2.2單板計算機

　　選擇使用Intel/英特爾的D2500HN，用于實現(xiàn)基帶部分功能，主要包括信源處理、信道編譯碼和OFDM調(diào)制解調(diào)三個部分，它還要完成和人機界面的通信功能，實際是一個功能強大的小型化PC，其接口能夠滿足各種內(nèi)外板卡連接需求，通過專門的調(diào)制軟件即可實現(xiàn)信號處理和信道編碼等功能。

　　2.3中頻合成單元構(gòu)成和主要器件

　　中頻合成單元基于軟件無線電技術(shù)，采用大規(guī)?？?a target="_blank">編程器件以及高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器件，產(chǎn)生低雜散、低相噪的高性能中頻信號，其輸出中頻范圍為0.1’5MHz，輸入中頻信號范圍為12‘500KHz：可與目前大多數(shù)在役通信發(fā)射機和接收機匹配。此外，為實現(xiàn)與原有通信系統(tǒng)兼容，中頻合成模塊還為發(fā)信機連接盒提供中頻切換指令。

　　中頻合成單元主要由MCU、FPGA、高速A/D、D/A和輸出濾波器組成，如圖3所示。

　　3軟件主要組成

　　3.1 人機交互

　　人機交互部分主要功能是完成對信道參數(shù)的控制管理。全部參數(shù)管理分為：帶寬選擇、信號適應(yīng)模式選擇、交織周期選擇、QAM調(diào)制選擇、碼比選擇和話路狀態(tài)選擇六個模塊。除了對參數(shù)的設(shè)置管理，人機交互還將顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)。

　　3.2 DRM短波通信系統(tǒng)基帶軟件

　　基帶部分的功能依靠運行于單板計算機的軟件實現(xiàn)。經(jīng)過對DRM體系標準的研究，將軟件分為發(fā)送過程和接收過程，每個過程又分接口、信道編譯碼、OFDM處理和過程控制4個部分。

　　它們協(xié)同工作共同構(gòu)成一個完整的DRM收發(fā)系統(tǒng)。

　　3.2.1發(fā)送過程主要處理

　　下面描述一個完整的發(fā)送過程：

　?。?）接口處理：接口處理部分要對信源的數(shù)據(jù)進行分類和預(yù)處理。

　?。?）復(fù)用幀構(gòu)造處理：這部分將接口部分的數(shù)據(jù)進行整合，組成一個可以用于后期進行分級編碼的復(fù)用幀。它由一系列的自功能構(gòu)成。

　?。?）信道編碼：將復(fù)用幀、FAC、SDC數(shù)據(jù)進行信道編碼，它包括如下部分。

　　1）能量擴散：使用一個51l位周期的偽隨機序列和原始數(shù)據(jù)進行模二加，防止位之間的連續(xù)出現(xiàn)。

　　2）碼流分區(qū)：根據(jù)UEP保護的要求，對服用幀中重位進行分區(qū)，這些不同分區(qū)的位將被進行不同級別的編碼。

　　3）卷積編碼：根據(jù)DRM標準的要求對碼流進行卷積編碼。

　　4）編碼壓縮：根據(jù)編碼等級和DRM要求的壓縮矩陣，對己編碼的數(shù)據(jù)流進行壓縮5）位交織：對于壓縮后的數(shù)據(jù)進行位交織，分散系統(tǒng)的突發(fā)錯誤敏感度。

　　（4）QAM映射處理：編碼之后將碼流進行QAM映射并通道幀。

　　（5）超幀構(gòu)成處理，對于MSC、FAC和SDC的QAM符號放置到合適的位置，構(gòu)成一個真正的傳輸超幀。

　　由于Intel Atom系列處理器均支持超線程技術(shù)，每一個部分編制獨立的線程，提高系統(tǒng)的并行運行能力，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

　　3.2.2接收過程主要處理

　　接收過程是發(fā)送過程的逆過程，在程序?qū)崿F(xiàn)上并不是完全和發(fā)送相反，它的順序和發(fā)送并不完全對應(yīng)。

　?。?）同步和OFDM解調(diào)，該部分內(nèi)容是整個DRM短波通信系統(tǒng)的最關(guān)鍵部分，它包含了如下子功能：

　　1）采樣頻率校正：由于A/D轉(zhuǎn)換會產(chǎn)生采樣頻率的偏移，它會對接收機的性能產(chǎn)生影響，需要對變換后的數(shù)字信號進行采樣頻率估計。

　　2）同步捕獲階段：完成頻率粗同步、時間粗同步、模式檢測和幀同步。

　　3）同步跟蹤階段：完成頻率細同步、時間細同步和采樣率偏移估計。

　　4）OFDM解調(diào)：對除去保護間隔的DRM碼元信號進行FFT，完成信號從時域到頻域的轉(zhuǎn)換。

　　5）信道估計：基礎(chǔ)是信道本身具有的時域、頻域相關(guān)性，并基于統(tǒng)計信號處理的最優(yōu)化準則。DRM系統(tǒng)的信道估計是利用均勻分布存時域和頻域的增益導(dǎo)頻通過不同的插值方法得到每個子載波上的信道沖擊響應(yīng)，據(jù)此完成信道估計。信道估計中用的插值方法有線性插值、DFT插值和維納插值等。

　?。?）超幀解構(gòu)處理，從解調(diào)后的超幀中提取出三個通道的相關(guān)信息。

　?。?）QAM去映射，把QAM分量變換成比特流。

　?。?）信道譯碼處理：主要完成信道的分級譯碼工作。

　?。?）復(fù)用幀解構(gòu)：對復(fù)用幀進行解構(gòu)，恢復(fù)到服務(wù)。

　?。?）接口處理：接口處理根據(jù)SDC的信息，將碼流分配給合適的信源。

　　4結(jié)論

　　DRM短波通信產(chǎn)品能夠廣泛應(yīng)用于各種艦船和陸地通信站，具有良好的前景，還可推廣到其它應(yīng)用領(lǐng)域，將會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。