【正文】 眾多的變量很有必要。處理器內(nèi)部所帶的硬件資源較多，可以減少 CPU年產(chǎn) 10 萬套符合 WAPI 標準的 WLAN 系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目資金申請報告 江西金浪工程咨詢有限公司 22 的外圍的硬件。更新或重新闡述 產(chǎn)品的性能指標，以符合市場需求，其中輸出增益值由典型值 15dBm 改為 16dBm177。 20xx年 1月 20xx年 3月，完成 PCB ，同時完成 Firmware 的設(shè)計，除了接入功能（ Access Point），增加了 Bridge、 AP Client、Repeater 工作模式 。但是天線的安裝位置和 PCB 天線不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要，同時會引起 RF 信號的反射和衰減。 20xx 年 3 月 20xx 年 4 月，完成改進板 PCB 的制作，同時完成了 Firmware 的設(shè)計，優(yōu)化 了軟件設(shè)計，簡化了軟件結(jié)構(gòu)。 20xx年下半年，完成改進板 PCB ，同時完成了 Firmware 的設(shè)計，優(yōu)化了軟件設(shè)計，簡化了軟件結(jié)構(gòu)。但是在 20xx 年后期由于國際形式的變化，暫時停滯 ,將重點放在 WLAN 產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)上。 開發(fā)中解決的技術(shù)難點 在開發(fā)過程中，我們著重解決了無線調(diào)制技術(shù)（正交調(diào)制技術(shù)）、射頻電路的制作，將射頻電路整 合，采用大規(guī)模集成電路完成射頻收發(fā)、頻率合成，低噪放大、 I/Q 調(diào)制等功能，完成直序擴頻技術(shù)、增強型橋接模式、頻率合成、 I/Q 調(diào)制等技術(shù)難點。 WAPI 的方案選擇和最終的確定：我們集中攻關(guān)，排除了額外增加解密芯片的方案，直接在軟件上去制作軟件加解密方式。 開發(fā)結(jié)論 YYTetWLRAP 型直序擴頻無線接入點是在市場急迫需要具有自 主知識產(chǎn)權(quán)和符合國家自有標準的 WAPI 無線寬帶接入設(shè)備的背景下花費了大量的心血和財力開發(fā)完成的。 在開發(fā)該型產(chǎn)品的時候，經(jīng)歷了產(chǎn)品立項、產(chǎn)品初樣、產(chǎn)品正樣、產(chǎn)品中試等階段。 目前的 YYTetWLRAP 型無線接入點（ ） 已經(jīng)開發(fā)成功，產(chǎn)品性能完全能夠滿足 要求。具備了替代進口國外同類產(chǎn)品的可能性。 技術(shù)或工藝特點以及與現(xiàn)有技術(shù)或工藝比較所具有的優(yōu)勢 整機硬件的總體方案及工作原理 YYTetWLR 型直序擴頻無線網(wǎng)卡和接入點（以下簡稱“無線接入點”）的原理框圖如圖 1。無線接入點的 CPU 中央控制器采用嵌入式 ARM9TDMI 處理器，其各項工作均在 ARM9TDMI 的統(tǒng)一控制下進行。 將接收的射頻信息解調(diào)為數(shù)字信息：天線單元接收到射頻信號，通過一個射頻（ ） 的帶通濾波器（ Band Pass Filter），將濾波后的射頻信 號送入集成的 LNA 電路，對信號進行低噪聲放大并變頻為 374MHz 的一個 IF 信號，信號通過一個 SAW filter 根據(jù) 標準去處鄰近信道的信息，及解調(diào)，送入解擴單元進行處理，將濾波后的 IF 信號轉(zhuǎn)成基帶 I（ in— phase） /Q（ quadrature）數(shù)據(jù)，通過基帶處理器將基帶數(shù)據(jù)幀進行基帶處理，去掉相應(yīng)的控制信息，將數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)口送給計算機。需要傳輸?shù)臄?shù)字信息通過以太網(wǎng)口從計算機傳入無線接入點，無線接入點的數(shù)字部分將數(shù)據(jù)按 照 協(xié)議規(guī)定的方式加裝控制信息，形成數(shù)據(jù)幀（ I/Q 信號），在媒體訪問控制協(xié)議的控制下經(jīng)并 /串轉(zhuǎn)換后送給擴頻處理單元，擴展為 374MHz 的中頻信號（ IF），一個外部的中頻濾波器用于去處不符合要求的頻率。 ARM9TDMI CPU + + FLASH SDRAM RS232 RJ45 射頻電路單元 PA Antenna 輸 入 /輸出選擇開關(guān) 輸入輸出選擇 射頻電路部分 數(shù)字電路部分 圖 1 YYTetWLR 型直序擴頻無線接入點整機原理方框 圖 圖 3 YYTetWLR 型無線接入點的射頻電路部 分框圖 圖 2 YYTetWLR 型無線接入點的數(shù)字電路部分 框圖 年產(chǎn) 10 萬套符合 WAPI 標準的 WLAN 系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目資金申請報告 江西金浪工程咨詢有限公司 26 YYTetWLR 型無線接入點就是在 的 ISM 頻段下，采用直接序列擴頻技術(shù)，按照 技術(shù)將數(shù)字信息通過一個獨立的碼序列來擴頻調(diào)制或相關(guān)解擴，完成數(shù)字信息的發(fā)送和接收，完成 54Mbps 的數(shù)據(jù)傳輸速率及 300 米的傳輸距離。 