专业无线通信产业发展的新阶段

项目名称：专业无线通信产业发展的新阶段 项目介绍：

一、传统的专业无线通信系统

根据国家专业无线电通信体制的规划，我国的专业无线电通信共分成三个层次，即公众无线电对讲机、无中心系统和数字化集群。公众无线电对讲机的使用方式大家都十分熟悉；与公众无线电对讲机相比，无中心系统采用自动选址技术，可以进行一对一的呼叫，克服了传统对讲机中一呼百应的局面，但还是围有限；数字化集群的组网方式与公网类似，因而组网投资大，建设成本高。

随着无线技术的发展，各行各业对无线通信的需求越来越多，也越来越高。现今时代对专业无线通信的基本要求主要归结为：

随着无线电频率资源的日趋紧，专业无线通信系统必须有高的频率利用率；

专业无线通信系统应具备话、数、图的传输能力；

专业无线通信系统应具备强有力的指挥调度功能，以满足各行各业的生产指挥调度功能要求；

专业无线通信系统应能灵活机动，快速组网；但是，另一方面专业无线通信系统又不必如公众网那样做到无缝隙切换和无缝隙复盖；

专业无线通信系统除了上述要求外，对系统造价即系统性能/价格比要求也很高，毕竟每个行业建设专业无线通信系统必须要考虑自身的能力和投入产出比。

由此可见，传统的专业无线通信系统无法满足现今时代各行各业

对专业无线通信的需求，专业无线通信系统必须要与时俱进。其一是终端设备要数字化，即传统的模拟对讲机必须要进步为数字对讲机，才能担负话、数、图的传输能力。其二是组网必须要有新思路，用与组建公众网相同的思路来组建无线专网，其系统造价和灵活性往往无法满足专业无线通信系统的要求。而事实上，在无线技术与互联网技术高度发展的今天，专业无线电通信另劈蹊径的组网方式已是水到渠成，呼之欲出了。

二、具有自主知识产权的数字对讲机系统

对讲机作为专业通信的重要一员，广泛应用于各行各业，它的数字化已经受到全球各国的高度重视。欧美等发达国家早已开始进行数字对讲机设备的技术研究和标准化工作。MOTOROLA、KENWOOD、ICOM等老牌对讲机制造商的数字对讲机系列产品也已陆续推出，并在行业里已进入试验应用的阶段。

我国信息产业部无线电管理局在2007年9月13日发布了《数字对讲机系统设备无线射頻技术指标要求》（试行）的通知，为我国的数字对讲机业务的发展提供了频率保证和射频技术基本指标要求。因此，我国数字对讲机市场的大门已打开，外国企业可以进来了，中国企业如何面对优胜劣汰的市场竞争，如何让对讲机产业在由模拟向数字转型的过程中提高核心竞争力，使我国对讲机产业与我国对讲机市场相适应，是我国对讲机产业面临的一大课题。

本项目的技术方案是严格按照简化的OSI分层模型进行设计的，在呼叫控制层上实现了呼叫建立，呼叫应答，呼叫终止等功能；在数

据链路层上有完整的帧结构和信道编码算法；在物理层上也有相应的设计。

通信系统通常按照七层完整的OSI(Open System Interconnect)模型来描述，但是在数字无线通信领域，由于系统业务不是特别复杂，则会将OSI模型进行简化。在不影响功能划分的基础上，将OSI模型合并一些层次，使得整个系统架构更加紧凑实用、便于开发。

数字对讲机核心模块协议栈是根据简化后的OSI分层模型发展而来的，共划分为三个层次，自上而下分别是：呼叫控制层、数据链路层和物理层协议。 如图1所示。

呼叫控制信息 语音 数据呼叫控制 数据 呼叫控制层（CCL） 第3层 数据链路层（DLL） 第2层 第1层 物理层（PL）

图1 数字对讲机核心模块技术分层模型

1. 硬件构成

系统硬件主要由射频发送部分、基带调制部分、语音压缩编解码部分及中央处理器构成。如图2所示

RF基带调制4FSK语音编码CPU

图2 数字对讲机核心模块的硬件构成示意图

射频发送部分RF为本公司射频方面的技术专家通过采用分离元件搭建的频分多址的FM调制电路，各信道间隔为6.25kHz或12.5kHz。其各项技术指标见表1。

表1 射频发送部分主要参数指标 射频参数 信道间隔 多址方式 天线端口最大输出功率 最大功率变化容限 有效辐射功率 载波频率误差 调制邻信道功率 天线端口杂散发射（发射机） 瞬态切换邻道功率 占用带宽 接收机杂散发射 接收机杂散辐射 技术指标 12.5kHz FDMA ≤5W ±1.5dB（正常） +2/-3dB（极限） ±6dB 正常条件：1.5kHz 极限条件：2.5kHz ≤-60dB ≤-36dBm ≤-50dB <12.5kHz ≤-57 dBm ≤-57 dBm 基带调制部分为4FSK调制方式，由本公司研发人员采用先进的软件无线电技术通过具有高处理性能的DSP芯片来实现。

4FSK的偏移系数h定义为0.27。它在码元中心产生了一个1.944kHz的码元偏移量。符号和位之间的映射关系在表2中给出。

表2 二进制位符号映射到4FSK偏移量

在4FSK调制方式中采用了方根升余弦滤波器。滤波器的的群延迟在带宽小于2880HZ的围是平滑的。滤波器的响应幅值近似定义为以下公式：

F（f）等于方根升余弦滤波器的响应幅值 注意：f为频率。

4FSK调制器包含有一个方根升余弦滤波器，级联一个频率调制器，如图3所示。

图3 4FSK调制器