集群電臺(tái)接口板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、集群通信系統(tǒng)是一種專網(wǎng)專用的系統(tǒng)。它具有應(yīng)急指揮通信和綜合調(diào)度的功能（如組播、一鍵對(duì)講以及緊急呼叫等功能）。集群通信系統(tǒng)已經(jīng)在物流、機(jī)場(chǎng)、林業(yè)等專網(wǎng)專用的行業(yè)和公安、消防、鐵路等應(yīng)急指揮調(diào)度領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。隨著集群專網(wǎng)的日益增多，對(duì)專網(wǎng)之間互聯(lián)互通的需求也日益增加，由于不同的部門如公安，消防等使用的集群專網(wǎng)體制不同，多網(wǎng)融合、統(tǒng)一調(diào)度的問(wèn)題也日益突出。
　　本論文通過(guò)分析不同集群專網(wǎng)的接口特點(diǎn)，提出了基于音頻接口的統(tǒng)一的

2、互聯(lián)解決方案，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了綜合交換調(diào)度設(shè)備。本論文主要論述了綜合交換調(diào)度設(shè)備中集群電臺(tái)接口板的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。每塊集群電臺(tái)接口板提供了四路集群電臺(tái)接口，可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)不同頻段、不同技術(shù)體制的集群網(wǎng)際之間的互聯(lián)，也可以連接電臺(tái)實(shí)現(xiàn)集群臺(tái)和電臺(tái)之間的互聯(lián)。通過(guò)與綜合交換調(diào)度設(shè)備中二線板的數(shù)據(jù)交互還可以使無(wú)線集群專網(wǎng)接入到公共電話網(wǎng)(PSTN)和GSM/CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，可進(jìn)行單雙工設(shè)備之間的順暢通信，解決了多部門之間無(wú)法統(tǒng)一指揮調(diào)度等問(wèn)題。

3、　　集群電臺(tái)接口板由于受外形尺寸、成本控制等原因，在設(shè)計(jì)中使用了基于SOPC的硬件架構(gòu)。采用ALTERA的FPGA并在內(nèi)部構(gòu)建了基于NIOSⅡ的處理器平臺(tái)，除了語(yǔ)音編解碼用專用芯片實(shí)現(xiàn)外，其余的數(shù)據(jù)處理和控制均在FPGA中完成。
　　本文的主要工作如下：
　　1.設(shè)計(jì)了集群電臺(tái)接口板的硬件系統(tǒng)，包括語(yǔ)音接口電路、語(yǔ)音編解碼電路、FPGA子系統(tǒng)和熱拔插接口電路等幾個(gè)部分，最終設(shè)計(jì)完成了單元板的原理圖和PCB。
　　2.完

4、成了FPGA邏輯設(shè)計(jì)和軟件程序的開(kāi)發(fā)。對(duì)于設(shè)計(jì)集群電臺(tái)接口板中遇到的語(yǔ)音激活檢測(cè)（VAD）和雙音多頻（DTMF）檢測(cè)兩個(gè)關(guān)鍵算法，首先使用Matlab對(duì)算法進(jìn)行了仿真，然后把算法用VHDL硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，并用ModelSim軟件進(jìn)行了前仿真，通過(guò)修改調(diào)整時(shí)序，確保邏輯程序設(shè)計(jì)的正確性。最后對(duì)邏輯程序進(jìn)行了綜合、適配并下載到FPGA上通過(guò)使用SignalTapⅡ邏輯分析工具進(jìn)行了驗(yàn)證。程序算法全部用FPGA內(nèi)部基本邏輯單元實(shí)現(xiàn)，擺脫了對(duì)