主要技術(shù)內(nèi)容解釋： 擴頻調(diào)制是用高碼率的 PN 碼脈沖序列來進行調(diào)制從而擴展信號頻譜。 采用匹配濾波器方式來解擴直擴信號。對于視頻矩形脈沖序列來說，無源匹配濾波器就是抽頭延遲線上加上加法累加器。 PN 碼也稱偽隨機序列。 整機軟件的總體方案及方框圖 產(chǎn)品采用 Nucleus 嵌入式操作系統(tǒng)，用 C++語言，以 VC++為平臺，采用模塊化設(shè)計方法，具有較好的安全性、擴充性、兼容性、軟件結(jié)構(gòu)方框圖見圖 4。 年產(chǎn) 10 萬套符合 WAPI 標準的 WLAN 系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目資金申請報告 江西金浪工程咨詢有限公司 27 當(dāng)無線接入點上電復(fù)位時，程序首先設(shè)置堆棧和中斷向量，對無線接入點內(nèi)部的各個向量、 CPU 內(nèi)的專用寄存器、基帶處理器電路等部分進行初始化，然后進入正常工作狀態(tài)，根據(jù)用戶通過計算機輸入的不同信息，選擇的工作模式和參數(shù)來調(diào)整無線 接入點的工作任務(wù)，運行相應(yīng)的子模塊。 Nucleus Operating SystemNucleus Operating SystemDat ab as e F il e Sy stem/ Sy st em A P IsDat ab as e il e stem/ Sy st em IsEth ern et Dri v erEth ern et Dri v er( L A N)( N)WL A N Dr i v erDr i v er( A P a n d ST A )( P a ST )RS23 2 Dr i v erRS23 2 Dr i v erB ri d g e I n terf ac eri d g e I n terf ac ePr i v il eg eHac ke r Prot ec t F il t erin gN A T ( F T P ,WEB , E mail ,VP N … )R o u ti n g En g ine ( T C P /UD P /I P )SN M PT F T PDNSPr o xyPr xyDHCPHT T PTWEBPPP o EoPPPRo amin gaminWP A( 80 2. 11 i)( 80 2. 11 i)Eth ern et Dri v erEth ern et Dri v er( W A N)( N)UPn PDeb u g g in gu g g in gCo n so leso le 圖 4 YYTetWLR 型軟件方框圖 年產(chǎn) 10 萬套符合 WAPI 標準的 WLAN 系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目資金申請報告 江西金浪工程咨詢有限公司 28 該項目的關(guān)鍵技術(shù)特點 采用了各種專用集成電路技術(shù) 本產(chǎn)品采用了多片專用集成電路，由 EPLD、 FPGA 和 GAL 組成，它們將許多電路功能集成在一起，與國內(nèi)其他產(chǎn)品的設(shè)計比較， YYTetWLR具有可靠性高、成本低，保密性好的優(yōu)點。 YYTWLR 型數(shù)字調(diào)制部分就是使用了專 用的集成電路，采用國外先進的正交（ IQ）調(diào)制器方案，內(nèi)含先進的乘法器調(diào)制圖 5 YYTetWLR 型無線接入點軟件流程 計算機 入口 讀入 信息 確定系統(tǒng)狀態(tài) 消息映射 消息發(fā)送 開 始 自 檢 初始化 監(jiān)視狀態(tài) 接受消息 解釋消息 任務(wù)映射 執(zhí)行任務(wù) 年產(chǎn) 10 萬套符合 WAPI 標準的 WLAN 系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目資金申請報告 江西金浪工程咨詢有限公司 29 電路，包絡(luò)控制控制電路，開關(guān)諧波控制電路，校準檢測及控制電路，通過軟件校準保證了已調(diào)制中頻信號具有很高的調(diào)制精度、優(yōu)良的包絡(luò)控制性能和頻譜純度。我們采用最高達到 64 位的高碼率的 PN 碼脈沖來進行信號頻譜擴展。 采用嵌入式核心，達到大容量駐機軟件開發(fā) 本無線接入點控制復(fù)雜，校準參數(shù)多，控制參數(shù)多，數(shù)據(jù)運算量大。 開發(fā)的軟件具有較好的安全性、擴充性和兼容性。 年產(chǎn) 10 萬套符合 WAPI 標準的 WLAN 系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目資金申請報告 江西金浪工程咨詢有限公司 30 調(diào)制性 能軟件自動校準技術(shù) 該項校準由實時 I/Q 基帶發(fā)生器校準和 IQ 調(diào)制器校準。