CN103346813B - 短波四通道窄带分集接收系统 - Google Patents

短波四通道窄带分集接收系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103346813B
CN103346813B CN201310272754.8A CN201310272754A CN103346813B CN 103346813 B CN103346813 B CN 103346813B CN 201310272754 A CN201310272754 A CN 201310272754A CN 103346813 B CN103346813 B CN 103346813B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
channel
short
wave
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310272754.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103346813A (zh
Inventor
俞春华
陈文华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panda Electronics Group Co Ltd
Nanjing Panda Handa Technology Co Ltd
Original Assignee
Panda Electronics Group Co Ltd
Nanjing Panda Handa Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panda Electronics Group Co Ltd, Nanjing Panda Handa Technology Co Ltd filed Critical Panda Electronics Group Co Ltd
Priority to CN201310272754.8A priority Critical patent/CN103346813B/zh
Publication of CN103346813A publication Critical patent/CN103346813A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103346813B publication Critical patent/CN103346813B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明提供一种短波四通道窄带分集接收系统，包括四阵元天线阵列、匹配网络和分集接收机，其中：匹配网络设置在每个天线根部，匹配网络与分集接收机传输控制和射频信号；分集接收机采用四通道一体化信道机，其中分集接收机内部的窄带分集接收处理主要在收信信道模块的模拟前端和信道数字信号处理模块中实现，信道数字信号处理模块中使用最大比值合并技术MRC方法，分别控制各支路接收增益，获得不同天线的最佳信号，同时还实时提供每个支路信号的信噪比，信号经相位调整后，以适当的增益系数同相合并，可获得最大信噪比的最佳信号。本方法可有效改善短波窄带通信系统的误码性能，降低短波通信系统对于衰落的敏感度，改善短波窄带通信效果。

