建立数字移动无线电中继器第1部分:MMDVM

在STM32F4型 NUCLEO板上安装MMDVM并装配接口屏蔽。

在本系列的文章中，我们将研究建立一个数字移动无线电(DMR)中继器，用于70cm波段(UHF)的业余无线电使用。添加两个移动模拟(FM)收发器来构建上行通路和下行通路，配以基于数字调制解调器系统的MMDVM，中继器控制和IP网络互连。

当地业余无线电团队将中继器投入使用，该团队经常为社区开展的如越野路跑，这种活动提供通信支持。常常有无线电爱好者到该地区，连接到IP连接的数字无线电网络。

DMR是什么?

DMR Association的标志

DMR是由ETSI发布的开放数字移动无线电标准，并在下列三层中指定使用:

• 第一层.在欧洲波段446MHz无须使用许可。没有基础设备与中继器。
• 第二层.在PMR波段66 - 960 MHz需使用许可。支持更高的频率,先进的语音特性和IP数据服务。
• 第三层.在波段66 - 960 MHz中继操作,支持语音和短信，与 TETRA相似。

数字标准也适用于2M,70cm的业余无线电波段，在英国分别使用144 - 146MHz和430 - 440MHz。

DMR通过两个时间槽的TDMA，在标准12.5 kHz间距通道中支持双声道。4态FSK调制的速度为每秒4800个符号，对应9600位/秒。所以这是一个相当有效且不复杂的系统。

许多不同的供应商都提供DMR无线电设备。然而，，我们将在我们的中继器上添加两个模拟PMR和多模式数字语音调制解调器(MMDVM)。

多标准和硬件平台支持

MMDVM是一项在GPL v2下许可的开放资源软件项目，但它只用于业余和教育用途，严格禁止商业使用。这似乎与GPL的许可证不一致，但可能与数字编解码专利有关。

MMDVM固件支持以下数字模式:

• D-Star
• DMR Tier II
• System Fusion
• P25

支持的平台包括:

• Arduino Due
• STM32F407-DISCO
• STM32F446-NUCLEO
• Teensy 3.1/3.2/3.5/3.6

通过Arduino IDE，Coocox IDE,ARM GCC和Teensyduino支持。

还可以为其他STM32板构建MMDVM，如果ARM有合适的性能，外加至少有一个ADC和DAC，我们能将该软件移至其他实时平台上，。

除了中继器的使用，MMDVM还可以用来创建一个“热点”，连接到IP链路上的数字网络，并方便在移动中使用手持无线电。向它的创造者Jonathan Naylor(G4KLX)致敬，因为它创造了这么酷的软件。

调制解调器平台

我们选择围绕STM32F446 NUCLEO开发板(906-4624)构建我们的系统，因为这提供了很好的价格/性能，而且多亏了法国无线电爱好者,F5UII有一个附加屏蔽，它为两个收音机和一个LCD触摸屏提供接口。

该屏蔽提供了位于无线电RX和微控制器ADC之间的op amps，以及无线电TX和微控制器DAC。还有一个用于稳定频率的TCXO，一些基本的缓冲和级别转换，以及用于模式和PTT的指示器。

屏蔽是作为一套通孔零件供应的，并花很少的时间组装。

工具链的设置

F5UII提供的指令通过所需的几个步骤，在Windows上安装工具链。然而，由于我们使用的是Ubuntu，它更加直接。

首先，安装嵌入式ARM工具链:

$ sudo add-apt-repository ppa:team-gcc-arm-embedded/ppa

$ sudo apt-get update

$ sudo apt-get install gcc-arm-embedded

然后克隆来源，建立stlink来编辑 NUCLEO板:

$ git clone https://github.com/texane/stlink

$ cd stlink

$ make

可执行文件被复制成为 /usr/local/bin:

$ sudo cp build/Release/st-* /usr/local/bin

udev rules 被复制到执行文件, udev 重启:

$ sudo cp etc/udev/rules.d/49-stlinkv* /etc/udev/rules.d/

$ sudo udevadm control --reload-rules

$ sudo udevadm trigger

最后，如果插入 NUCLEO板 ,st-info 运行如下:

$ st-info --probe

我们应确认1 个stlink程序员已经找到

构建和安装MMDVM

现在建立MMDVM ,第一步克隆来源:

$ git clone https://github.com/g4klx/MMDVM.git

$ cd MMDVM

接下来我们需要 STM32F4 DSP 与标准的外围库, 该库可以从ST下载，也可以从F5UII下载所需文件:

$ wget https://www.f5uii.net/wp-content/uploads/2016/12/STM32F4XX_Lib.zip

$ unzip STM32F4XX_Lib.zip

配置.需要编辑存储库根中的h文件.我们设置了配置行:

#define EXTERNAL_OSC 12000000

#define STM32F4_NUCLEO_MORPHO_HEADER

#define SEND_RSSI_DATA

#define SERIAL_REPEATER

下面我们运行程序:

$ make clean

$ make nucleo

这产生了一个hex文件，我们可以在板上编辑使用:

$ st-flash --format ihex write bin/outp.hex

下一个步骤

在下一篇文章中，我们将得到相应的主机软件MMDVMHost，它在树莓Pi上运行并被连接到 NUCLEO板上。这是大多数配置将要发生的地方，并且软件将促进连接DMR网络。在另一边，我们将把屏蔽连接到两个超高频收发器，然后进行一些初始测试。

— Andrew Back