基于软件无线电思想的数字通信终端接口电路设计与实现

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1、基于软件无线电思想的数字通信终端接口电路设计与实现

2、第1内容显示中摘要：介绍了一种基于软件无线电思想设计的数字通信终端接口电路，分析了主要部分的电路实现和芯片选择，同时介绍了在软件处理中提供宽带带通滤波器和高速ADC、DAC的设计方法和各部分的具体电路设计。关键词：软件无线电；数字通信；接口电路1前言软件无线电（Softouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">　　由于本系统的通信信道是某特殊双绞线，衰减率约20dB／km，因此，在信号传输10km以上时，会产生近100dB的衰减

3、，因此，通信信道将变得非常恶劣。但它的信道幅频特性衰减比较小，并主要分布在中频。　　上述的信道特点决定了该数字通信系统终端线路特殊的接口电路设计。2．2数字通信终端的线路接口　　由于该数字通信系统终端采用的是实时全双工通信，因此其接口电路必须具有收发两个通道。另外，该通信系统采用的是共路信令，因此其信令信道和话音信道是分开的，它们之间存在一定的保护带。所以，线路接口电路主要由信令的两路收发通道和话音的两路收发通道组成。图3所示是该数字通信终端接口电路的功能框图。图中，从变压器耦合电路进来的信号经L1→B＿BPF1→L5

4、→ADC1和从插针电路进来的信号经DAC1→CS1→B＿BPF2→L3分别组成话音信道的收发通道；而从变压器耦合电路进来的信号经L2→N＿BPF1→L6→ADC2和从插针电路进来的信号经DAC2→CS2→N＿BPF2→L4则分别组成了信令信道的收发通道。3通信终端线路接口的实现3．1宽带带通滤波电路　　由于信道的衰减很大（20dB／km），因此在传输距离较长（如达到4km）时，信号在到达接收机输入端时将有很大（80dB）的衰减，这样，信号将被淹没在噪声中，故须用一个阻带衰减至少为60dB的带通滤波器来滤除带外噪声，以提

5、高输入信噪比（SNR），从而减小后面软件处理（信道均衡、上下统采用的是共路分开的，因此，信邻信道干扰），同扰，因此，必须分别用两个不同带宽的带通滤波器将它们分别从信道中取出，这两个滤波器的作用除了滤除带外噪声外，也可同时抑制相邻信道信号的干扰，以提高各自的输入信噪比（SINR）。此外，ADC对模拟信号的采样将使信号的频谱产生周期拓延，故须用带通滤波器对话音和信令信号的频谱加以限制以使拓延后的信号频谱不会发生混叠，同时，滤波器也可起到防混叠的作用。500)this.style.ouseg(this)">　　本系统所选用的

6、通用滤波芯片LTC1562在一片芯片内部集成了4个两阶滤波器，每个滤波器的中心频率可调范围为10kHz～150kHz。LTC1562无需外部输入时钟，通过外接电阻和电容便可构成低通（LOsps）来将模拟信号转换为数字信号。另外，片内采用Σ－Δ调制的ADC也能对带内噪声起到良好的抑制作用，这种拟制主要通过对带内噪声整形及片内滤波器来实现，所以，高速采样Σ－Δ调制ADC是本系统的首选。　　系统中的高速ADC可选择分辨率为16位的Σ－ΔADC芯片AD7723。该器件的过采样率有32／16×Fs可供选择（本系统采用32×Fs的

7、过采样率）。它采用单＋5V电源，片内参考为2．5V；并具有并行输出和串行输出两种方式，在输出字速率达1．2MHz的情况下，其输入信号的带宽可达460kHz，同时能向DSP（TMS320VC5410）的McBSP提供时钟信号、帧同步信号和数据流信号，因此，该高速ADC能够和DSP组成高速数据采集系统。图5是其电路连接图。3．3DAC电路　　高速DAC可选用分辨率为12位的LTC7543，该芯片的信号转换稳定时间（settlingtime）典型值为0．25μs，最大值为1μs。LTC7543采用＋5V单电源供电并具有和DS

8、P（TMS320VC5410）的McBSP相兼容的时钟信号、帧同步信号和数据流信号输入引脚，输出信号可采用双极性输出，也可以采用单极性输出（本系统采用前者）。LTC7543的外围电路比较简单，图6是其电路连接图，它由两个宽带运放，一个外部参考电压，一个电源滤波电容，一个输出滤波电容和若干电阻组成。　　500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">3．4晶振电路　　晶振电路选用的主要器件如图7所示，该电路包括32MHz的有源晶体振荡器、74HC393二进制

9、分频器和74HC08逻辑与门。其中74HC393用来产生高速ADC的时钟输入信号和帧同步信号；74HC08用来调整帧同步信号的脉宽，以使其与时钟信号的脉宽大小一致。500)this.style.ouseg(this)">4结束语以上所选的主要器件组成的电路均已做成PCB（印刷电路板），并通过信号测试。测试结果表明：窄带带通滤波器（