專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多模式兼容信道機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域中利用VHF低端頻段的多種傳輸信道(流星余跡信道、 Es層信道、地波信道)進(jìn)行近中遠(yuǎn)不同距離通信的設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，流星余跡通信系統(tǒng)中只利用流星余跡信道進(jìn)行遠(yuǎn)距離的通信；同時(shí)，現(xiàn)有的
流星余跡通信系統(tǒng)的抗頻率選擇性衰落和抗多徑能力差，解調(diào)設(shè)備體積大，價(jià)格昂貴，通信 性能不夠理想。為滿足用戶(hù)采用同一設(shè)備完成近中距離的通信要求，為滿足系統(tǒng)應(yīng)具有較 強(qiáng)的抗衰落和抗多徑的能力，為滿足設(shè)備體積輕巧的要求，因此迫切需要研制一種簡(jiǎn)單實(shí) 用的多模式兼容通信設(shè)備，以滿足用戶(hù)需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種采用失真自 適應(yīng)技術(shù)的兼容流星余跡信道、Es層信道、地波信道通信的裝置，能夠提供近中遠(yuǎn)不同距離 下的通信，能有效提高系統(tǒng)的抗衰落和抗多徑的能力。本實(shí)用新型還具有適應(yīng)不同通信速 率、性能穩(wěn)定、重量輕、集成化程度高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 本實(shí)用新型包括接口單元、數(shù)據(jù)鏈路控制、調(diào)制器、發(fā)信機(jī)、功放、解調(diào)器、收信機(jī)、 監(jiān)控和電源，所述的接口單元的輸入和輸出端口 1腳連接外部數(shù)據(jù)端口 A，接口單元的輸入 和輸出端口 2腳連接監(jiān)控器的輸入和輸出端口 l腳，接口單元的輸入和輸出端口 3腳連接 數(shù)據(jù)鏈路控制的輸入和輸出端口 1腳；數(shù)據(jù)鏈路控制的輸出端口 2腳連接調(diào)制器的輸入端 口 l腳，數(shù)據(jù)鏈路控制的輸入端口 3腳連接解調(diào)器的輸出端口 l腳；調(diào)制器的輸入和輸出端 口 2連接監(jiān)控的輸入和輸出端口 2腳，調(diào)制器的輸出端口 3連接發(fā)信機(jī)的輸入端口 l腳；發(fā) 信機(jī)的輸出端口 2腳連接功放的輸入端口 1腳；功放的輸出端口連接外部端口 B ;解調(diào)器的 輸入和輸出端口 2腳連接監(jiān)控的輸入和輸出端口 3腳，解調(diào)器的輸入端口 3腳連接收信機(jī) 的輸出端口 l腳；收信機(jī)的輸入端口 2腳連接外部端口 C;電源的輸出端口 +￥1、+￥2和+乂3 分別連接到各個(gè)模塊相應(yīng)的電源端口 。 所述的接口單元對(duì)來(lái)自外部端口 A的不同終端的業(yè)務(wù)信息進(jìn)行接口變換后發(fā)送 至數(shù)據(jù)鏈路控制，數(shù)據(jù)鏈路控制對(duì)來(lái)自接口單元的數(shù)據(jù)成幀后發(fā)送至調(diào)制器；調(diào)制器對(duì)來(lái) 自數(shù)據(jù)鏈路控制的數(shù)據(jù)調(diào)制到中頻后輸出至發(fā)信機(jī)；發(fā)信機(jī)對(duì)來(lái)自調(diào)制器的中頻信號(hào)進(jìn)行 上變頻、濾波處理后發(fā)送至功放；功放對(duì)來(lái)自發(fā)信機(jī)的信號(hào)放大后發(fā)送至外部端口 B ;收信 機(jī)對(duì)來(lái)自外部端口 C的信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大、下變頻、濾波處理后發(fā)送至解調(diào)器；解調(diào)器對(duì) 來(lái)自收信機(jī)的信號(hào)解調(diào)后發(fā)送至數(shù)據(jù)鏈路控制；數(shù)據(jù)鏈路控制對(duì)來(lái)自解調(diào)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分 析，計(jì)算出成幀時(shí)所需的差錯(cuò)控制和流量控制參數(shù)，同時(shí)把數(shù)據(jù)發(fā)送給接口單元；接口單元 對(duì)來(lái)自數(shù)據(jù)鏈路控制的數(shù)據(jù)進(jìn)行接口變換后發(fā)送至外部端口 A ;監(jiān)控監(jiān)測(cè)各部件的工作狀 態(tài)并控制工作模式；電源為各部件提供電源。