DMR數字集群關鍵技術的應用研究

　　摘要：DMR(Digital Mobile Radio)是歐洲電信標準協會(ETSI)于2004年提出的新型數字集群通信系統，與TETRA系統和iDEN系統相比具有技術簡單，產品成本較低的優點，并且支持從模擬到數字的過渡。DMR的發展無論是在國內還是在國外都處于起步階段。本文的主要工作是，通過發送已知數據，經E4438C調制后，通過信道機，由接收端進行信號處理，對解調后的數據進行同步定時和抽樣判決，從而對誤碼率進行優化。

　　引言

　　隨著無線電通信技術的發展、人們對無線通信質量要求的提高以及頻譜資源的日益缺乏，數字專用無線通信設備必將面臨巨大的市場需求。目前，在全球范圍內對數字專用無線通信設備的需求不斷增加，特別是公共安全部門。可以看到，數字專用無線通信系統將成為未來專用無線通信系統的發展趨勢。

　　數字專用無線通信系統概況

　　數字專用無線通信系統介紹

　　數字集群通信系統^[1]是指數字專用無線通信系統，數字專用無線通信系統發展迅速，主要應用于集團調度指揮通信。該系統的可用信道能被系統的全體用戶共用，且具有自動選擇信道功能，是共享資源、分擔費用、共享信道設備和服務的多用途、高效能的無線調度通信系統。

　　與公眾蜂窩移動通信系統相比，專用無線通信系統具有呼叫接續快，組群內用戶共享前向信道、半雙工通信方式、PTT方式、支持私密呼叫和群組呼叫等特點。由于專用無線通信系統具備特有的調度功能、組呼功能和快速呼叫的特性，因此在專業通信領域發揮著不可替代的作用^[2]。

　　數字專用無線通信系統優點^[3]

　　1)可以更好地利用頻譜資源。與蜂窩數字技術類似，數字專用無線通信系統可以在一條指定的信道上裝載更多用戶，提高頻譜利用率;
　　2)可以有效提高通話質量。由于數字通信技術具有系統內錯誤校正功能，和模擬專用無線通信系統相比，可以在更廣泛的信號環境中實現更好的語音音頻質量;
　　3)可以提高改進語音和數據集成，改變控制信號隨通訊距離的增加而降低的弱點。

　　關鍵技術和實現方案

　　4FSK調制

　　DMR協議采用4FSK調制，是一種恒包絡調制。調制時每秒發送4800個符號，其中每個符號攜帶兩比特的信息，最大頻偏D定義如下：
        

　　h代表每個特殊調制的頻偏系數，定義為0.27;T代表符號周期,為(1/4800)s。根據公式可計算出最大頻偏D為1.944kHz。

　　表1列出了特定符號與頻偏的對應關系^[4]。　　

 

　　4FSK調制器由一個平方根升余弦濾波器級聯一個頻率調制器組成^[4]，如圖1所示。　　

 

　　可見4FSK調制模塊分為兩部分，第一部分是成型濾波模塊，該模塊包括映射、插值以及成型濾波，產生四電平的基帶帶限信號m(n)作為調制信號;第二部分是調頻部分(FM)。基帶調制信號的產生過程如圖2所示。　　

 

　　成型濾波器的設計是該部分的關鍵，在實際的通信系統中，平方根升余弦濾波器可以通過在發射端和接收端使用同樣的平方根升余弦濾波器來實現，從而實現成型濾波。方案中采用E4438C來實現4FSK調制。