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设计具有ARQ功能的全双工数据电台

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:对一般的HF电台和VHF/UHF电台而言,它们采用半双工的工作方式,要实现ARQ功能,电台必须进行收发转换,牺牲了系统资源。本文设计的数据电台采用TDD(Time-Division Duplex)协议,利用MCU、扩频芯片W9310及射频模块W9306构成全双工数据电台,为系统提供全双工信道,用户在DTE终端设备通过软件编程,实现ARQ功能。

    关键词:半以工/全双工 ARQ 数据电台 TDD协议

1 系统组成

系统由全双工数据电台和用户的DTE终端设备组成,框图如图1所示。

全双工数据电台提供数传通道,全双工最大传输速率为64kb/s,ARQ功能由DTE终端通过软件编程实现。
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2 数据电台的硬件设计

全双工数据电台由MCU 89C51、扩频芯片W9310、射频模块W9360、MAX238(RS232接口芯片)、扩展并口8255及电台的参数设置、波道显示等电路组成,如图2所示。

W9310为直接序列扩频加解扩和数据处理芯片,它内部包括6个功能模块:

*串行总线接口SBI—与MCU实现双向通信;

*接收机—完成扩频接收机的所有数字信号处理功能;

*发射机—产生扩频的PN码,并将加扩结果输出到射频模块W9360;

*TDD控制器—实现TDD协议和各种握手信号、接口信号;

*发送和接收的FIFO—作为发送和接收数据的缓冲器;

*主时钟产生器—产生驱动W9310各模块的时钟信号。
设计具有ARQ功能的全双工数据电台
    图2中,各部分的作用是:

*MAX238为4入/4出的RS232接口芯片,实现TTL电平与RS232电平转换。

*W9310的串口信号线(RTS、CTS、DCD、DTR、DSR、TXD、RXD)通过MAX238与DTE终端相接。另外,W9310为用户提供接收时钟(FCLK_RT)和发送时钟(MHZ2_ST),在MHZ2_ST的上升沿采样Tx引脚上的信号,在FCLK_RT的下降沿采样Rx引脚上的信号。

*W9310与射频模块W9360的接口信号线有:DI、MODOUT、PLLSW、TXEN和RFPWR。其中,DI是W9360接收机送来的解调信号;MODOUT是W9310扩频后的基带信号,它输出给W9360射频模块;TXEN控制射频模块的收/发转换;PLLSW用来切换电台的PLL;REPWR控制发射机功放电源的开关。
设计具有ARQ功能的全双工数据电台
    *89C51通过8255读取电台的工作参数设置,包括:全双工/半双工、发射的高/低功率、PN码组、同步特字UW(Unique Word)、主叫方/被叫方、电台的工作波道等;89C51在读取电台的工作参数后,通过它的P1口设置W9310、W9360的相应寄存器并将相关的引脚设置为高、低电平;89C51通过8255将当前工作的波道号送LED显示,电台的各种工作状态指示送发送二极管显示。

*W9360模块提供基带到RF和RF到基带的信号转换,模块内Philips公司生产的UMA1015M双频率全台器及两个VCO,组成发送、接收波道选择的两个锁相环。MCU根据设置的波道通过串口编程UMA1015M的控制寄存器。
设计具有ARQ功能的全双工数据电台
    综合以上内容,图3给出了DTE终端、MAX238、W9130和W9360的连线图。

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