主頁(yè)（http://www.by236.com）：TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)語(yǔ)音信道編解碼的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)(2)

圖2  TETRA系統(tǒng)信道編碼器的結(jié)構(gòu)

 TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)信道編碼器主要由兩大類模塊構(gòu)成：控制模塊和編碼模塊。

（1）控制模塊

 控制模塊主要由主控制模塊、讀RAM地址控制器、1路變2路選擇器以及2路變1路選擇器。根據(jù)TETRA數(shù)字集群協(xié)議棧所要求編碼的邏輯信道類型，主控制模塊控制整個(gè)編碼模塊的工作。讀RAM地址控制器通過(guò)對(duì)讀地址的控制，實(shí)現(xiàn)了不同等級(jí)的分類。1路變2路選擇器將AACH的編碼數(shù)據(jù)和其他邏輯信道的編碼數(shù)據(jù)分離。2路變1路選擇器將兩路編碼數(shù)據(jù)合并成一路數(shù)據(jù)，然后進(jìn)入擾碼模塊。

（2）編碼模塊

 編碼模塊主要由循環(huán)編碼模塊、RM（Reed-Muller）編碼模塊、卷積編碼模塊、交織模塊以及加擾模塊組成。循環(huán)編碼模塊是由移位寄存器實(shí)現(xiàn)的，在加入CRC校驗(yàn)碼之后，還加入了4個(gè)比特的尾碼。RM（Reed-Muller）編碼模塊只應(yīng)用于AACH邏輯信道。卷積編碼模塊支持TETRA協(xié)議中規(guī)定的各種碼率。交織模塊由塊內(nèi)交織和塊間交織兩個(gè)子模塊組成。在編碼之前，加擾模塊需要協(xié)議棧提供色碼參數(shù)，才能正確輸出編碼結(jié)果。

 在獲知協(xié)議棧所要求編碼的邏輯信道類型之后，主控制模塊開(kāi)始從存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RAM中讀取待編碼數(shù)據(jù)，讀取的個(gè)數(shù)隨著邏輯信道類型的不同而不同。因?yàn)榇�編碼數(shù)據(jù)是按順序存入RAM中，而TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音信道的編碼方案采用了非均等保護(hù)，要求輸入編碼器的碼元順序按等級(jí)分類，所以在對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼之前，主控制模塊通過(guò)讀RAM地址控制器模塊來(lái)控制讀RAM的地址順序，從而完成等級(jí)分類。

 在TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)的信道編碼方案中，AACH邏輯信道的編碼流程與其他邏輯信道的編碼流程不同，所以在實(shí)際實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，通過(guò)兩個(gè)路徑選擇器形成兩條編碼路徑，使AACH的編碼路徑與其他邏輯信道分開(kāi)。
 圖3示出了TETRA語(yǔ)音業(yè)務(wù)信道信道編碼的流程。

圖3  TETRA語(yǔ)音業(yè)務(wù)信道編碼流程

 在接收到編碼指令之后，信道編碼器首先判斷協(xié)議棧要求編碼的邏輯信道類型，并根據(jù)邏輯信道類型從語(yǔ)音緩存區(qū)里讀取數(shù)據(jù)：全時(shí)隙業(yè)務(wù)信道（TCH/F）讀取274比特的數(shù)據(jù)；半時(shí)隙業(yè)務(wù)信道（TCH/H）讀取137比特的數(shù)據(jù)。由于語(yǔ)音緩存區(qū)里的比特流級(jí)別順序是混亂的，所以必須對(duì)比特進(jìn)行重排，將各級(jí)別數(shù)據(jù)分類，并按順序排放。只對(duì)第二等級(jí)的比特進(jìn)行CRC編碼，在第二等級(jí)比特流末端加入CRC校驗(yàn)值之后，還要再加入4比特尾碼。根據(jù)395-2協(xié)議，業(yè)務(wù)信道編碼前的碼元是逆序進(jìn)入移位寄存器的，即最先進(jìn)入編碼模塊，最后進(jìn)入移位寄存器；最后進(jìn)入編碼模塊，最先進(jìn)入移位寄存器。當(dāng)進(jìn)行RCPC編碼時(shí)，首先對(duì)第1等級(jí)比特進(jìn)行卷積，然后對(duì)第2等級(jí)比特（包括CRC校驗(yàn)碼和尾碼）進(jìn)行運(yùn)算。第1等級(jí)和第2等級(jí)的比特所進(jìn)行刪余的碼率是不同的，但處理是連續(xù)進(jìn)行的，在碼率轉(zhuǎn)換的時(shí)刻，寄存器不要清空。對(duì)所有比特進(jìn)行交織和加擾。

5  結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)信道所采用的糾錯(cuò)編碼技術(shù)進(jìn)行了分析，闡述了語(yǔ)音業(yè)務(wù)信道的編碼流程，并給出了用FPGA實(shí)現(xiàn)編碼器的方案，為進(jìn)一步的研究與開(kāi)發(fā)提供參考。

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