[0007] 本實(shí)用新型調(diào)制器包括頻率合成、映射、成形、正交混頻、D/A、低通濾波、時(shí)鐘、鎖 相、10M鐘，其中數(shù)據(jù)鏈路控制的輸出端口 2腳連接映射的輸入端口 l腳；時(shí)鐘的輸出端口 1 腳并接頻率合成的輸入端口 l腳、映射的輸入端口 2腳、成形的輸入端口 2腳、正交混頻的 輸入端口 3腳，頻率合成的輸出端口 2腳連接正交混頻的輸入端口 2腳；映射的輸出端口 3 腳連接成形的輸入端口 l腳；成形的輸出端口 3腳連接正交混頻的輸入端口 l腳；正交混頻 的輸出端口 4腳連接D/A的輸入端口 1腳；D/A的輸出端口 2腳連接低通濾波的輸入端口 l腳；低通濾波的輸出端口連接發(fā)信機(jī)的輸入端口 l腳；時(shí)鐘的輸入端口 2腳連接鎖相的輸 出端口 1腳，時(shí)鐘的輸出端口 3腳連接鎖相的輸入端口 2腳；鎖相的輸入端口 3腳連接10M 鐘的輸出端口l腳。 所述的頻率合成將產(chǎn)生中頻信號(hào)；映射完成對(duì)輸入的數(shù)據(jù)的符號(hào)映射；成形產(chǎn)生 適合于信道傳輸和解調(diào)的信號(hào)波形；正交混頻用于將調(diào)制信號(hào)的頻譜搬移的中頻；D/A將 調(diào)制后的數(shù)字信號(hào)變換成模擬信號(hào)；低通濾波將濾除模擬調(diào)制信號(hào)中高頻部分的干擾信 號(hào)；時(shí)鐘將產(chǎn)生調(diào)制器所需的工作時(shí)鐘；鎖相用于把時(shí)鐘同步到IOM鐘上；10M鐘提供了系 統(tǒng)工作的本地參考鐘。 本實(shí)用新型解調(diào)器包括載波同步、A/D、鑒相、積分、判決、時(shí)鐘、位同步，其中A/D 的輸入端口 1腳連接收信機(jī)的輸出端口 1腳，A/D的輸入端口 2腳連接時(shí)鐘的輸出端口 1 腳，A/D的輸出端口 3腳并接載波同步的輸入端口 1腳、鑒相的輸入端口 1腳；鑒相的輸入 端口 2腳連接載波同步的輸出端口 2腳，鑒相的輸出端口 3腳連接積分的輸入端口 l腳；積 分的輸入端口 2腳連接位同步的輸出端口 l腳，積分的輸出端口 3腳并接判決的輸入端口 1腳、位同步的輸入端口 2腳；判決的輸出端口 2腳并接數(shù)據(jù)鏈路控制的輸入端口 3腳、載 波同步的輸入端口 3腳。所述的A/D20將收信機(jī)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣并數(shù)字化；鑒相將恢復(fù)出被調(diào)制 信號(hào)；積分將鑒相輸入的被調(diào)制信號(hào)進(jìn)行積分，獲得被調(diào)制信息的在一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的能 量；判決將積分輸入的被調(diào)制信號(hào)進(jìn)行判決，獲得被調(diào)制信息；載波同步提取接收信號(hào)中 的載波信號(hào)；位同步提取發(fā)送信號(hào)中的位同步信息；時(shí)鐘將為上述模塊提供工作時(shí)鐘。 本實(shí)用新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn) 1.本實(shí)用新型在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)1U機(jī)箱中集成了接口單元、數(shù)據(jù)鏈路控制、調(diào)制器、發(fā) 信機(jī)、功放、解調(diào)器、收信機(jī)、監(jiān)控和電源等部件，極大的減小了設(shè)備的體積與重量，使設(shè)備 具有輕便性和小型化。 2.本實(shí)用新型解調(diào)器采用了失真自適應(yīng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了流星余跡信道、Es層信道和
地波信道通信的兼容，從而能夠提供近0 1300公里距離下的通信能力。 3、本實(shí)用新型解調(diào)器采用了抗衰落位同步提取方法，具有抗強(qiáng)衰落、定時(shí)恢復(fù)有
快速無(wú)需訓(xùn)練序列、適應(yīng)不同通信速率，提高了設(shè)備的通信性能和穩(wěn)定可靠度。 4.本實(shí)用新型的主要部件采用大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程器件制作，采用了軟件無(wú)線電原