軟件在這兩個過程中完成對誤差數(shù)據(jù)的采集并通過采用梯度法逐次逼近的辦法進行反復(fù)校準，使儀器調(diào)制指標達到很高要求。它包含了 MAC 層的算法包和外部接口和程序。完全符合國家的 WAPI 的標準。 以下是 YYTWLR 型 WAPI 無線接入點在 WAPI 加解密時的過程示意與解釋。要進行系統(tǒng)功能分解，描述系統(tǒng)與模塊，模塊與子模塊的關(guān)系，以及控制的流向，數(shù)據(jù)的流向，系統(tǒng)內(nèi)存資源分配的關(guān)系；我們采用“狀態(tài)變量法”把系統(tǒng)中的各個功能模塊、子模塊分解開進行統(tǒng)一后的管理，從而達到整機軟件的模塊化管理，有益于整機軟件的設(shè)計和編寫。本項目建立的修正模型進行補償?shù)闹笜?有： （ 1）調(diào)頻頻偏指標 (建立變?nèi)莨艿撵`敏度與壓控電壓的關(guān)系 ) （ 2）載波輸出電平指標 (建立輸出幅度與 PIN 靈敏度的關(guān)系 ) （ 3）載波輸出電平頻響指標 (建立輸出幅度與載波頻率的關(guān)系 ) 年產(chǎn) 10 萬套符合 WAPI 標準的 WLAN 系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目資金申請報告 江西金浪工程咨詢有限公司 33 （ 4）調(diào)幅度指標 (要建立調(diào)幅度與 PIN 靈敏度的關(guān)系 ) （ 5）輸入射頻功率指標 (要建立射頻功率值與檢波管及混頻器特性的關(guān)系 ) 各種中斷信號的管理技術(shù)：本產(chǎn)品的功能多，為了能及時有效地處理各種情況及完成各種測量，本項目采用了十一種中斷輸入 (即 : RS232 中斷、定時器 T1 溢出中斷、 I2C 中斷、定時器 T2 捕捉中斷 0、定時器 T2 捕捉中斷 鍵輸入中斷、定時器 T2 捕捉中斷 ADC 轉(zhuǎn)換完成中斷、定時器 T2比較器 0、定時器 T2 比較器 定時器 T2 溢出中斷 )；在設(shè)計中對各種中斷進行了認真地分析，對其有效性及優(yōu)先級進行了科學(xué)地劃分管理。 由上所述，我們選用功能強速度較快的內(nèi)嵌 ARM9TDMI 的專用處理器，該集成電路內(nèi)部 RAM 區(qū)大，這對本項目眾多的變量很有必要。處理器內(nèi)部所帶的硬件資源較多 (有 8 路十位 A/D轉(zhuǎn)換器、 3 個定時器，豐富的中斷源等 )，功能也較強，可以減少 CPU 的外圍的硬件。目前國內(nèi)還沒有此類無線接入點，產(chǎn)品的標準主要是參照國際標準 無線局域網(wǎng)、 WAPI 加密標準、 以太網(wǎng)標準進行設(shè)計，同時兼顧產(chǎn)品批量生產(chǎn)時生產(chǎn)現(xiàn)場的各種測試設(shè)備要求來確定產(chǎn)品性能指標。 主要性能指標如下： 遵循標準 ， ， , GB , GB 端口 10/100Mbps 快速以太網(wǎng) 年產(chǎn) 10 萬套符合 WAPI 標準的 WLAN 系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目資金申請報告 江西金浪工程咨詢有限公司 34 無線傳輸速率 1Mbps、 2Mbps 、 、 6Mbps、 9Mbps、 11Mbps、12Mbps、 18Mbps、 24Mbps、 36Mbps、 48Mbps 和 54Mbps 動態(tài)調(diào)整 認證方式 WAPI,64/128 位 WEP， ， 介質(zhì)訪問控制 CSMA/CA 和 ACK 無線頻率范圍 – 發(fā)送輸出功率 16dBm177。 在設(shè)計過程中，我們除了按照可靠性設(shè)計要求選擇元器件外，還合理分配各單元的布局功耗，以及對環(huán)境較敏感的電路進行補償調(diào)整和冗余設(shè)計，并對各單元電路進行溫度沖擊和老化措施。針對重點發(fā)熱元件采取年產(chǎn) 10 萬套符合 WAPI 標準的 WLAN 系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目資金申請報告 江西金浪工程咨詢有限公司 35 大面積敷銅散熱，盡量降低環(huán)境對整機性能的影響程度，以滿足產(chǎn)品在工程中，室外環(huán)境中對環(huán)境實驗的要求。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們采用 ABS 阻燃、抗靜電材料，并且注意產(chǎn)品的美觀，安裝簡捷，達到產(chǎn)品的機械實驗要求。 (見下表：表 1 關(guān)鍵測試儀器及設(shè)備 ) 為了達到產(chǎn)品較高的性能，在開發(fā)調(diào)試過程中以及生產(chǎn)檢測時對相應(yīng)的儀器也提出了較高的要求。 表 21 序號 名 稱 主要技術(shù)指標 型 號 備 注 1 矢量信號發(fā)生器 頻率范圍： 250KHz～ 6GHz 輸出功率： — +19dBm，典型值 幅度精度：177。 2 功率計 頻率范圍： 9KHz～ 6GHz 精確度：1