基于Windows和USRP數字對講機收發系統設計

　　而用VC開發通信協議程序比較方便，USRP的通用驅動UHD也是用VC開發的，相比較與Simulink和Labview，在VC上開發，更具優勢，更適合本項目的開發。并且Simulink和Labview都只支持USRP2，開發還不是很成熟，工具也不方便^[4][5]。本次驗證系統采用的是USRP1，USRP1采用的是USB2.0接口，相對于USRP2以太網接口簡單方便，母版上采用的是Altera的FPGA芯片，容易開發，并且價格便宜。所以，采用USRP1在Windows上用VC進行開發。

USRP在Windows上開發接口

　　UHD是由Ettus Resarch開發的，為其產品提供宿主驅動(host driver)和API。本次設計在Windows平臺下，采用UHD驅動。在安裝UHD驅動時，需要安裝cmake，Boost，libUSB等插件，然后解壓UHD源碼，通過cmake交叉編譯實現，可以得到UHD下面的各個項目工程。Boost和libUSB這兩個庫在cmake編譯中都需要進行配置，否則編譯過不去。這些插件主要作用就是將UHD下面的Linux源代碼通過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，通過里面的測試實例，可以看到USRP是否正確連上。正確連上會顯示如下信息：圖中的參數是可配置的。

　　然后，我們就可以調用UHD下面的一些API函數，在本次項目中主要參考的就是底層的send()和recv()。里面的程序全是通過類來實現的。在Windows平臺上，USRP提供的可配參數主要如表2所示。

　　但是send()和recv()收發不滿足DMR規定的要求，并且在進行收發轉換時，時序處理不過來。為了方便上層調用，將配置分為三部分，對UHD下面的接口函數進行了重新封裝，如表3所示。

　　在configure()里面主要是創建了一個USRP，它花時較長，需要返回一些USRP的子板和母版信息，還要導入一些映像文件，所以采用單獨分開配置，在程序調用之前配置一次就可以。configure_recv()和configure_send()主要是配置一些收發的具體參數，就是上面介紹的主要參數。這樣將配置分開，是為收發轉換準備的，方便上層調用。Mod_send()主要負責將上層來的數據進行調制然后調用底層send()將數據發送出去，Demod_recv()主要負責調用底層recv()并將接收的數據解調返回給上層。

收發系統實現及測試

　　系統平臺搭建

　　系統平臺基于軟件無線電的架構，基帶處理部分按照DMR協議由軟件模塊來實現，包括組幀、同步、信道接入、BPTC信道編碼等，這部分主要在PC機上完成。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USB2.0進行通信。語音模塊由AMBE-1000來完成，本次系統中語音板是插在一個51最小系統上，51最小系統主要負責AMBE-1000語音板的驅動和它與PC機之間的串口通信。具體系統架構如圖3。