理，因此可通過(guò)配置不同的程序靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)本裝置工作參數(shù)的修改。

圖1是本實(shí)用新型的電原理方框圖； 圖2是本實(shí)用新型調(diào)制器3實(shí)施例的電原理4[0018] 圖3是本實(shí)用新型解調(diào)器6實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)用新型由接口單元1、數(shù)據(jù)鏈路控制2、調(diào)制器3、發(fā)信機(jī)4、功 放5、解調(diào)器6、收信機(jī)7、監(jiān)控8和電源9組成，圖1是本實(shí)用新型的電原理方框圖，實(shí)施例 按圖1連接線路。接口單元1的作用是對(duì)來(lái)自數(shù)據(jù)鏈路控制2或發(fā)送給外部接口 A的業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù)進(jìn)行接口轉(zhuǎn)換，實(shí)施例接口單元是采用WlZnet公司生產(chǎn)的W5100網(wǎng)口芯片和MAXIM公 司生產(chǎn)的MAX3223EEAP串口芯片；數(shù)據(jù)鏈路控制2的作用是將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算出 成幀時(shí)所需的差錯(cuò)控制和流量控制參數(shù)，同時(shí)也對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行成幀處理，實(shí)施例采 用由美國(guó)ALTERA公司生產(chǎn)的可編程邏輯器件EP2C70F672I8完成；發(fā)信機(jī)4對(duì)來(lái)自調(diào)制器 3的中頻信號(hào)進(jìn)行上變頻、濾波處理，實(shí)施例采用自制的混頻、濾波電路制作；功放5對(duì)來(lái)自 發(fā)信機(jī)4的信號(hào)放大后發(fā)送至外部端口 B，實(shí)施例采用自制的放大電路制作；收信機(jī)7對(duì)來(lái) 自外部端口 C的信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大、下變頻、濾波處理，實(shí)施例采用自制的放大、混頻、濾 波電路制作；監(jiān)控8監(jiān)測(cè)各部件的工作狀態(tài)并控制工作模式，實(shí)施例采用自制的電路制作； 電源9為各部件提供電源，實(shí)施例采用自制的穩(wěn)壓電源制作，輸出+V1電壓的為+6￥，輸出 +V2的電壓為+12￥，輸出+V3的電壓為+24V。 本實(shí)用新型調(diào)制器3將數(shù)據(jù)鏈路控制2送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行映射、成形，然后調(diào)制到載 波上，輸出頻率為27MHz調(diào)制信號(hào)，形成中頻信號(hào)輸出，使之有利于在流余信道、Es層信道 和地波信道中傳播。它由頻率合成10、映射11、成形12、正交混頻13、D/A14、低通濾波15、 時(shí)鐘16、鎖相17、10M鐘18組成，圖2是本實(shí)用新型調(diào)制器3實(shí)施例的電原理圖。實(shí)施例 按圖2連接線路。頻率合成10是產(chǎn)生數(shù)字頻率信號(hào)的模塊，為正交混頻器15提供本振信 號(hào)；映射11完成對(duì)輸入的數(shù)據(jù)的符號(hào)映射；成形12產(chǎn)生適合于信道傳輸和解調(diào)的信號(hào)波 形；正交混頻13用于將調(diào)制信號(hào)的頻譜搬移的中頻；頻率合成10、映射11、成形12、正交混 頻13實(shí)施例由美國(guó)ALTERA公司生產(chǎn)的可編程邏輯器件EP2C70F672I8完成。D/A14用以 將已調(diào)制的數(shù)字信號(hào)變成模擬的已調(diào)制信號(hào)，實(shí)施例采用ADI公司生產(chǎn)的AD9762ARU芯片 制作；低通濾波15用以濾除D/A變換器輸出信號(hào)中高頻部分的雜散與干擾，實(shí)施例采用成 都天之微波公司的PLP-15低通濾波器；時(shí)鐘16將產(chǎn)生調(diào)制器3所需的工作時(shí)鐘，實(shí)施例用 VCXO(壓控晶體振蕩器)；鎖相17用于把時(shí)鐘16同步到IOM鐘18上，實(shí)施例采用ADI公司 生產(chǎn)的AD828AR芯片制作；10M鐘18提供了系統(tǒng)工作的本地參考鐘，實(shí)施例采用MORION公 司生產(chǎn)的0CX0 MV180恒溫晶體振蕩器。 