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对讲机各个功能模块的实现

信息来源：发布时间：2013-12-21 浏览:

2.1亚音频码字生成器
每个数字亚音频码字都是一个(23，12)循环格雷码，总共由三部分组成，第1比特至第9比特是亚音频码，通常用三个八进制数表示，比如023,第10 比特至第12比特是固定的三个比特1002，第13比特至第23比特是格雷算法生成的11个校验比特[3]。第1比特最先发送。通常使用的亚音频码一共有83个[5]，所以实际实现时，可将这83个亚音频码存储在数字信号处理器的内存中，不需要动态生成,这样可以减少运算量。当对讲机的FHXPush To Talk)按键按下时，发射机以134.4bps波特率的非归零码(NRZ)循环发射亚音频码字,23bit循环一次;当PTT按键释放时，发送180ms频率为134.4Hz 的单音，防止拖尾噪声。
2.2发送滤波器
发送滤波器是一个低通滤波器，它的主要作用是防止数字编码的亚音频信号干扰音频信号。实际选用IIR型椭圆滤波器，这样可以降低滤波器的阶数，减少滤波器带来的延迟，而且在相同阶数的条件下，相比巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器,椭圆滤波器的过渡带最窄。Madab设计结果是:7阶（4 级），采样率48kHz,截止频率300Hz,通带衰减ldB，阻带衰减60dB。滤波器的幅度响应如图2所示。
2.3接收滤波器
接受滤波器也是一个低通滤波器，它的主要作用是从鉴频器输出中滤除音频信号，从而得到数字编码的亚音频信号。实际使用的接收滤波器与发送滤波器相同。
2.4符号定时器
如何设计一个简单可靠的符号定时器是数字编码静噪系统的关键因素。早迟门定时器是一种比较常用的符号定时器，由于其简单易用的特点，本系统选择采用早迟门定时器进行符号定时的恢复。
早迟门定时器的基本原理是:运用匹配滤波器输出波形的对称性来进行符号定时的恢复。由于数字亚音频码字是以非归零码(NRZ码)传送的,所以
以矩形波作为传送波形来分析早迟门定时器的工作原理。矩形脉冲（图3(a))的匹配滤波器输出（图 3(b))是对称的三角波，其实匹配滤波器的输出波形就是矩形脉冲的自相关函数，由自相关函数的特性得知，当传送的矩形脉冲受到噪声的干扰时，在T 时刻，即匹配滤波器输出的峰值点，输出信噪比最大。当传送的矩形脉冲受到噪声干扰时,要找到这个最佳采样时刻是比较困难的,取而代之的是会再增加两个采样点，一个在r时刻之前5时间,另一个在T时刻之后8时间，由匹配滤波器输出波形的对称性得知两个时刻的输出绝对值是相等的，而且最佳的采样时刻就在这两个早、迟采样时刻的中点位置。
早迟门定时器的实现框图如图4所示，整体来看它是一种带反馈回路的闭环系统。首先对输人信号进行匹配滤波,然后对匹配滤波器的输出信号进行采样，一共需要采三个点,分别是y( T,)、y( T^r) 以及yd.J,其中r—sr, -s’n +s，接着根据y( T,)的符号来判决接收数据,而y( )和y
(U输入定时误差计算器进行定时误差的计算的,定时误差计算公式如下:eU) = ly(7-,.J
环路滤波器利用定时误差信息和前一个符号的定时信息来更新当前符号的定时信息,具体公式如下:L+1 = 代表定时误差对符号定时
的调整增益大小。大的增益可以缩短早迟门定时器的同步时间；而小的增益，在接收机一旦同步上之后,即使传送脉冲在受到噪声干扰时,仍能保持符号定时器的相位稳定性,所以实际选取增益大小时,需要有一个折中，选择合适的增益大小。
当用Madab进行二极性非归零码（NRZ)基带传输仿真时，采用早迟门定时器恢复符号的定时信息，符号的过采样率是20,测得的误码性能曲线如图5所示，可以看出仿真所得的误码性能接近于理论上的误码性能。当E/N0为10dB即信噪比为 OdB时误码率为10_6数量级，完全符合电子工业协会(EIA)的标准——在接收机输出信噪比为8dB时静噪系统可靠工作。
2.5亚音频码字判决器
常用亚音频码字一共有83个,每个都是Cohy <23,12)码，所以各个码字之间的汉明距离都是 7W。因为信道解码后再进行码字判决在性能不如直接进行码字判决W ,所以当接收机收到亚音频码字后,不进行格雷码译码,而是将其存放在23比特长度的寄存器中，然后循环右移，每移1比特就与接收机预存的亚音频码字计算汉明距离,如果汉明距离不大于3，就认为收到的亚音频码字就是预设的亚音频码字，此时打开静噪电路，否则关闭静噪电路c

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