如何使用GNU Radio實(shí)現(xiàn)230MHz多通道主站電臺的設(shè)計(jì)

　　230MHz無線電臺通信系統(tǒng)在電力負(fù)荷管理系統(tǒng)和用戶用電信息采集系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。然而，隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，在不同時期投入應(yīng)用的無線電臺，雖然基本結(jié)構(gòu)類似，但調(diào)制方式、波形結(jié)構(gòu)、調(diào)制速率都有較大差別，不同的設(shè)備占用不同頻段單獨(dú)組網(wǎng)，獨(dú)立運(yùn)行，十分不利于系統(tǒng)的維護(hù)，而且，隨著對高速通信電臺設(shè)備需求的增加，使得通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。為了解決上述問題，本文基于GNU Radio 系統(tǒng)提出了一種多信道、多傳輸速率、多調(diào)制方式的軟件無線電多通道主站電臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)在調(diào)制方式上與現(xiàn)有的無線電臺設(shè)備全面兼容，覆蓋整個電力系統(tǒng)230 MHz 全雙工頻段，可以同時在多個頻點(diǎn)運(yùn)行，以不同的速率、調(diào)制方式進(jìn)行通信，很好地保證了現(xiàn)有業(yè)務(wù)的正常運(yùn)營。此外，基于軟件無線電的系統(tǒng)具有極強(qiáng)的可配置性，為將來的業(yè)務(wù)拓展和設(shè)備升級提供了可靠保障，降低了系統(tǒng)的維護(hù)和升級成本。

　　1、230 MHz 無線通信系統(tǒng)分析

　　230MHz無線通信系統(tǒng)由主站電臺和從站電臺組成，主站采用全雙工電臺，從站采用半雙工電臺。無線電管理委員會將230 MHz 頻段的15 對雙頻頻點(diǎn)分配給電力系統(tǒng)專用［2］，頻點(diǎn)分配如表1 所示。每個頻點(diǎn)帶寬為25 kHz，相鄰頻點(diǎn)間隔為50～150 kHz，15 個接收/發(fā)送頻點(diǎn)總帶寬約為2 MHz，上下行頻率間隔為7 MHz。目前電力行業(yè)中使用的大部分是模擬調(diào)頻電臺，電臺內(nèi)增加調(diào)制解調(diào)模塊后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。早期的低速電臺采用 FSK，MSK 等調(diào)制方式，傳輸速率為600~2 400 bps；高速電臺采用GMSK 調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)9 600 bps 的信號收發(fā)。此外，部分地區(qū)運(yùn)行著230 MHz 頻段的Mobitex 系統(tǒng)，它直接采用GMSK 調(diào)制，避免了第二級FM 調(diào)制對信道資源的浪費(fèi)，僅占用12.5 kHz 的射頻帶寬，實(shí)現(xiàn)了8 kbps數(shù)據(jù)傳輸。