CN104683004A - 一种短波通信自适应频率自动获取和输入方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种短波通信自适应频率自动获取和输入方法，在短波电台处于接收状态时，控制电路控制收发开关接通，功率分配器接收信号并输出至短波信号处理模块，短波信号处理模块处理后扫描处理后得到处于空闲的短波信道，并将空闲信道参数经过数据接口置入电台。本发明还提供一种采用上述方法的系统，包括用于判断空闲信道的短波信号处理模块；用于控制射频信号接通/断开的收发开关；用于控制收发开关短波信号处理模块状态的控制电路；用于功率分配的功率分配器。还包括用于连接各功能模块的馈线等必要的配件。本发明能够解决短波电台自适应通信时，自适应频率选择盲目、输入频率过程繁琐，导致通信效果不佳和人工操作复杂的问题。

Description

一种短波通信自适应频率自动获取和输入方法及其系统

技术领域

    本发明涉及短波自适应通信领域，尤其涉及一种短波通信自适应频率自动获取和输入方法及其系统。

背景技术

短波通信是一种易受到干扰的通信手段，昼夜、季节的变化，太阳黑子的活动等，都会对电离层造成影响，从而导致信号传输质量的不稳定，产生干扰以及数据传输误码等。为了在通信过程中选择最佳或者近似最佳的工作频率进行通信，一般采用频率自适应技术。频率自适应技术就是在通信过程中不断监控短波通信的传输质量，实时或近似实时地选择最佳工作频率，使短波通信链路总是保持在传输条件较好的信道上。

用于自适应通信的频率是在短波通信建立链路前由人工手动置入电台。这种方式频率选择随意性大，可能会导致通信效果不佳，甚至无法成功建立短波通信链路；并且所需频率点数多，操作人员工作繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种短波通信自适应频率自动获取和输入方法及其系统，以解决现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种短波通信自适应频率自动获取和输入方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1、短波电台处于接收状态时，输出PTT控制信号V _PTT 至控制电路；

步骤2、采用控制电路，控制收发开关接通与功率分配器的连接，同时控制短波信号处理模块开始工作；

步骤3、采用功率分配器，接收来自天调的的短波信号，输出至短波信号处理模块；

步骤4、采用短波信号处理模块，对输入的短波信号进行频段扫描处理，得到未被占用的频率点，并将处理得到的频率数据，经数据接口输入至短波电台；

步骤5、短波电台处于发射时，输出PTT控制信号V’ _PTT 至控制电路；

步骤6、采用控制电路，控制收发开关断开与功率分配器的连接，同时控制短波信号处理模块停止工作；

步骤7、短波电台通过短波信号处理模块置入的频率点进行自适应通信。

一种实施上述方法的短波通信自适应频率自动获取和输入系统，包括用于接收短波电台的PTT信号，并同时输出接通或断开收发开关的控制信号、控制短波信号处理模块开始或停止工作的控制信号的控制电路；与短波电台RF口、短波电台PTT和短波电台天调连接、用于在控制电路控制下输出短波信号至功率分配器的收发开关；用于从收发开关接收短波信号，对其进行功率分配并输出至短波信号处理模块的功率分配器；用于对功率分配器输出的短波全频段进行快速扫描处理得到空闲信道，并将结果输出至短波电台的短波信号处理模块。

所述控制电路采用以LM317为核心的稳压集成电路。

所述短波信号处理模块包括依次连接的限幅/滤波/放大电路、模数转换器和用于对信号进行滤波、幅度测量、抑制噪声处理的ARM处理器。

所述控制电路、收发开关、功率分配器、短波信号处理模块集成于机箱内。

与现有技术相比，采用上述方案的本发明不仅所获取的用于自适应的频点较准确，而且能够自动的置入自适应频点，提高了短波通信链路建立速度，降低了频点选择的盲目性和人工操作的繁琐性；另外本发明结构简单，安全可靠，无需对电台结构进行改动，适应性强。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图2为本发明的控制电路的结构示意图。

图3为本发明的短波信号处理模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参见图1，本发明提供一种短波通信自适应频率自动获取和输入方法，包含以下步骤：

步骤1、短波电台处于接收状态时，输出PTT高电平信号 V _PTT 至控制电路；

步骤2、采用控制电路，输出两路控制电压v _out1 和v _out2 ，v _out1 控制收发开关接通与功率分配器的连接，v _out2 控制短波信号处理模块开始工作；

步骤3、采用功率分配器，接收来自天调的的短波信号（频率：0≤f≤30MHz），输出至短波信号处理模块；

步骤4、采用短波信号处理模块，对输入的短波信号进行扫描处理得到未被占用的100个频率点，并将处理得到的频率数据，经数据接口输入至短波电台；

步骤5、短波电台处于发射状态时，输出PTT低电平信号V’ _PTT 至控制电路；

步骤6、采用控制电路，输出两路控制电压v ^’ _out1 和v ^’ _out2 ，v ^’ _out1 控制收发开关断开与功率分配器的连接，v ^’ _out2 控制短波信号处理模块停止工作；