Description

短波四通道窄带分集接收系统
技术领域
本发明涉及短波通信技术领域，具体而言涉及一种短波四通道窄带分集接收系统。
背景技术
由于短波通信存在多径衰落的情况，经电离层传播后，在单个点接收时效果会比较差。要解决这个问题，需要采用空间分集技术。空间分集技术可以有效地对抗信号衰落，空间分集就是采用多副接收天线来接收信号，在每个天线处都会产生不同的信号电平，并且总是可以找到一个最强的信号，可使接收质量比使用单一天线有明显的提高,通过有效的算法，对信号进行合并处理，接收性能有较大改善。为保证接收信号的不相关性，这就要求天线之间的距离足够大，理想情况中，接收天线之间的距离选择为波长λ的3倍。一般条件下，多天线分集接收将能更好地提高信号的信噪比。
发明内容
针对现有技术的缺陷和不足，本发明目的在于提供一种短波四通道窄带分集接收系统，使用短波天线的四重分集，通过有效的天线阵列，结合四通道一体化信道机和针对窄带通信方式的算法，可改善短波窄带通信系统的误码性能、数据率，降低短波通信系统对于衰落的敏感度。
为达成上述目的，本发明提出一种短波四通道窄带分集接收系统，包括四阵元天线阵列、匹配网络和分集接收机，其中：匹配网络设置在四阵元天线阵列的每个天线根部，所述匹配网络与分集接收机可以传输控制和射频信号；分集接收机采用四通道一体化信道机，其包括收信信道模块、信道数字信号处理模块、频率合成器模块、主控模块、前面板模块、电源模块和CPCI总线，收信信道模块包括四个收信信道，四个收信信道分别接收来自四元天线阵的短波信号，在共用一个本振的情况下，分别对四路信号进行混频、滤波和放大处理；频率合成器模块提供数字信号处理模块所需的标频信号，同时也提供四路混频信号给收信信道；四路接收信号经过混频并转换为高中频信号后，在信道数字信号处理模块中分别用16位的A/D进行模数变换，得到四路数字信号再做窄带分集合成处理，根据合成算法将四路信号合成为一路同相数字信号后再做数字解调，解调后的信号通过信道数字信号处理模块中的D/A数模变换成音频送出；其中分集接收机内部的窄带分集接收处理主要在收信信道模块的模拟前端和信道数字信号处理模块中实现，信道数字信号处理模块中使用最大比值合并技术MRC方法，分别控制各支路接收增益即各个短波天线接收到的信号，获得不同天线的最佳信号，同时还实时提供每个支路信号的信噪比，信号经相位调整后，以适当的增益系数同相合并，即可获得最大信噪比的最佳信号。
进一步，前述信道数字信号处理模块先对四路输入信号进行实时采集和计算，确定数字移相的度数并按比例调整系数的大小，最后合并产生最佳信号。进一步，前述四阵元天线阵列采用两根鞭天线和两根倒V天线。
进一步，前述匹配网络包括控制单元以及分别与控制单元连接的天线适配器、主匹配网络和射频放大器，其中天线适配器接收射频信号，经过主匹配网络后再经射频放大器进行信号放大后输出放大的射频信号。
进一步，前述分集接收机还包括CICP扩展槽，与CPCI总线连接，用以插入其它CPCI模块。
由以上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于使用短波天线的四重分集，通过有效的天线阵列，结合四通道一体化信道机和针对窄带通信方式的算法，有效改善短波窄带通信系统的误码性能、数据率，降低短波通信系统对于衰落的敏感度，改善短波窄带通信效果。
附图说明
图1为本发明四阵元天线阵列的示意图
图2为匹配网络的电路结构示意图。
图3为短波四通道一体化信道机的电路示意图。
图4为窄带分集处理示意图。
图5为窄带分集合成处理原理框图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
如图1-5所示，根据本发明的较优实施例，短波四通道窄带分集接收系统包括四阵元天线阵列、匹配网络和分集接收机。
参考图1，四阵元天线阵列采用两根鞭天线和两根倒V天线，可以兼顾近中远的接收效果。
匹配网络设置在四阵元天线阵列的每个天线根部，匹配网络可以提高信噪比，减少接收信号的循环反射所产生的互调，降低误码率。参考图2所示，匹配网络包括控制单元以及分别与控制单元连接的天线适配器、主匹配网络和射频放大器，其中天线适配器接收射频信号，经过主匹配网络后再经射频放大器进行信号放大后输出放大的射频信号。匹配网络与分集接收机之间可以传输控制和射频信号。匹配网络的外壳采用防水、抗腐蚀、具有较高机械强度的结构。
分集接收机采用四通道一体化信道机，参考图3所示，四通道一体化信道机包括收信信道模块、信道数字信号处理模块、频率合成器模块、主控模块、前面板模块、电源模块和CPCI总线。其中，电源模块提供机箱内的所有模块的直流电压，较佳地，由于一体化信道机模块多，为了减小对收信通道的干扰，本实施例采用线性电源。
收信信道模块包括四个收信信道，四个收信信道分别接收来自四元天线阵的短波信号，在共用一个本振的情况下，分别对四路信号进行混频、滤波和放大处理。
频率合成器模块提供数字信号处理模块所需的标频信号，同时也提供四路混频信号给收信信道。
较佳地，本实施例中，四通道一体化信道机还包括CPCI扩展槽，与CPCI总线连接，用以插入其它CPCI模块。
参考图4，四路接收信号经过混频并转换为高中频信号后，在信道数字信号处理模块中分别用16位的A/D进行模数变换，得到四路数字信号再做窄带分集合成处理，根据合成算法将四路信号合成为一路同相数字信号后再做数字解调，解调后的信号通过信道数字信号处理模块中的D/A数模变换成音频送出。
分集接收机即四通道一体化信道机内部的窄带分集接收处理主要在收信信道模块的模拟前端和信道数字信号处理模块中实现。为了使组合天线的输出信号得到明显的改善，我们可以在信道数字信号处理模块中使用最大比值合并技术MRC方法，分别控制各支路接收增益即各个短波天线接收到的信号，获得不同天线的最好信号，同时还实时提供每个支路信号的信噪比，信号经相位调整后，以适当的增益系数同相合并，就获得最大信噪比的优质信号，最大比值合并算法具有优异的性能。
在信道数字信号处理模块中，使用DSP和FPGA来实现该最大比值合并算法，参考图5所示的窄带分集合成处理原理框图，信道数字信号处理模块先对四路输入信号进行实时采集和计算，确定数字移相的度数并按比例调整系数的大小，最后合并产生最佳信号。
综上所述，本发明的短波四通道窄带分集接收系统使用短波天线的四重分集，通过有效的天线阵列，结合四通道一体化信道机和针对窄带通信方式的算法，有效改善短波窄带通信系统的误码性能、数据率，降低短波通信系统对于衰落的敏感度，改善短波窄带通信效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (4)