本實(shí)用新型解調(diào)器6作用是對(duì)接收的低中頻調(diào)制信號(hào)完成信息的解調(diào)功能。本實(shí) 用新型解調(diào)器6由載波同步19、A/D20、鑒相21、積分22、判決23、時(shí)鐘24、位同步25組成， 圖3是本實(shí)用新型失真自適應(yīng)解調(diào)器6實(shí)施例的電原理圖，實(shí)施例按圖3連接線路。A/D變 換器20對(duì)發(fā)信機(jī)7的輸入進(jìn)行采樣后轉(zhuǎn)換為數(shù)字低中頻信號(hào)，再由與載波同步19的輸出 在鑒相21模塊中鑒相，輸出到積分22進(jìn)行積分，再輸入到判決23進(jìn)行判決，最后輸出到數(shù) 據(jù)鏈路控制2，載波同步19利用A/D20和判決23的輸出進(jìn)行逆調(diào)，以獲取載波同步信號(hào)供 鑒相21使用，位同步25利用積分22的輸出通過(guò)對(duì)接收到的基帶信號(hào)濾波和非線性處理， 按碼元速率產(chǎn)生一個(gè)頻率分量，通過(guò)一個(gè)帶通濾波器提取這個(gè)頻率分量，再使數(shù)據(jù)時(shí)鐘轉(zhuǎn) 換為方波形式。實(shí)施例A/D20采用美國(guó)ADI公司的AD9432BSQ-105制作，時(shí)鐘采用自制的
5電路制作，鑒相21、積分22、判決23、位同步25、載波同步19均采用由美國(guó)ALTERA公司生 產(chǎn)的可編程邏輯器件EP2C70F672I8實(shí)現(xiàn)。 本實(shí)用新型簡(jiǎn)要工作原理如下發(fā)送端在接口單元1中實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的 接口變換，在數(shù)據(jù)鏈路控制2中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行成幀處理，在調(diào)制器3中完成信號(hào)的基帶成形和 信息的中頻調(diào)制，在發(fā)信機(jī)4中完成上變頻、濾波，在功放5中完成信號(hào)的放大。接收端首 先將接收的射頻信號(hào)在收信機(jī)7中完成低噪聲放大、下變頻、濾波處理，然后送給解調(diào)器6。 在解調(diào)器6中，失真自適應(yīng)解調(diào)器6是以如下簡(jiǎn)要流程工作的。圖3中輸入的中頻調(diào)制信 號(hào)輸入A/D20進(jìn)行采樣后轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)，再由與載波同步19輸出的頻率在鑒相21 模塊中鑒相，然后輸入到積分22，輸出到判決23進(jìn)行判決后輸出到數(shù)據(jù)鏈路控制2，在數(shù)據(jù) 鏈路控制2中完成成幀時(shí)所需的差錯(cuò)控制和流量控制參數(shù)的計(jì)算后，再由接口單元1完成 接口變換后把數(shù)據(jù)發(fā)送至外部端口 。 本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1至圖3中電路器件按圖1至圖3連接線路，安裝 在三塊長(zhǎng)、寬分別為150X150mm、200X150mm、300X150mm的印制板上，然后把印制板分別 安裝在一個(gè)長(zhǎng)、寬、高分別為160X160X26、210X160X26、310X160X26mm的插件盒內(nèi)， 將插件盒安裝在一個(gè)寬19英寸、高1U、深420mm的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱內(nèi)。機(jī)箱的后面板上安裝與接 口單元1連接的輸入端口 A電纜插座，在機(jī)箱后面板還安裝有天線插座、電源輸入端插座， 組裝成本實(shí)用新型。
權(quán)利要求一種多模式兼容信道機(jī)，它包括接口單元(1)、數(shù)據(jù)鏈路控制(2)、發(fā)信機(jī)(4)、功放(5)、收信機(jī)(7)、監(jiān)控(8)，其特征在于還包括調(diào)制器(3)、解調(diào)器(6)；所述的接口單元(1)的輸入和輸出端口1腳連接外部數(shù)據(jù)端口A，輸入和輸出端口2腳連接監(jiān)控器(8)的輸入和輸出端口1腳，接口單元(1)的輸入和輸出端口3腳連接數(shù)據(jù)鏈路控制(2)的輸入和輸出端口1腳；數(shù)據(jù)鏈路控制(2)的輸出端口2腳連接調(diào)制器(3)的輸入端口1腳，數(shù)據(jù)鏈路控制(2)的輸入端口3腳連接解調(diào)器(6)的輸出端口1腳；調(diào)制器(3)的輸入和輸出端口2連接監(jiān)控(8)的輸入和輸出端口2腳，調(diào)制器(3)的輸出端口3連接發(fā)信機(jī)(4)的輸入端口1腳；發(fā)信機(jī)(4)的輸出端口2腳連接功放(5)的輸入端口1腳；功放(5)的輸出端口2連接外部端口B；解調(diào)器(6)的輸入和輸出端口2腳連接監(jiān)控(8)的輸入和輸出端口3腳，解調(diào)器(6)的輸入端口3腳連接收信機(jī)(7)的輸出端口1腳；收信機(jī)(7)的輸入端口2腳連接外部端口C。