DMR数字集群关键技术的应用研究

　　摘要：DMR(Digital Mobile Radio)是欧洲电信标准协会(ETSI)于2004年提出的新型数字集群通信系统，与TETRA系统和iDEN系统相比具有技术简单，产品成本较低的优点，并且支持从模拟到数字的过渡。DMR的发展无论是在国内还是在国外都处于起步阶段。本文的主要工作是，通过发送已知数据，经E4438C调制后，通过信道机，由接收端进行信号处理，对解调后的数据进行同步定时和抽样判决，从而对误码率进行优化。

　　引言

　　随着无线电通信技术的发展、人们对无线通信质量要求的提高以及频谱资源的日益缺乏，数字专用无线通信设备必将面临巨大的市场需求。目前，在全球范围内对数字专用无线通信设备的需求不断增加，特别是公共安全部门。可以看到，数字专用无线通信系统将成为未来专用无线通信系统的发展趋势。

　　数字专用无线通信系统概况

　　数字专用无线通信系统介绍

　　数字集群通信系统^[1]是指数字专用无线通信系统，数字专用无线通信系统发展迅速，主要应用于集团调度指挥通信。该系统的可用信道能被系统的全体用户共用，且具有自动选择信道功能，是共享资源、分担费用、共享信道设备和服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。

　　与公众蜂窝移动通信系统相比，专用无线通信系统具有呼叫接续快，组群内用户共享前向信道、半双工通信方式、PTT方式、支持私密呼叫和群组呼叫等特点。由于专用无线通信系统具备特有的调度功能、组呼功能和快速呼叫的特性，因此在专业通信领域发挥着不可替代的作用^[2]。

　　数字专用无线通信系统优点^[3]

　　1)可以更好地利用频谱资源。与蜂窝数字技术类似，数字专用无线通信系统可以在一条指定的信道上装载更多用户，提高频谱利用率;
　　2)可以有效提高通话质量。由于数字通信技术具有系统内错误校正功能，和模拟专用无线通信系统相比，可以在更广泛的信号环境中实现更好的语音音频质量;
　　3)可以提高改进语音和数据集成，改变控制信号随通讯距离的增加而降低的弱点。

　　关键技术和实现方案

　　4FSK调制

　　DMR协议采用4FSK调制，是一种恒包络调制。调制时每秒发送4800个符号，其中每个符号携带两比特的信息，最大频偏D定义如下：
        

　　h代表每个特殊调制的频偏系数，定义为0.27;T代表符号周期,为(1/4800)s。根据公式可计算出最大频偏D为1.944kHz。

　　表1列出了特定符号与频偏的对应关系^[4]。　　

 

　　4FSK调制器由一个平方根升余弦滤波器级联一个频率调制器组成^[4]，如图1所示。　　

 

　　可见4FSK调制模块分为两部分，第一部分是成型滤波模块，该模块包括映射、插值以及成型滤波，产生四电平的基带带限信号m(n)作为调制信号;第二部分是调频部分(FM)。基带调制信号的产生过程如图2所示。　　

 

　　成型滤波器的设计是该部分的关键，在实际的通信系统中，平方根升余弦滤波器可以通过在发射端和接收端使用同样的平方根升余弦滤波器来实现，从而实现成型滤波。方案中采用E4438C来实现4FSK调制。