WLAN(Wireless LAN)具有网络配置灵活、组网迅速、用户/终端可移动、适应性强、安装维护方便等优点,因此越来越受重视。本文利用WLAN芯片和DSP芯片设计、制作了扩频电台的基带处理模块,该模块利用WLAN成熟的无线传输技术和高速数字信号处理技术,具有设备简单、配置灵活等优点。
1 基带处理模块硬件系统的设计
1.1 扩频电台的系统结构
扩频电台的系统原理框图如图1所示。主要由基带处理模块、收发信机、接口电路等部分组成。
扩频电台的基带处理模块主要包括两部分:控制器和Modem。基带Modem采用Intersil公司的WLAN芯片HFA3861B,该芯片支持IEEE802.11[1]IEEE802.11b[2]的物理层协议。基带控制器采用TI公司的高速DSP-TMS320C5402[3],该芯片具有较强的数字信号处理能力。基带处理模块主要以HFA3861B构建的硬件平台为基础,由DSP的软件完成各自的功能并有机地融为一体,最大限度地提高通信的有效性。
1.2 基带控制器
基带控制器主要完成以下功能:
·对各类业务数据(话音和异步数据)的读写
(1)通过RS232串行口与微机交换异步数据,串口速率为38.4kbps。
(2)与声码器交换数字化语音信息。
扩频电台采用时分双工(TDD)模式,将时间轴分为时帧,如图2所示。
每一个帧分为两个时隙:发送和接收时隙。每个时隙又进一步分为用于传输话音和数据业务的两个部分。话音部分的边界可动态变化。当用户没有传送话音信息时,整个时隙都提供给数据业务使用。
首先发起业务请求的用户为主叫端,被呼叫的用户为被叫端。用户只能在它的发送时隙发送数据,在它的接收时隙接收数据。当主叫端处于发送时隙时,被叫端处于接收时隙;当主叫端处于接收时隙时,被叫端处于发送时隙。
1.3 基带Modem
基带Modem主要完成以下功能:
·协议转换:把TDD的数据帧转换成IEEE802.11帧格式。
·调制解调
基带Modem支持IEEE802.11和IEEE802.11b协议的物理层标准,即11dB的扩频处理增益;调制方式:DBPSK、QPSK、CCK;传输速度;1/2/5.5/11Mbps,其中补码键控(CCK)能以更小的误码率、更高的速度进行传输,其调制器框图如图3所示[4,5]。
输入的8bits串行数据经过串/并转换分成8路,其中,D0~D5用来选择CCK码字。也就是说,按某种规律从存储器中的64个正交补码中抽取一个,得到的补码(即CCK码字)长度为8chips。这样,6bits的信息就被调制到8 chips的补码上。得到的CCK码字为复数编码,包括实部和虚部,相应地分为I、Q两路输入到差分电路中。在差分电路中,D6~D7从四种相位(0°, 90°,180°,270°)中选择一种,并用这个相位对CCK码字进行翻转。由于I、Q两路信号都进行AejQ的翻转,所以两路信号仍然保持正交,因此受信道失真的影响较小。