WLAN（Wireless LAN）具有網絡配置靈活、組網迅速、用戶/終端可移動
、適應性強、安裝維護方便等優點，因此越來越受重視。本文利用WLAN芯片和DSP芯片設計、製作了擴頻電台的基帶處理模塊，該模塊利用WLAN成熟的無線傳輸技術和高速數字信號處理技術，具有設備簡單、配置靈活等優點。

 

 

1.1 擴頻電台的係統結構

 

擴頻電台的係統原理框圖如圖1所示。主要由基帶處理模塊
、收發信機、接口電路等部分組成。

 

 

擴頻電台的基帶處理模塊主要包括兩部分：控製器和Modem。基帶Modem采用Intersil公司的WLAN芯片HFA3861B，該芯片支持IEEE802.11[1]IEEE802.11b[2]的物理層協議。基帶控製器采用TI公司的高速DSP-TMS320C5402[3]，該芯片具有較強的數字信號處理能力。基帶處理模塊主要以HFA3861B構建的硬件平台為基礎，由DSP的軟件完成各自的功能並有機地融為一體，最大限度地提高通信的有效性。

 

1.2 基帶控製器

 

基帶控製器主要完成以下功能：

 

·對各類業務數據（話音和異步數據）的讀寫

 

（1）通過RS232串行口與微機交換異步數據，串口速率為38.4kbps。

 

（2）與聲碼器交換數字化語音信息。

 

擴頻電台采用時分雙工（TDD）模式
，將時間軸分為時幀，如圖2所示。

 

每一個幀分為兩個時隙：發(fa)送(song)和(he)接(jie)收(shou)時(shi)隙(xi)。每(mei)個(ge)時(shi)隙(xi)又(you)進(jin)一(yi)步(bu)分(fen)為(wei)用(yong)於(yu)傳(chuan)輸(shu)話(hua)音(yin)和(he)數(shu)據(ju)業(ye)務(wu)的(de)兩(liang)個(ge)部(bu)分(fen)。話(hua)音(yin)部(bu)分(fen)的(de)邊(bian)界(jie)可(ke)動(dong)態(tai)變(bian)化(hua)。當(dang)用(yong)戶(hu)沒(mei)有(you)傳(chuan)送(song)話(hua)音(yin)信(xin)息(xi)時(shi)
，整(zheng)個(ge)時(shi)隙(xi)都(dou)提(ti)供(gong)給(gei)數(shu)據(ju)業(ye)務(wu)使(shi)用(yong)。 

 

 

首(shou)先(xian)發(fa)起(qi)業(ye)務(wu)請(qing)求(qiu)的(de)用(yong)戶(hu)為(wei)主(zhu)叫(jiao)端(duan)，被(bei)呼(hu)叫(jiao)的(de)用(yong)戶(hu)為(wei)被(bei)叫(jiao)端(duan)。用(yong)戶(hu)隻(zhi)能(neng)在(zai)它(ta)的(de)發(fa)送(song)時(shi)隙(xi)發(fa)送(song)數(shu)據(ju)
，在(zai)它(ta)的(de)接(jie)收(shou)時(shi)隙(xi)接(jie)收(shou)數(shu)據(ju)。當(dang)主(zhu)叫(jiao)端(duan)處(chu)於(yu)發(fa)送(song)時(shi)隙(xi)時(shi)
，被(bei)叫(jiao)端(duan)處(chu)於(yu)接(jie)收(shou)時(shi)隙(xi)
；當主叫端處於接收時隙時，被叫端處於發送時隙。

 

1.3 基帶Modem

 

基帶Modem主要完成以下功能：

 

·協議轉換：把TDD的數據幀轉換成IEEE802.11幀格式。

 

·調製解調

 

基帶Modem支持IEEE802.11和IEEE802.11b協議的物理層標準
，即11dB的擴頻處理增益；調製方式：DBPSK

、QPSK
、CCK；傳輸速度；1/2/5.5/11Mbps，其中補碼鍵控（CCK）能以更小的誤碼率、更高的速度進行傳輸，其調製器框圖如圖3所示[4,5]。

 

