本發(fā)明專利技術(shù)提供一種基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)，包括基于延遲分集的短波收發(fā)信道單元、六通道濾波單元、六路功率放大器、六個天線調(diào)諧器和六個短波天線。其中發(fā)送信號時，短波收發(fā)信道單元延遲分集產(chǎn)生六路射頻小信號，分別通過六通道濾波單元濾波，然后經(jīng)過六路功率放大器進(jìn)行放大，產(chǎn)生六路1kW的短波射頻信號，最后分別通過各短波天線調(diào)諧器調(diào)諧，由短波天線發(fā)射；接收信號時，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)六路信號的接收、解調(diào)和合并。本發(fā)明專利技術(shù)可以實現(xiàn)六個短波通道的大功率發(fā)射和接收功能，提高了系統(tǒng)集成度。該設(shè)備通過采用延遲分集技術(shù)，可以提高通信增益和抗干擾能力。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電子電路設(shè)計領(lǐng)域，且特別是設(shè)計一種基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在無線通信環(huán)境中，信道衰落是影響信號質(zhì)量的主要因素，而采用多天線分集方法則能夠有效地對抗無線信道的衰落，為通信系統(tǒng)提供可靠的信息傳輸。多天線分集技術(shù)的基本原理是通過空間、頻率等多個信道承載相同信息的信號副本，并將多路信號的能量按照一定的規(guī)則合并起來，多天線分集技術(shù)中的發(fā)射和接收分集技術(shù)均可獲得較高分集增益。其中發(fā)射分集中的延遲分集技術(shù)，實質(zhì)上是人工制造了一種色散信道，將一個窄帶頻率非選擇性衰落信道變?yōu)轭l率選擇性衰落信道，從而實現(xiàn)了發(fā)射分集。這種方法優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，還易于與空時編碼、智能天線等技術(shù)相結(jié)合，提高物理層信息傳輸?shù)目煽啃浴６F(xiàn)有的一些短波通信系統(tǒng)中，常將分集技術(shù)和編碼技術(shù)分成不同的設(shè)備，不能實現(xiàn)一體化設(shè)計，很難最大程度的提高系統(tǒng)的通信增益。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于提供一種基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)六個短波通道的大功率發(fā)射和接收功能，提高了系統(tǒng)集成度。該設(shè)備通過采用延遲分集技術(shù)，可以提高通信增益和抗干擾能力。為達(dá)成上述目的，本專利技術(shù)提出一種基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)，包括:基于延遲分集的短波收發(fā)信道單元、六通道濾波單元、六路功率放大器、六個天線調(diào)諧器和六個短波天線。其中發(fā)送信號時，短波收發(fā)信道單元延遲分集產(chǎn)生六路射頻小信號，分別通過六通道濾波單元濾波，然后經(jīng)過六路功率放大器進(jìn)行放大，產(chǎn)生六路IkW的短波射頻信號，最后分別通過各短波天線調(diào)諧器調(diào)諧，由短波天線發(fā)射；接收信號時，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)六路信號的接收、解調(diào)和合并:先由6路短波天線分別接收6路短波射頻信號，然后分別由6個天線調(diào)諧器進(jìn)行接收調(diào)諧，在功率放大器處進(jìn)行收發(fā)切換后送到6通道濾波單元中進(jìn)行射頻信號濾波，最后6路信號統(tǒng)一送到短波收發(fā)信道單元中進(jìn)行6路解調(diào)后單路合并，信道解碼成音頻和數(shù)據(jù)。由于一套短波收發(fā)信道單元最多支持處理6路射頻信號所以處理的信號<路均可以。進(jìn)一步，其中短波收發(fā)信道單元包括:CPCI總線和連接至CPCI總線的主控模塊、接口模塊、頻率合成模塊、射頻模塊、數(shù)字信號處理模塊、前面板模塊以及電源模塊，其中:主控模塊適于執(zhí)行對短波收發(fā)信道處理設(shè)備的操作控制，接口模塊適于傳輸對外的音頻和數(shù)據(jù)信號，頻率合成模塊適于提供各路信號的時鐘信號和混頻信號，射頻模塊適于對六路短波信號進(jìn)行濾波和變頻，并將處理后的信號傳輸至數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊對音頻或數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延遲或分集處理，發(fā)射信號時，讓同一音頻信號的副本經(jīng)不同長度的延遲量后從不同的天線發(fā)射出去，接收時，對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行分集處理。