0引言

　　短波All廣播覆蓋范圍大、傳輸距離遠、接收機簡單、價格低廉，一直被世界各國作為首選信息傳播的技術手段。由于技術的限制，傳統調幅廣播節目的單一性，易遭受由于電離層變化和頻率選擇性衰落而導致的固有傳輸干擾，收聽聲音質量不高等缺點愈加突出。為了將AM波段的模擬調幅廣播數字化，DRM（世界數字廣播組織）與世界各國建立了世界通用的數字AM廣播標準，并推廣數字AM廣播技術。

　　1系統總體設計

　　短波DRM通信系統包括4部分，人機交互界面、信源部分、信道部分部分和收發信機部分?？傮w設計框圖如圖1所示：

　　1.1人機界面部分

　　人機界面部分由液晶顯示器、按鍵組成。液晶顯示器旁邊設置一組按鍵，通過按鍵輸入相應的參數。人機界面采用成本低廉且外圍簡單的單片機完成屏幕控制和按鍵檢測，并將設置和改動的結果發送給單板計算機。

　　1.2信源接口部分

　　信源接口部分支持綜合業務終端、計算機或音視頻編解碼設備等。為了適應不同業務的需要，DRM短波通信系統提供三種業務信源接口：

　?。?）數據通道一一連接的數據終端可以是計算機、綜合業務終端（如802）、視頻或音頻壓縮編碼設備等。該通道提供最大的傳輸容量，以滿足數據通信的需求。

　　（2）聲碼通道一一能夠連接各種聲碼設備。根據不同的聲碼器壓縮的音頻數據的流量，該通道能夠在4.8、3.6、2.4、1.2和0.6Kbps切換。該通道不使用時能夠關斷，以便為數據通道提供盡可能大的數據帶寬。

　?。?）字符通道一~能夠連接各種字符收發設備（例如：在計算機上運行超級終端程序）。該通道只有lOObps的速度，目的是為通信雙方提供一個能即時交流的信息通道。例如短信息服務。

　　所有的信源設備都復用一個LAN口。服務的區分在單板機上的網口控制程序中實現。信源接口部分負責和信源設備通信獲取信源設備的信息，并和它們進行信息交互實現流控制，狀態控制功能。

　　1.3信道部分

　　信道部分是本次研發的主體，主要由基帶部分和數字上下變頻部分組成。

　　1.3.1數字基帶部分

　　數字基帶部分完成對信源信息的處理使得他們適合在無線信道上發送，具備一定的抗突發干擾、抗差錯能力，并和無線信道的傳輸能力相匹配。將其劃分為如下3部分：

　?。?）復用過程和解復用過程：為了實現三種業務的同步發送，需要對3種業務的數據復用到一個復用幀中。復用過程需要根據當前的配置計算出復用幀的長度，并根據這個長度按照一定的優先級為3個業務分配比特率；為了接收機能夠順利接收和解復用，在這個候還要生成FAC信道數據和SDC信道數據。

　　（2）信道編譯碼部分：對MSC、FAC和SDC通道的數據進行編碼處理。對它們進行能量擴散減少連續的O或l出現的可能性；對MSC信道數據進行碼流分區，以便對不同錯誤保護要求的業務進行分級保護、分級編譯碼按照碼流分區的結果進行不同級別的卷積編譯碼；位交織操作是在分級編碼區域內對位進行交織，增加系統的抗突發錯誤能力；根據用戶要求將比特按規定的星座圖進行QAM映射；（3）OFDM調制解調：在這一部分生成導頻數據，組織傳輸超幀，并進行頻域到時域的變換操作。對于接收，還要做一個同步過程，重新獲得超幀。系統的同步過程應該是系統中最核心的技術數字基帶通過USB2.0和數字中頻系統數據和控制傳輸。組織后的傳輸超幀和控制信息組織后傳輸到數字中頻，由數字中頻進行進一步處理。

　　1.3.2數字中頻

　　數字基帶的核心器件是一塊FPGA.另外有一塊單片機實現USB2.O通信和控制功能。

　?。?）數字上變頻：將基帶信號變成適合發信機的射頻信號。

　　為了能連接各種現役的短波無線電信道設備，DRM短波通信系統中頻輸出頻率范圍為0.1‘5MHz，輸出幅度為-18’+ldb;（2）數字下變頻：將接收機的中頻信號轉變為適合數字基帶處理的基帶信號。為了能連接各種現役的短波無線電信道設備，DRM短波通信系統中頻輸入頻率范圍為12‘500KHz，輸入幅度為-35~|5dbm.

　　1.4收發信機部分

　　收發信機可以使用各種型號的短波發信機和短波收信機。

　　因為短波DRM通信系統提供的是帶寬為4.5’20KHz的正交頻分復用信號，無法通過收發信機的音頻接口（收發信機的音頻接口帶寬限制一般為300‘3000Hz，只有2.7KHz的帶寬），只能通過收發信機的中頻口進行連接。為了保證中頻連接不受連接線路的影響，在發信機和收信機中安裝一個連接盒，對外部線路進行隔離。

　　2硬件組成

　　DRM短波通信系統的硬件是由人機交互板、單板計算機和中頻合成單元和加密模塊四部分組成，如圖2所示。人機界面部分負責顯示狀態和接收控制輸入；單板機進行整個信道編解碼和調制解調處理；數字中頻合成單元，進行數字上下變頻和數字濾波，產生中頻信號。聲碼器是外購件，用于語音編碼；加密模塊用于特殊通信。

　　2.1人機交互設備

　　人機界面部分的作用是設定設備運行方式，包括對帶寬、信道適應模式、交織、QAM調制、信道編碼率及聲碼話復用等參數的控制，同時也顯示出當前的狀態。人機界面設備是一塊印制板i屏幕、按鍵、蜂鳴器、單片機固定在一塊印制板上，印制板固定在機箱前面板。