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多模式兼容信道機(jī)，其特征在于調(diào)制器(3)包括頻率 合成(10)、映射(H)、成形(12)、正交混頻(13)、D/A(14)、低通濾波(15)、時(shí)鐘(16)、鎖相 (17)、10M鐘(18)，其中數(shù)據(jù)鏈路控制(2)的輸出端口 2腳連接映射(11)的輸入端口 l腳; 時(shí)鐘(16)的輸出端口 l腳并接頻率合成(10)的輸入端口 l腳、映射(11)的輸入端口 2腳、 成形(12)的輸入端口 2腳、正交混頻(13)的輸入端口 3腳，頻率合成(10)的輸出端口 2腳 連接正交混頻(13)的輸入端口 2腳；映射(11)的輸出端口 3腳連接成形(12)的輸入端口 1腳；成形(12)的輸出端口 3腳連接正交混頻(13)的輸入端口 1腳；正交混頻(13)的輸 出端口 4腳連接D/A(14)的輸入端口 l腳；D/A(14)的輸出端口 2腳連接低通濾波(15)的 輸入端口 1腳；低通濾波(15)的輸出端口 2腳連接發(fā)信機(jī)(4)的輸入端口 1腳；時(shí)鐘(16) 的輸入端口 2腳連接鎖相(17)的輸出端口 l腳，時(shí)鐘(16)的輸出端口 3腳連接鎖相(17) 的輸入端口 2腳；鎖相(17)的輸入端口 3腳連接IOM鐘(18)的輸出端口 1腳。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多模式兼容信道機(jī)，其特征在于解調(diào)器(6)包括 載波同步(19)、A/D(20)、鑒相(21)、積分(22)、判決(23)、時(shí)鐘(24)、位同步(25)，其中A/ D(20)的輸入端口 l腳連接收信機(jī)(7)的輸出端口 1腳，A/D(20)的輸入端口 2腳連接時(shí)鐘 (24)的輸出端口 l腳，A/D(20)的輸出端口 3腳并接載波同步(19)的輸入端口 1腳、鑒相 (21)的輸入端口 l腳；鑒相(21)的輸入端口 2腳連接載波同步(19)的輸出端口 2腳，鑒 相(21)的輸出端口 3腳連接積分(22)的輸入端口 l腳；積分(22)的輸入端口 2腳連接位 同步(25)的輸出端口 l腳，積分(22)的輸出端口 3腳并接判決(23)的輸入端口 1腳、位 同步(25)的輸入端口 2腳；判決(23)的輸出端口 2腳并接數(shù)據(jù)鏈路控制(2)的輸入端口 3腳、載波同步(19)的輸入端口 3腳。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多模式兼容信道機(jī)，它是涉及通信領(lǐng)域中利用VHF低端頻段的多種傳輸信道(流星余跡信道、Es層信道、地波信道)進(jìn)行近中遠(yuǎn)不同距離通信的設(shè)備。它由接口單元、數(shù)據(jù)鏈路控制、調(diào)制器、發(fā)信機(jī)、功放、解調(diào)器、收信機(jī)、監(jiān)控和電源等部件組成。本實(shí)用新型采用具有抗信道衰落能力的失真自適應(yīng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)利用多種信道進(jìn)行通信的目的。本實(shí)用新型還具有速率自適應(yīng)、信號(hào)頻譜比較窄、集成化程度高、操作簡(jiǎn)便、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于在無(wú)通信基礎(chǔ)設(shè)施地區(qū)、業(yè)務(wù)傳輸內(nèi)容少、地域范圍大的應(yīng)用場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H04B1/00GK201467124SQ200920104069
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者張永濤, 王偉, 王棟梁, 王迎棟, 薛冰, 趙彥惠, 韓柏, 高建忠 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所