基于Windows和USRP數(shù)字對(duì)講機(jī)收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　而用VC開發(fā)通信協(xié)議程序比較方便，USRP的通用驅(qū)動(dòng)UHD也是用VC開發(fā)的，相比較與Simulink和Labview，在VC上開發(fā)，更具優(yōu)勢(shì)，更適合本項(xiàng)目的開發(fā)。并且Simulink和Labview都只支持USRP2，開發(fā)還不是很成熟，工具也不方便^[4][5]。本次驗(yàn)證系統(tǒng)采用的是USRP1，USRP1采用的是USB2.0接口，相對(duì)于USRP2以太網(wǎng)接口簡(jiǎn)單方便，母版上采用的是Altera的FPGA芯片，容易開發(fā)，并且價(jià)格便宜。所以，采用USRP1在Windows上用VC進(jìn)行開發(fā)。

USRP在Windows上開發(fā)接口

　　UHD是由Ettus Resarch開發(fā)的，為其產(chǎn)品提供宿主驅(qū)動(dòng)(host driver)和API。本次設(shè)計(jì)在Windows平臺(tái)下，采用UHD驅(qū)動(dòng)。在安裝UHD驅(qū)動(dòng)時(shí)，需要安裝cmake，Boost，libUSB等插件，然后解壓UHD源碼，通過(guò)cmake交叉編譯實(shí)現(xiàn)，可以得到UHD下面的各個(gè)項(xiàng)目工程。Boost和libUSB這兩個(gè)庫(kù)在cmake編譯中都需要進(jìn)行配置，否則編譯過(guò)不去。這些插件主要作用就是將UHD下面的Linux源代碼通過(guò)cmake等交叉編譯生成Windows下面的C代碼。

　　安裝好后可以連接上USRP，通過(guò)里面的測(cè)試實(shí)例，可以看到USRP是否正確連上。正確連上會(huì)顯示如下信息：圖中的參數(shù)是可配置的。

　　然后，我們就可以調(diào)用UHD下面的一些API函數(shù)，在本次項(xiàng)目中主要參考的就是底層的send()和recv()。里面的程序全是通過(guò)類來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在Windows平臺(tái)上，USRP提供的可配參數(shù)主要如表2所示。

　　但是send()和recv()收發(fā)不滿足DMR規(guī)定的要求，并且在進(jìn)行收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)，時(shí)序處理不過(guò)來(lái)。為了方便上層調(diào)用，將配置分為三部分，對(duì)UHD下面的接口函數(shù)進(jìn)行了重新封裝，如表3所示。

　　在configure()里面主要是創(chuàng)建了一個(gè)USRP，它花時(shí)較長(zhǎng)，需要返回一些USRP的子板和母版信息，還要導(dǎo)入一些映像文件，所以采用單獨(dú)分開配置，在程序調(diào)用之前配置一次就可以。configure_recv()和configure_send()主要是配置一些收發(fā)的具體參數(shù)，就是上面介紹的主要參數(shù)。這樣將配置分開，是為收發(fā)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備的，方便上層調(diào)用。Mod_send()主要負(fù)責(zé)將上層來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制然后調(diào)用底層send()將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，Demod_recv()主要負(fù)責(zé)調(diào)用底層recv()并將接收的數(shù)據(jù)解調(diào)返回給上層。

收發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及測(cè)試

　　系統(tǒng)平臺(tái)搭建

　　系統(tǒng)平臺(tái)基于軟件無(wú)線電的架構(gòu)，基帶處理部分按照DMR協(xié)議由軟件模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括組幀、同步、信道接入、BPTC信道編碼等，這部分主要在PC機(jī)上完成。射頻部分由硬件模塊USRP完成，采用400M的射頻子板，與PC之間通過(guò)USB2.0進(jìn)行通信。語(yǔ)音模塊由AMBE-1000來(lái)完成，本次系統(tǒng)中語(yǔ)音板是插在一個(gè)51最小系統(tǒng)上，51最小系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)AMBE-1000語(yǔ)音板的驅(qū)動(dòng)和它與PC機(jī)之間的串口通信。具體系統(tǒng)架構(gòu)如圖3。