進(jìn)一步，其中所述數(shù)字信號處理模塊包括6片A/D芯片、2片下變頻芯片、6片上變頻模塊、FPGA芯片、DSP芯片和CPCI總線，6片A/D芯片分別連接至2片下變頻芯片，2片下變頻芯片的輸出連接至FPGA芯片，DSP芯片分別連接FPGA芯片、CPCI總線并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，6片上變頻模塊的輸入連接FPGA芯片，進(jìn)一步，其中，在發(fā)射時，DSP芯片從CPCI總線讀入音頻數(shù)據(jù)和外部控制命令并對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、延遲分集和調(diào)制，處理后的，6個通道數(shù)據(jù)經(jīng)過6片A/D芯片，輸出6路短波射頻信號，在接收時，6片A/D芯片對6路短波中頻信號進(jìn)行采樣，將采樣的數(shù)字信號分別送給兩片下變頻芯片，做數(shù)字下變頻處理，然后送給FPGA芯片作基帶濾波處理，F(xiàn)PGA芯片同時實現(xiàn)模塊的內(nèi)部邏輯控制，最后由FPGA將濾波處理后的數(shù)字信號送給DSP芯片，由DSP芯片對數(shù)字信號實現(xiàn)分集處理、解調(diào)和解碼，并最終輸出輸出數(shù)字基帶信號至CPCI總線。進(jìn)一步，其中還包括存儲器，連接FPGA芯片，用于存儲FPGA芯片的程序。進(jìn)一步，DSP芯片對所述音頻數(shù)據(jù)延遲分集處理時，選擇信息比特周期作為信號的延遲量，而DSP芯片對數(shù)字信號實現(xiàn)分集處理時，使用均衡器或維特比譯碼獲得分集增益。進(jìn)一步，根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)，其特征在于，其中A/D芯片選用AD9957芯片，下變頻芯片選用HSP50216芯片，上變頻芯片選用AD9957 芯片，DSP 芯片選用 TMS320C6455 芯片，F(xiàn)PGA 采用 Cyclone II FPGA。本專利技術(shù)提可以實現(xiàn)六個短波通道的大功率發(fā)射和接收功能，提高了系統(tǒng)集成度。該設(shè)備通過采用延遲分集技術(shù)，可以提高通信增益和抗干擾能力。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實施例的基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)的原理框圖。`圖2為圖1中短波收發(fā)信道單元的原理框圖。圖3為圖2中數(shù)字信號處理模塊的原理框圖。圖4為圖3中數(shù)字信號處理模塊發(fā)射時的信號處理示意圖。圖5為圖3中數(shù)字信號處理模塊接收時的信號處理示意圖。具體實施例方式為了更了解本專利技術(shù)的
技術(shù)實現(xiàn)思路
，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)的組成示意圖如圖1所示，該系統(tǒng)由基于延遲分集的短波收發(fā)信道單元、六通道濾波單元、六路功率放大器、六個天線調(diào)諧器和六個短波天線組成。其中發(fā)送信號時，短波收發(fā)信道單元延遲分集產(chǎn)生六路射頻小信號，分別通過六通道濾波單元濾波，然后經(jīng)過六路功率放大器進(jìn)行放大，產(chǎn)生六路IkW的短波射頻信號，最后分別通過各短波天線調(diào)諧器調(diào)諧，由短波天線發(fā)射；接收信號時，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)六路信號的接收、解調(diào)和合并補充接收信號后處理的具體過程，例如:短波天線對短波中頻信號進(jìn)行采樣，所述的天線調(diào)諧器對采樣的數(shù)字信號進(jìn)行解調(diào)，接著功率放大器對解調(diào)后的數(shù)字信號進(jìn)行放大，所述濾波單元對放大后的信號進(jìn)行濾波，濾波單元的輸出連接短波收發(fā)信道單元，短波收發(fā)信道單元對濾波后的信號進(jìn)行合并，合并后的信號。。。。(前面已補充，請參考)其中六通道濾波單元可以實現(xiàn)六路短波射頻信號的濾波功能。在該單元中，由于切換波段電感和調(diào)諧電容的開關(guān)是限制調(diào)諧速度的關(guān)鍵，所以采用PIN 二極管構(gòu)成的串/并復(fù)合結(jié)構(gòu)電子開關(guān)，有極高的開關(guān)速度，并具有高隔離度、低插入損耗和高通過功率的特點。同時為了補償濾波單元的插入損耗對發(fā)射功率的影響，在濾波后通過增加超線性、低噪聲的放大器進(jìn)行補償，減小了放大器帶入的額外噪聲對系統(tǒng)的影響。圖2為圖1中短波收發(fā)信道單元的原理框圖。短波收發(fā)信道單元包括CPCI總線和連接至CPCI總線的主控模塊、接口模塊、頻率合成模塊、射頻模塊、數(shù)字信號處理模塊、前面板模塊以及電源模塊，其中:主控模塊適于執(zhí)行對短波收發(fā)信道處理設(shè)備的操作控制，接口模塊適于傳輸對外的音頻和數(shù)據(jù)信號，頻率合成模塊適于提供各路信號的時鐘信號和混頻信號，射頻模塊適于對多路短波信號進(jìn)行濾波和變頻，并將處理后的信號傳輸至數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊對音頻或數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延遲分集處理，讓同一信號的副本的延遲從不同的天線發(fā)射出去，在接收端使用均衡器或維特比譯碼器獲得分集增益。