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集群通信因其接线速度快,且能支持群组呼叫等特点,广泛应用于部队、公安、铁道、水利、电力和民航等专用移动通信网络中。在诸多集群协议中,来自欧洲的TETRA系统成为我国信息产业部指定的集群通信协议。但是由于国外厂商长期以来的技术垄断,设备采购和维护成本极其高昂,研发拥有自主知识产权的TETRA系统呼声很高。此外,由于GSM体制应用的广泛性和技术上与TETRA的相似性,设计一款既可以支持TETRA又可以支持GSM的基站,不但能满足集群通信市场的需求,也能在应急通信领域发挥巨大作用。 本文根据标准TETRA协议,设计了一款支持TETRA,并且可以在硬件上做微小改动就可以支持GSM的双载波架构基站。系统采用分立元件设计射频和中频电路以满足协议要求,并通过相应测试方法验证了电路指标。 论文首先对TETRA和GSM体制进行介绍,并在分析了相关特性后总结出总体设计要求,接下来将总体设计要求分别对模拟部分、数字部分和PCB设细化成为具体的可实现的要求,用于指导基站设计。 其次,根据详细的可实现的设计要求分别对模拟电路,数字电路和PCB设计进行论述。针对采用分立元件设计的射频、中频等模拟电路,先论述选型依据,然后采用先仿真再电路实体化的方法进行设计,保证电路依照合理的射频理论工作;同时,设计过程中针对每步设计都采用相应的软件辅助设计,保证电路设计质量。用FPGA完成对本振和混频器的时序配置。对于数字基带电路,根据基站需要支持TETRA及GSM两种体制且需要支持双载波的要求,设计了PowerPC+DSP+FPGA的架构,并在对主要芯片选型后论述了匹配和电源设计。 第三,依照射频布板理论设计了PCB叠层、布局和布线,并分析了传输线理论和信号完整性,然后对高速和长距离数字信号进行了HYPERLINX仿真,优化信号传输质量。 最后,通过适当的测试方法对基站板进行测试和分析,分别得到了接收和发射指标,验证电路达到设计要求。