒng)的實現(xiàn)41-43
• 3.6 本章小結43-44
• 第四章 無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)的軟件開發(fā)44-60
• 4.1 DSP軟件開發(fā)44-45
• 4.2 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議45-49
• 4.2.1 音頻傳輸?shù)陌鼌f(xié)議45-46
• 4.2.2 數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌鼌f(xié)議46-47
• 4.2.3 codec模塊的I2C和SMARTDM接口協(xié)議47-48
• 4.2.4 MODEM模塊的SPI接口協(xié)議48-49
• 4.2.5 SCI接口協(xié)議49
• 4.3 各模塊接口的驅動49-53
• 4.3.1 I2C接口驅動49-50
• 4.3.2 SPI接口驅動50-51
• 4.3.3 SCI接口驅動51-53
• 4.4 系統(tǒng)開發(fā)流程53-59
• 4.4.1 TLV320AIC12K開發(fā)53
• 4.4.2 AMBE-3000R開發(fā)53-55
• 4.4.3 MODEM開發(fā)55
• 4.4.4 TMS320F2809實現(xiàn)全雙工音頻及數(shù)據(jù)通信55-59
• 4.5 本章小結59-60
• 第五章 無線窄帶數(shù)傳系統(tǒng)的聯(lián)調及性能測試60-71
• 5.1 系統(tǒng)電源及TLV320AIC12K模擬輸入輸出性能測試60-64
• 5.2 AMBE-3000R音頻數(shù)據(jù)壓縮率性能測試64-65
• 5.3 系統(tǒng)性能測試65-70
• 5.3.1 語音及數(shù)據(jù)的誤碼率和丟包率測試66-68
• 5.3.2 發(fā)射功率及通信距離測試68-70
• 5.4 本章小結70-71
• 第六章 全文總結與展望71-73
• 6.1 全文總結71
• 6.2 后續(xù)工作展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-77
• 攻讀碩士學位期間取得的成果77-78

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3 王U，

本文編號：722698