輸入的8bits串行數據經過串/並轉換分成8路，其中
，D0～D5用來選擇CCK碼字。也就是說，按某種規律從存儲器中的64個正交補碼中抽取一個
，得到的補碼（即CCK碼字）長度為8chips。這樣

，6bits的信息就被調製到8 chips的補碼上。得到的CCK碼字為複數編碼，包括實部和虛部，相應地分為I、Q兩路輸入到差分電路中。在差分電路中，D6～D7從四種相位（0°
，90°
，180°，270°）中選擇一種，並用這個相位對CCK碼字進行翻轉。由於I、Q兩路信號都進行AejQ的翻轉，所以兩路信號仍然保持正交，因此受信道失真的影響較小。

 

CCK作為一種新型的調製方式
，能以更高的速率


、更好的帶寬利用率、更強的抗多徑幹擾能力
、更小的誤碼率傳輸信號。

 

 

基帶Modem的任務主要由HFA3861B完成。基帶控製器的任務主要由軟件完成
，而且幾個任務同時發生，所以在軟件的工作過程中要采用中斷方式對它們進行並行處理。

 

2.1 協議實現框架

 

由you於yu軟ruan件jian設she計ji與yu硬ying件jian電dian路lu結jie合he得de非fei常chang緊jin密mi，為wei了le減jian少shao硬ying件jian電dian路lu對dui協xie議yi處chu理li部bu分fen的de影ying響xiang，在zai軟ruan件jian的de最zui低di層ceng設she計ji了le一yi個ge驅qu動dong層ceng模mo塊kuai，主zhu要yao完wan成cheng對dui硬ying件jian電dian路lu的de初chu始shi化hua。

 

在驅動層基礎上完成對數據鏈路層核心協議的處理。這一層是軟件的主體部分，主要功能是對數據進行裝/解幀和上/下傳。此外
，IEEE802.11協議主要支持異步數據業務


，因此采用循環冗餘校驗（CRC）。利用TMS320C5402的高速運算能力

，又開發了（2
，1，5）卷積編碼[6]。因其具有較強的前向糾錯（FEC）能力，更適合於支持實時話音業務，這為該電台擴頻通信功能提供了方便。

 

2.2 係統的初始化

 

在係統啟動後，進入初始化過程。係統的初始化程序主要完成對HFA3861B和RS232接口的初始化工作。

 

2.3 數據收發程序

 

·對微機的RS232串行口的讀寫

 

 

·對HFA3861B的讀寫在發送時隙
，如果基帶控製器有數據需要發送而且基帶Modem允許發送數據，即產生中斷通知控製器
，然後控製器啟動發送程序，將數據傳送給Modem。Modem在接收到數據後，首先按照IEEE802.11協議的幀格式裝幀，然後才能送出去。

 

基於高速DSP的擴頻電台基帶模塊可以通過RS232串行口與微機實現全雙工通信

，串口速率為38.4kbps。該模塊支持IEEE802.11和IEEE802.11b的物理層協議
，支持擴頻通信和CCK調製，具有通信速率高（最高信道傳輸速率可達11Mbps）、抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)強(qiang)等(deng)優(you)點(dian)。經(jing)過(guo)多(duo)次(ci)實(shi)驗(yan)表(biao)明(ming)，該(gai)模(mo)塊(kuai)工(gong)作(zuo)穩(wen)定(ding)
，通(tong)信(xin)可(ke)靠(kao)。此(ci)外(wai)，該(gai)模(mo)塊(kuai)具(ju)有(you)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)開(kai)發(fa)潛(qian)力(li)
，作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)通(tong)用(yong)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)，易(yi)升(sheng)級(ji)為(wei)具(ju)有(you)多(duo)種(zhong)通(tong)信(xin)功(gong)能(neng)的(de)無(wu)線(xian)電(dian)台(tai)（比如實時話音業務）。

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