步骤7、短波电台通过短波信号处理模块输入的频率点进行自适应通信。

本发明还提供一种实施上述方法的短波通信自适应频率自动获取和输入系统，包括用于接收短波电台的PTT信号，并同时输出接通或断开收发开关的控制信号、控制短波信号处理模块开始或停止工作的控制信号的控制电路；与短波电台RF口、短波电台PTT和短波电台天调连接、用于在控制电路控制下输出短波信号至功率分配器的收发开关；用于从收发开关接收短波信号，对其进行功率分配并输出至短波信号处理模块的功率分配器；用于对功率分配器输出的短波全频段进行快速扫描处理得到空闲信道，并将结果输出至短波电台的短波信号处理模块；还包括用于连接各功能模块的馈线等必要的配件。

各功能模块具体功能如下：

控制电路，对输入信号和输出信号进行电平匹配，实现电台PTT信号控制收发开关和短波信号处理模块工作状态目的。参见图2，控制电路主要是以LM317为核心的稳压集成电路，能够输出稳定的+5V电压。当电台输出PTT高电平信号V _PTT 时，输出+5V的v _out1 和v _out2 ，v _out1 控制收发开关接通，v _out2 控制短波信号处理模块开始工作；当电台输出PTT低电平信号V’ _PTT 时，输出0V的v ^’ _out1 和v ^’ _out2 ，v ^’ _out1 控制收发开关断开，v ^’ _out2 控制短波信号处理器停止工作。

收发开关，实现电台发射时断开与功率分配器的信号连接，用于保护后级电路。其应具有较小的插入损耗，以减小对发射和接收信号功率的影响，例如插入损耗≤0.5dB；还应具有较大的功率承受能力，例如承受功率≥200W；同时应具有较大的收发隔离度，例如收发隔离度≥90dB。

功率分配器，通过将来自天调的信号分成两路，实现功率分配，而不影响电台的正常接收。

短波信号处理模块，是一个以数字下变频和ARM为核心的信号处理器，主要完成短波信号的处理和输出，内部主要结构见图3。信号从功率分配器输入，经限幅/滤波/放大后，进行模数转换。16位的模/数转换器，以100Msps（每秒采样百万次）对输入信号采样，然后进入数字下变频（DDC）产生稳定的数据流。ARM对数据流进行滤波、幅度测量、抑制噪声等处理，得到信号幅度较小、未被占用的100个频率点，通过数据口输入至电台中。

通过集成可以将上述各功能模块集成于一个机箱内，搭建便携一体式短波通信自适应频率自动获取和输入系统平台。

本发明能够解决短波电台自适应通信时，自适应频率选择盲目、输入频率过程繁琐，导致通信效果不佳和人工操作复杂的问题。

Claims (5)

1.一种短波通信自适应频率自动获取和输入方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1、短波电台处于接收状态时，输出PTT控制信号V _PTT 至控制电路；

步骤2、采用控制电路，控制收发开关接通与功率分配器的连接，同时控制短波信号处理模块开始工作；

步骤3、采用功率分配器，接收来自天调的的短波信号，输出至短波信号处理模块；

步骤4、采用短波信号处理模块，对输入的短波信号进行频段扫描处理，得到未被占用的频率点，并将处理得到的频率数据，经数据接口输入至短波电台；

步骤5、短波电台处于发射时，输出PTT控制信号V’ _PTT 至控制电路；

步骤6、采用控制电路，控制收发开关断开与功率分配器的连接，同时控制短波信号处理模块停止工作；

步骤7、短波电台通过短波信号处理模块置入的频率点进行自适应通信。

2.一种实施权利要求1所述方法的短波通信自适应频率自动获取和输入系统，其特征在于：包括用于接收短波电台的PTT信号，并同时输出接通或断开收发开关的控制信号、控制短波信号处理模块开始或停止工作的控制信号的控制电路；与短波电台RF口、短波电台PTT和短波电台天调连接、用于在控制电路控制下输出短波信号至功率分配器的收发开关；用于从收发开关接收短波信号，对其进行功率分配并输出至短波信号处理模块的功率分配器；用于对功率分配器输出的短波全频段进行快速扫描处理得到空闲信道，并将结果输出至短波电台的短波信号处理模块。

3. 根据权利要求2所述的短波通信自适应频率自动获取和输入系统，其特征在于：所述控制电路采用以LM317为核心的稳压集成电路。

4. 根据权利要求2所述的短波通信自适应频率自动获取和输入系统，其特征在于：所述短波信号处理模块包括依次连接的限幅/滤波/放大电路、模数转换器和用于对信号进行滤波、幅度测量、抑制噪声处理的ARM处理器。

5. 根据权利要求2所述的短波通信自适应频率自动获取和输入系统，其特征在于：所述控制电路、收发开关、功率分配器、短波信号处理模块集成于机箱内。