基于FPGA的集群通信移动终端设计方案的研究

　　引言

　　集群通信是移动通信中不可缺少的一个分支，它是实现移动中指挥调度通信最有效的手段之一，也是指挥调度最重要的通信方式之一，因此从它诞生时就引起了人们的广泛注意[1]。集群通信系统一般由终端设备、基站和中心控制站等组成，具有调度、群呼、漫游等功能。

　　伴随着全球通信行业的复苏，集群通信的飞跃，集群通信中的移动终端设备的应用越来越多[2]，目前在移动通信、消费电子、军事应用、港口码头，尤其在地下矿井中受到足够的重视。

　　FPGA (现场可编程门阵列)是基于查找表技术的，其基本组成部分有可编程输入/输出(I/O)单元、基本可编程逻辑单元、嵌入式RAM、丰富的布线资源、底层内嵌功能单元、内嵌专用硬核等。FPGA中众多的可编程逻辑单元以二维阵列形式分布在器件的中部，用以实现设计者所需的逻辑功能。可编程输入/输出单元分布在器件的四周，它提供器件外部引出端和内部逻辑之间的连接。通过遍布器件内的可编程互连资源，可将器件内部任意两点连接起来，从而使FPGA内部的逻辑单元和输入/输出单元连接成各种复杂的系统。可编程互连资源主要由纵横分布在逻辑单元阵列之间的金属线网络和位于纵横线交叉点上的可编程开关矩阵组成，一个最小的芯片方案可以转换来执行多个功能，硬件配置就如同软件一样，灵活方便、速度快、移植性好及开发周期短，且可重复应用[3,4]。因此，FPGA在高容量数字信号处理方面的应用，倍受青睐。

　　系统方案

　　本方案主要由集群通信模块和FPGA芯片组成，方案如图1所示。

　　集群通信模块选用无线宽带接入终端MEM160模块，该模块能够在基站覆盖的区域提供宽带便携无线接入，为用户提供语音及上下行速率可达1Mbps 的数据服务，广泛应用于PDA、数字集群通信等。