作者：华南理工大学 陈致樑 尹俊勋 叶 梧 来源：《电子产品世界》 　 扩频ｅ１无线中继器的设计

摘要：无线扩频技术是现代通信最具潜力，最有前途的核心技术。本文阐述了利用此技术实现扩频e1无线中继器的基本原理和设计方案。

关键词：无线扩频，直接序列扩频，无线中继

上世纪50年代提出的扩频通信技术提高了无线通信的抗干扰性和保密性，已经成为物理层的主要通信手段。无线中继对于城市以外的地区，尤其是地形复杂，地广人稀的地方是一种方便经济的中继方式。为此，我们将扩频技术应用于无线中继，研制出一种基于harris公司prism系列扩频芯片的直接序列扩频e1无线中继器，该设备符合无线局域网ieee802.11标准，是对传统中继器的一种合理改进。

扩频e1无线中继器的总体方案

扩频e1无线中继器的总体框图如图1所示。

扩频e1无线中继器为全双工方式。作为主端其功能框图见图1(a)，来自程控交换机或路由器等有线设备的e1数据流是线路传输码（hdb3码），经过码型转换，hdb3码解码为nrz码。对该信号进行基带扩频，然后经过中频调制和上变频，馈至天线发送出去。从端是主端的逆过程，其功能框图见图1（b）。系统中基带部分、中频部分和射频部分均在控制器的控制下协调工作。

码型转换模块

我们选用crystal公司生产的e1线路接口芯片cs61575构成码型转换模块，它可实现对e1数据流发送和接收的全部线路接口功能。该芯片单电源5v供电，对数据流的帧格式透明。内部可选择产生适合于多种传送距离的传输脉冲波形。接收器中有一个128bit的缓冲器，用于去除输入数据的抖动。cs61575具有以下性能特点：

* 为e1应用提供线路接口；

* 提供线驱动、去抖动和时钟恢复功能；

* 与at&t 62411去抖动、同步要求完全兼容；

* 低功耗典型值为175mw;

* 内含hdb3码编***；

* 发送器返回损耗为14db。

基带扩频模块

本中继器需对e1信号进行透明的传送，因此要求基带扩频芯片必须满足以下两个条件：（1）吞吐量必须能够处理e1信号。（2）面向e1信号呈连续方式传送。美国harris（现更名为intersil公司）推出的一套适用于2.4ghz载频上的cdma直接序列扩频芯片组，非常适合于建立点对点，点对多点的无线通信系统。其核心为基带处理芯片hsp3824，它可处理的最高数据率为4mbps，满足我们的吞吐量要求。

1 hsp3824简介

hsp3824具有半双工或全双工基带收发的全部必需功能，可以工作于dbpsk或dqpsk调制解调方式；片内有3 bit a/d转换器用于输入模拟i、q信号的量化，还有6 bit a/d转换器用于信道空闲状态检测，以免冲突；可编程产生11、13、15或16bit的扩频码；有最高达12db的扩频增益；有4种发送帧格式可选，帧头内部自动产生或外部产生；单电源工作；有通用cpu接口用于芯片初始化及监控等；该芯片具有较高的集成度、灵活性和通讯频率，因此非常适用于设计无线modem, 多媒体终端用的无线收发信机，用于音频、视频的点对点或点对多点的传输、无线局域网交换设备、catv传输等。

2 hsp3824在系统中的应用

hsp3824可处理的最高数据率为4mbps，而本设备所要处理的信号速率为2.048mbps，因此我们需将该芯片降速使用，使其满足吞吐量要求。另外，hsp3824主要满足ieee802.11协议要求，进行包方式传送。为了实现e1信号的连续方式传送，可以利用fifo进行缓存，完成连续方式与包方式之间的转换。其原理如图2所示。

在图中a，b两点间的数据呈连续状态，而在其它各处按包方式传送，由于每一数据包中具有包头，故每包的数据速率应大于2.048mbps。在这里如何设置fifo的深度，每包的包长以及使控制信号互相匹配是关键问题。另外，为了保证e1数据的频率，相位具有继承性，必须要求各部分的时钟信号具有继承性。为此，我们考虑的方案如下：

在发端hsp3824的主时钟mclk是由输入的e1信号时钟tclk20倍频得来，即：mclk=202.048=40.96mb/s，mclk低于额定时钟频率44.00mb/s，故为降速使用。hsp3824的传输波特率为：