CPCI總線是一種高性能的工業(yè)計算機總線標(biāo)準(zhǔn)，可以安裝多個標(biāo)準(zhǔn)的CPCI模塊，并實現(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信息交換；具有非常高的可靠性、抗沖擊性、高密度性和耐震動性，可支持更多的插槽，不僅數(shù)據(jù)傳輸速度快、而且插槽標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字信號不易被干擾從而可降低對總線輻射的要求。前面板模塊適于提供友好的人機界面，實現(xiàn)操作和顯示的人機互動。接口模塊適于傳輸對外的音頻和數(shù)據(jù)信號。主控模塊適于執(zhí)行對短波收發(fā)信道本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括：基于延遲分集的短波收發(fā)信道單元、六通道濾波單元、六路功率放大器、六個天線調(diào)諧器和六個短波天線，其中發(fā)送信號時，短波收發(fā)信道單元延遲分集產(chǎn)生六路射頻小信號，分別通過六通道濾波單元濾波，然后經(jīng)過六路功率放大器進(jìn)行放大，產(chǎn)生六路1kW的短波射頻信號，最后分別通過各短波天線調(diào)諧器調(diào)諧，由短波天線發(fā)射；接收信號時，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)六路信號的接收、解調(diào)和合并：先由6路短波天線分別接收6路短波射頻信號，然后分別由6個天線調(diào)諧器進(jìn)行接收調(diào)諧，在功率放大器處進(jìn)行收發(fā)切換后送到6通道濾波單元中進(jìn)行射頻信號濾波，最后6路信號統(tǒng)一送到短波收發(fā)信道單元中進(jìn)行6路解調(diào)后單路合并，信道解碼成音頻和數(shù)據(jù)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括: 基于延遲分集的短波收發(fā)信道單元、六通道濾波單元、六路功率放大器、六個天線調(diào)諧器和六個短波天線， 其中發(fā)送信號時，短波收發(fā)信道單元延遲分集產(chǎn)生六路射頻小信號，分別通過六通道濾波單元濾波，然后經(jīng)過六路功率放大器進(jìn)行放大，產(chǎn)生六路IkW的短波射頻信號，最后分別通過各短波天線調(diào)諧器調(diào)諧，由短波天線發(fā)射；接收信號時，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)六路信號的接收、解調(diào)和合并:先由6路短波天線分別接收6路短波射頻信號，然后分別由6個天線調(diào)諧器進(jìn)行接收調(diào)諧，在功率放大器處進(jìn)行收發(fā)切換后送到6通道濾波單元中進(jìn)行射頻信號濾波，最后6路信號統(tǒng)一送到短波收發(fā)信道單元中進(jìn)行6路解調(diào)后單路合并，信道解碼成音頻和數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)，其特征在于，其中短波收發(fā)信道單元包括=CPCI總線和連接至CPCI總線的主控模塊、接口模塊、頻率合成模塊、射頻模塊、數(shù)字信號處理模塊、前面板模塊以及電源模塊，其中:主控模塊適于執(zhí)行對短波收發(fā)信道處理設(shè)備的操作控制，接口模塊適于傳輸對外的音頻和數(shù)據(jù)信號，頻率合成模塊適于提供各路信號的時鐘信號和混頻信號，射頻模塊適于對六路短波信號進(jìn)行濾波和變頻，并將處理后的信號傳輸至數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊對音頻或數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延遲或分集處理，發(fā)射信號時，讓同一音頻信號的副本經(jīng)不同長度的延遲量后從不同的天線發(fā)射出去，接收時，對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行分集處理。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于延遲分集的短波收發(fā)一體化系統(tǒng)，其特征在于，其中所述數(shù)字信號處理模塊包括6片A/D芯片、2片下變...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：俞春華，陳立明，
申請(專利權(quán))人：熊貓電子集團(tuán)有限公司，南京熊貓漢達(dá)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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