The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지

A Design and Implementation of Digital Ultra-Narrowband Walky-Talky Using Direct Conversion Method

직접 변환 방식을 이용한 디지털 초협대역 무전기 설계 및 구현

  • 정영준 (한국전자통신연구원 전파기술연구그룹) ;
  • 강민수 (한국전자통신연구원 전파기술연구그룹) ;
  • 유성진 (한국전자통신연구원 전파기술연구그룹) ;
  • 정태진 (한국전자통신연구원 전파기술연구그룹) ;
  • 오승엽 (충남대학교 전자공학과)
  • Published : 2005.06.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, digital ultra-narrowband Walky-Talky using direct conversion method for CQPSK modulation scheme is implemented with satisfying the requirements of APCO P25. RF transceiver design and implementation scheme that minimize the influence of DC-offset and AC-coupling at ultra-narrowband is proposed. This scheme also minimizes the influence of nonlinear characteristic at power amplifier fir CQPSK modulation method. Test results of full system including DSP module and direct conversion RF transceiver show that FCC emission mask at 36.8 dBm PEP meets the standard requirements. The characteristic of receiver AGC by PWM control signal is linear at 40 dB dynamic range and voice communication at input power level of -116 dBm is successful. Also it is verified that the performance of BER versus frequency offset and versus SNR meets the standard requirements.

본 논문에서는 CQPSK(Compatible QPSK) 변조 방식을 이용하여 APCO P25 규격을 만족하는 직접 변환 방식 디지털 초협대역 무전기를 구현하였다. 초협대역화에 따른 DC-offset 및 AC-coupling 영향, CQPSK 변조 방식에 대한 전력 증폭기의 비선형 특성을 최소화하기 위한 무전기 RF 트랜시버 설계 및 제작 방안을 제시하였다. 직접 변환 방식 RE 트랜시버 및 DSP 모듈과의 연동 시험 결과 송신기의 경우 36.8 dBm의 PEP에서 FCC 방사 마스크 규격을 만족하였다. PWM 제어 신호에 의한 수신기 AGC 동작 범위는 40 dB 범위에서 선형적으로 동작 하였고, 수신 감도 레벨(-116 dBm)에서도 양호한 음성 통화가 가능하였다. 또한 입력 SNR에 따른 BER 성능 및 주파수 오프셋 변화에 대한 BER 성능 측정 결과 무전기 성능 요구 규격을 만족함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. ITU-R M.2014 Document, 'Spectrum efficient digital land mobile systems for dispatch traffic (Question ITU-R 37/8)', 1998
  2. Project 25 Statement of Requirements - New Technology Standards Project Digital Radio Technical Standards, Nov. 1999
  3. TIA/EIA-102. BAAA, 'Project 25 FDMA common air interface new technology standards project digital radio technical standards', May 1998
  4. Part 90, Title 47, Code of Federal Regulations (Private Land Mobile Services), Edition, FCC, Oct. 2001
  5. TIA-102. CAAA-A, 'Digital C4FM/CQPSK transceiver measurement methods', Nov. 2002
  6. M. Boloorian, J. P. McGeehan, 'Linearization of frequency-hopped transmitters using cartesian feedback', Proc. IEEE VTC, pp. 520-524, 1995
  7. L. E. Larson, RF and Microwave Circuit Design for Wireless Communications, Artech House, Chap. 4, 1996
  8. F. M. Gardner, 'A BPSK/QPSK timing-error detector for sampled receivers', IEEE Trans. on Communications, vol. COM-34, pp. 423-429, May 1986
  9. U. Mengali, A. N. D' Andrea, Synchronization Techniques for Digital Receivers, Plenum Press, Chap. 3-Chap. 7, 1997
  10. M. Order, H. Myer, 'Digital filter and square riming recovery', IEEE Trans. on Communications, pp. 605-612, May 1998