有關(guān)數(shù)字通信系統(tǒng)中技術(shù)應(yīng)用分析

蔡金蘋

沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機(jī)學(xué)院，遼寧沈陽 110021

在某種工作的通信系統(tǒng)中，各部門的工作人員各負(fù)其責(zé)，即使是彼此沒有相隔很遠(yuǎn)的距離，仍依靠互相通信的方式進(jìn)行通話聯(lián)系。與模擬通信的方式相比較，數(shù)字通信的主要優(yōu)勢為話音清楚、信息可靠、操控方便以及擁有較強(qiáng)的抗干擾能力[1]。在擁有諸多艙室的有規(guī)模的車輛中，因為要及時對每個艙室進(jìn)行彼此的通話聯(lián)系，有時，需要人員在車外與車內(nèi)進(jìn)行通話聯(lián)系，甚至需要人員都在車外進(jìn)行該方式的聯(lián)系。另一種方式是進(jìn)行諸多房間內(nèi)人員的通話聯(lián)系。對于各不相同的通話方式如一對一通話、通播以及一對多通話等，本系統(tǒng)均能夠給予支持。

1 數(shù)字交換設(shè)計

作為通信儀器的重要技術(shù)，數(shù)字交換中儀器能穩(wěn)定工作的保障依賴于交換電路的可靠性。通常在進(jìn)行操作的時候應(yīng)用Zarlink公司的MT系列芯片進(jìn)行實際的應(yīng)用，主要的優(yōu)勢就是操作簡單；主要的不足就是設(shè)備有可能在生產(chǎn)的同時出現(xiàn)停產(chǎn)，進(jìn)而需要對電路進(jìn)行再次的規(guī)劃[2]。當(dāng)然伴隨著FPGA容量的增加，在FPGA中應(yīng)用自設(shè)電路進(jìn)行數(shù)字交換的優(yōu)勢也越來越突出。自行設(shè)計的優(yōu)點很多，不但可以節(jié)約儀器的成本，還可以增加儀器的穩(wěn)定性，當(dāng)然也就不必考慮停產(chǎn)的問題[3]。全雙工數(shù)字交換的規(guī)劃機(jī)理不復(fù)雜，較多的應(yīng)用FPGA內(nèi)部設(shè)計的方式進(jìn)行數(shù)字交換。交換后的信息是經(jīng)過交換矩陣得到的，信息將要置入的時隙是地址產(chǎn)生器2得出的位置，此位置同時受到外部數(shù)據(jù)的控制，可以通過將交換矩陣同一時隙的信息加到多個接收時隙中，就能夠做到一對多的功能。

2 同步技術(shù)

數(shù)據(jù)信息作為想連續(xù)的碼元序列存在于數(shù)字通信系統(tǒng)中，想要獲得所發(fā)出信息的可信的判決結(jié)果，就要運(yùn)用符號速率通過匹配濾波器的輸出端對相應(yīng)的信號進(jìn)行采樣。接收機(jī)同時要明確采樣的頻率以及合適的采樣時機(jī)，也就是數(shù)字通信系統(tǒng)中所說的相當(dāng)重要的同步技術(shù)[4]。該技術(shù)的性能嚴(yán)重影響著通信系統(tǒng)的功能。“同步”是同步通信系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，而位同步又是網(wǎng)同步等的基礎(chǔ)，所以，想要確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳送，同步系統(tǒng)就要擁有優(yōu)質(zhì)的可信性。位同步信號的性能要求：1）相位誤差：主要指最佳采樣點以及平均相位產(chǎn)生的偏差，相差的大小決定了誤碼率的高低；2）同步建立時間：需要重建時所需的最長的時間，要求此時間要盡量短；3）同步保持時間：計算收到的數(shù)據(jù)信息至輸出數(shù)據(jù)停止的時間，要求其要較長；4）位同步門限信噪比：即確保質(zhì)量的前提下輸入端可接受的最小信噪比。它體現(xiàn)了位同步恢復(fù)針對深衰落情況的強(qiáng)適應(yīng)性。

數(shù)字位同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的具體事項方法有兩種：借助反饋環(huán)操控采樣時鐘的相位以實現(xiàn)同步；通過采樣時鐘單獨工作的形式，利用數(shù)字信號處理方法通過位同步的采樣信號得到確切的信號值）。第一種方法主要運(yùn)用于傳統(tǒng)接收機(jī)中，而第二種方法主要應(yīng)用了數(shù)字集成電路技術(shù)而受到更廣泛的重視。

3 全雙工會議設(shè)計

通過FPGA內(nèi)部的自行規(guī)劃可以較為靈活的對會議成員數(shù)以及可以同時召開的會議的數(shù)量進(jìn)行靈活的安排，同時能夠根據(jù)不同的情況選取相應(yīng)的FPGA給予相應(yīng)的規(guī)劃。該電路的規(guī)劃機(jī)理是把參與會議的全員進(jìn)行PCM編碼的轉(zhuǎn)換，形成線性編碼，再將這些編碼進(jìn)行合并，并對結(jié)果給予相應(yīng)的處理，進(jìn)而處理掉自己的話音，再將其轉(zhuǎn)為PCM編碼，通過交換矩陣將信息進(jìn)行傳輸。圖1描述了全雙工會議的信號流程。

圖1 全雙工會議買現(xiàn)原理

4 抗噪設(shè)計

本系統(tǒng)可以在野外的環(huán)境應(yīng)用，如四周的噪音較大等條件下，如果不能有很強(qiáng)的抗干擾的功能，就會是通話的效果不理想。本系統(tǒng)的抗噪音的功能可以令系統(tǒng)在既往繁雜的條件下也可以進(jìn)行優(yōu)質(zhì)的通話。

主要應(yīng)用的抗噪音的方法包括濾除環(huán)境噪聲以及終端采用抗噪的MIC。在對FPGA內(nèi)的語音進(jìn)行限制的時候，僅當(dāng)聲音高達(dá)門限電平的情況下，方可以將語音信息傳出，也就是說語音的數(shù)據(jù)電平比門限低時，自動延時3秒后會自行關(guān)閘，以確保話音的流暢性。

5 結(jié)論

本研究不但能夠完成較小區(qū)域內(nèi)部人員的信息聯(lián)絡(luò)，同時在區(qū)域的外面可以借助有線以及無線的方式與內(nèi)部進(jìn)行通信。通過自行設(shè)計的方式能夠?qū)K端數(shù)量進(jìn)行靈活的配備，及時在野外僅用無線終端的方式進(jìn)行聯(lián)絡(luò)也是相當(dāng)簡便的。該系統(tǒng)的諸多的重要技術(shù)都是于FPGA內(nèi)部進(jìn)行的，提高了儀器的可信性，同時降低了花銷，促進(jìn)設(shè)備的進(jìn)一步生產(chǎn)。

[1]謝金明.高速數(shù)字電路設(shè)計與噪聲控制技術(shù)[J].北京：電子工業(yè)出版社，2003.

[2]郭金鵬，賈香娥.大數(shù)判決和BCH編解碼抗誤碼性能的分析[J].無線電通信技術(shù)，2004，2(16)：42-44.

[3]康京山.通信網(wǎng)電話會議技術(shù)研究[J].無線電通信技術(shù)，2006，4(13)：39-41.

[4]桑林，郝建軍，劉丹譜.數(shù)字通信[M].2版.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2002.