1.一种短波四通道窄带分集接收系统，其特征在于，包括四阵元天线阵列、匹配网络和分集接收机，其中：匹配网络设置在四阵元天线阵列的每个天线根部，所述匹配网络与分集接收传输控制和射频信号；分集接收机采用四通道一体化信道机，其包括收信信道模块、信道数字信号处理模块、频率合成器模块、主控模块、前面板模块、电源模块和CPCI总线，收信信道模块包括四个收信信道，四个收信信道分别接收来自四元天线阵的短波信号，在共用一个本振的情况下，分别对四路信号进行混频、滤波和放大处理；频率合成器模块提供数字信号处理模块所需的标频信号，同时也提供四路混频信号给收信信道；四路接收信号经过混频并转换为高中频信号后，在信道数字信号处理模块中分别用16位的A/D进行模数变换，得到四路数字信号再做窄带分集合成处理，根据合成算法将四路信号合成为一路同相数字信号后再做数字解调，解调后的信号通过信道数字信号处理模块中的D/A数模变换成音频送出；其中分集接收机内部的窄带分集接收处理主要在收信信道模块的模拟前端和信道数字信号处理模块中实现，信道数字信号处理模块中使用最大比值合并技术MRC方法，分别控制各支路接收增益即各个短波天线接收到的信号，获得不同天线的最佳信号，同时还实时提供每个支路信号的信噪比，信号经相位调整后，以适当的增益系数同相合并，即可获得最大信噪比的最佳信号；前述信道数字信号处理模块先对四路输入信号进行实时采集和计算，确定数字移相的度数并按比例调整系数的大小，最后合并产生最佳信号。
2.  根据权利要求1所述的短波四通道窄带分集接收系统，其特征在于，前述四阵元天线阵列采用两根鞭天线和两根倒V天线。
3.根据权利要求1所述的短波四通道窄带分集接收系统，其特征在于，前述匹配网络包括控制单元以及分别与控制单元连接的天线适配器、主匹配网络和射频放大器，其中天线适配器接收射频信号，经过主匹配网络后再经射频放大器进行信号放大后输出放大的射频信号。
4.根据权利要求1所述的短波四通道窄带分集接收系统，其特征在于，前述分集接收机还包括CICP扩展槽，与CPCI总线连接，用以插入其它CPCI模块。
CN201310272754.8A 2013-06-28 2013-06-28 短波四通道窄带分集接收系统 Active CN103346813B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310272754.8A CN103346813B (zh) 2013-06-28 2013-06-28 短波四通道窄带分集接收系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310272754.8A CN103346813B (zh) 2013-06-28 2013-06-28 短波四通道窄带分集接收系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103346813A CN103346813A (zh) 2013-10-09
CN103346813B true CN103346813B (zh) 2015-04-22

Family

ID=49281595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310272754.8A Active CN103346813B (zh) 2013-06-28 2013-06-28 短波四通道窄带分集接收系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103346813B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103414484B (zh) * 2013-07-05 2015-07-08 熊猫电子集团有限公司 短波四通道一体化信道机
US10720953B1 (en) 2019-05-30 2020-07-21 Shure Acquisition Holdings, Inc. Scalable diversity deployment for wide tuning range transceiver

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170715A (zh) * 2011-03-30 2011-08-31 东方通信股份有限公司 一种采用软件无线电技术的移动通信基站收发信机及信号处理方法
CN102832986A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 联芯科技有限公司 一种多天线分集合并接收方法及设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8082483B2 (en) * 2001-01-02 2011-12-20 Icomm Technologies Inc. High speed turbo codes decoder for 3G using pipelined SISO Log-MAP decoders architecture
US8107906B2 (en) * 2007-01-19 2012-01-31 Wi-Lan Inc. Transceiver with receive and transmit path performance diversity

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170715A (zh) * 2011-03-30 2011-08-31 东方通信股份有限公司 一种采用软件无线电技术的移动通信基站收发信机及信号处理方法
CN102832986A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 联芯科技有限公司 一种多天线分集合并接收方法及设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
短波通信分集接收关键技术研究及实现;魏苗迪;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑 》;20130315(第3期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103346813A (zh) 2013-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103427874B (zh) 多径环境下大发射功率同时同频自干扰抵消系统及方法
CN103427872B (zh) 一种同时同频全双工多抽头射频自干扰抵消系统及方法
CN106788642B (zh) 一种用于实际宽带大规模mimo系统的混合预编码设计方法
CN103095351B (zh) 基于单载波全双工的多输入多输出系统
KR20080089511A (ko) 멀티-섹터, 옴니-기지국에서 결합기 손실을 감소시키는 방법 및 장치
JP2000077925A (ja) 移動通信基地局のスマ―トアンテナシステム用送受信装置
CN106230133B (zh) 一种基于涡旋电磁波的能量与信息协同传输系统
CN103368718A (zh) 一种全双工无线通信装置、方法及系统
CN104539329A (zh) 一种天线及有源天线系统
CN105099643A (zh) 一种全双工无线通信的方法、天线装置及系统
US11641228B2 (en) Flexible beamforming architecture
CN112491459B (zh) 一种车载动中通卫星通信天馈系统及天线套件
WO2018098634A1 (zh) 一种收发信机、基站及信号处理方法
CN102170715A (zh) 一种采用软件无线电技术的移动通信基站收发信机及信号处理方法
CN212969627U (zh) 一种车载动中通卫星通讯天线的天馈系统及天线套件
CN110661558A (zh) 一种毫米波收发信机
CN107819490A (zh) 一种脉冲超宽带太赫兹收发构架
CN103346813B (zh) 短波四通道窄带分集接收系统
CN203368449U (zh) 短波四通道窄带分集接收系统
CN103078671A (zh) 基于延迟分集的短波收发一体化系统
CN202713298U (zh) 适合电力无线通信专用网的多天线系统
CN204634050U (zh) 光信号接入式lte信号覆盖系统
CN108282165A (zh) 一种无线通信系统架构
WO2021134366A1 (zh) 一种天线收发模块、多输入多输出天线收发系统和基站
CN110100468A (zh) 接入点设备及通信方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant