CN104683049B - 一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置 - Google Patents

一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104683049B
CN104683049B CN201410750751.5A CN201410750751A CN104683049B CN 104683049 B CN104683049 B CN 104683049B CN 201410750751 A CN201410750751 A CN 201410750751A CN 104683049 B CN104683049 B CN 104683049B
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel
ultrashort wave
channel status
sensing device
device based
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410750751.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104683049A (zh
Inventor
刘伯栋
杨会杰
郝二伟
宋正来
杨昭
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.)
Army Of Chinese People's Liberation Army 63888
Original Assignee
Army Of Chinese People's Liberation Army 63888
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 Army Of Chinese People's Liberation Army 63888 filed Critical Army Of Chinese People's Liberation Army 63888
Priority to CN201410750751.5A priority Critical patent/CN104683049B/zh
Publication of CN104683049A publication Critical patent/CN104683049A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104683049B publication Critical patent/CN104683049B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明涉及一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置，包括对接收信号进行A/D转换、数字滤波、傅里叶变换和信道参数估计，并采用能量检测方法获得固定间隔信道状态参数的数字处理板，所述数字电路板分别与射频接收前端、用于进行装置操作和信道状态显示的触摸屏模块相连；还包括给所述数字处理板、射频接收前端、触摸屏模块供电的电源电路。本发明具有计算速度快、操作简便、状态显示直观的优点，能够提供信道级的状态感知结果，方便超短波通信用户的频谱感知和信道优选。

Description

一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置。
背景技术
超短波通信是利用频率在30MHz~300MHz之间的无线电波传输信息的通信方式，主要依靠地波传播和空间视距传播，具有通信频段宽、通信容量大，因而被广泛应用于电视、调频广播、雷达探测、移动通信、军事通信等领域。随着无线通信业务的增长，超短波用频设备不断增加，从而使得无线频谱资源变得越来越稀缺。在超短波无线通信系统中，经常会遇到预定信道被占用或者存在严重干扰的情况，导致按照预定信道无法正常通信。因此，对无线电台在工作频段范围内进行频谱扫描，感知信道频谱状态，获得适宜的通信频道对于无线通信系统的正常工作具有重要意义。
当前主要的频谱感知方法有匹配滤波法、能量检测法和循环频谱检测法。匹配滤波法需要知道被检测信号的先验信息，缺乏灵活性；循环谱检测法利用信号的谱相关特征进行检测，低信噪比情况下有较好的检测性能，但计算复杂度较大；能量检测法是一种传统的检测方法，最大的优点是无需知道信号的先验知识，而且实现简单，同时针对能量检测方法对噪声适应能力有限的问题，可以引入合作检测措施加以解决。一直以来，频谱监测设备都是以频率级扫描检测频谱状态，而且设备构造复杂，操作使用不便，在实际应用中缺少一种操作简单、能够提供信道级状态感知结果的监测设备。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明要解决的技术问题在于提供一种操作简便、使用灵活的超短波信道状态感知装置，适用于超短波通信系统的信道状态监视与信道优选。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置，包括对接收信号进行A/D转换、数字滤波、傅里叶变换和信道参数估计，并采用能量检测方法获得固定间隔信道状态参数的数字处理板，所述数字电路板分别与射频接收前端、用于进行装置操作和信道状态显示的触摸屏模块相连；还包括给所述数字处理板、射频接收前端、触摸屏模块供电的电源电路。
所述射频接收前端包括依次连接的超短波接收天线、保护电路、前置放大器、滤波电路和增益控制电路。
所述数字处理板包括依次连接的A/D转换器、FPGA模块和DSP+ARM模块。
所述FPGA模块采用Virtex-5系列高性能FPGA。
所述DSP+ARM模块选用OMAP-L138芯片。
所述触摸屏模块采用TIDEP0015模块，通过WVGA接口与数字处理板相连。
所述电源电路提供直流供电。
本发明具有计算速度快、操作简便、状态显示直观的优点，能够提供信道级的状态感知结果，方便超短波通信用户的频谱感知和信道优选。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的超短波信道状态感知界面示意图。
图3为本发明的超短波信道状态感知结果界面示意图。
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，本发明提供一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置，包括对接收信号进行A/D转换、数字滤波、傅里叶变换和信道参数估计，并采用能量检测方法获得固定间隔信道状态参数的数字处理板，数字电路板分别与射频接收前端、用于进行装置操作和信道状态显示的触摸屏模块相连；还包括给所述数字处理板、射频接收前端、触摸屏模块供电的电源电路。
其中，各功能模块具体如下：
射频接收前端，包括依次连接的超短波接收天线、保护电路、前置放大器、滤波电路和增益控制电路，完成超短波射频信号的限幅、放大、滤波和增益控制，将信号送至数字处理板的A/D转换模块。
数字处理板，包括依次连接A/D转换器、FPGA模块和DSP+ARM模块，实现对接收信号的AD转换、数字滤波、傅里叶变换和信道参数估计，采用能量检测方法获得固定间隔信道的状态参数；其中FPGA模块选用Xilinx公司的Virtex-5系列高性能FPGA，最大可达66万个逻辑单元，DSP+ARM模块选用TI公司的OMAP-L138芯片，内部集成了ARM9处理器和C674x DSP，最高工作频率为456MHz。
电源为整个装置提供直流供电，输入220V(±10V) 50Hz，输出供电12V（11V~13V）4A，蓄电池供电不少于1.5小时。
触摸屏模块包括触摸屏和驱动电路，用于进行装置的操作和信道状态显示，触摸屏选用TIDEP0015模块，为7英寸电容式触摸显示屏，通过WVGA接口与数字处理板相连。
本发明的超短波检测频段范围为30MHz~88MHz，信道间隔为25kHz，共有信道数2320个，信道扫描带宽100MHz，频率分辨率1kHz；幅度测量范围为-110dBm~0dBm，幅度准确度为±1dB；衰减器调节范围0~21dB，步进3dB。
参见图2所示的信道状态感知界面示意图，在触摸屏显示的信道能量状态和操作界面上，通过操作可以改变显示频率范围、信道范围、信道空闲判决阈值，改变左侧信道监视界面的显示内容。
参见图3所示的信道状态感知结果界面示意图，在触摸屏左侧界面显示空闲信道或已占用信道，在右侧操作界面设置筛选空闲信道的频率范围和信道范围。
本发明具有计算速度快、操作简便、状态显示直观的优点，适用于超短波通信系统的信道状态监视与信道优选。通过多个装置的合作检测，可以获得适宜的通信信道，为超短波通信系统的互联互通提供重要的信息支持。

Claims (6)

1.一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置，其特征在于：包括对接收信号进行A/D转换、数字滤波、傅里叶变换和信道参数估计，并采用能量检测方法获得固定间隔信道状态参数的数字处理板，所述数字电路板分别与射频接收前端、用于进行装置操作和信道状态显示的触摸屏模块相连；还包括给所述数字处理板、射频接收前端、触摸屏模块供电的电源电路；
触摸屏模块包括触摸屏和驱动电路，用于进行装置的操作和信道状态显示，在触摸屏显示的信道能量状态和操作界面上，通过操作可以改变显示频率范围、信道范围、信道空闲判决阈值；
所述射频接收前端包括依次连接的超短波接收天线、保护电路、前置放大器、滤波电路和增益控制电路。
2.根据权利要求1所述的基于能量检测的超短波信道状态感知装置，其特征在于：所述数字处理板包括依次连接的A/D转换器、FPGA模块和DSP+ARM模块。
3.根据权利要求2所述的基于能量检测的超短波信道状态感知装置，其特征在于：所述FPGA模块采用Virtex-5系列高性能FPGA。
4.根据权利要求2所述的基于能量检测的超短波信道状态感知装置，其特征在于：所述DSP+ARM模块选用OMAP-L138芯片。
5.根据权利要求1所述的基于能量检测的超短波信道状态感知装置，其特征在于：所述触摸屏模块采用TIDEP0015模块，通过WVGA接口与数字处理板相连。
6.根据权利要求1所述的基于能量检测的超短波信道状态感知装置，其特征在于：所述电源电路提供直流供电。
CN201410750751.5A 2014-12-10 2014-12-10 一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置 Expired - Fee Related CN104683049B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410750751.5A CN104683049B (zh) 2014-12-10 2014-12-10 一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410750751.5A CN104683049B (zh) 2014-12-10 2014-12-10 一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104683049A CN104683049A (zh) 2015-06-03
CN104683049B true CN104683049B (zh) 2017-05-31

Family

ID=53317695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410750751.5A Expired - Fee Related CN104683049B (zh) 2014-12-10 2014-12-10 一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104683049B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101662328A (zh) * 2009-09-23 2010-03-03 成都林海电子有限责任公司 便携式超短波跳频电台性能检测仪
CN101741489A (zh) * 2010-01-25 2010-06-16 上海交通大学 频谱感知装置及其感知方法
CN102843750A (zh) * 2012-08-13 2012-12-26 北京盈想东方科技发展有限公司 短波频率搜索设备及其控制方法
US20130021967A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Low power radio device and radio resource sharing method for low power radio device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101662328A (zh) * 2009-09-23 2010-03-03 成都林海电子有限责任公司 便携式超短波跳频电台性能检测仪
CN101741489A (zh) * 2010-01-25 2010-06-16 上海交通大学 频谱感知装置及其感知方法
US20130021967A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Low power radio device and radio resource sharing method for low power radio device
CN102843750A (zh) * 2012-08-13 2012-12-26 北京盈想东方科技发展有限公司 短波频率搜索设备及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104683049A (zh) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109459674B (zh) 一种开关柜局部放电多节点监测系统同步化装置
CN203606490U (zh) 一种wifi外辐射源雷达阵列接收前端
CN201878140U (zh) 低压电力线载波通信模块
CN102546062B (zh) 一种无源互调检测的方法、设备及天线
CN104683049B (zh) 一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置
CN204305037U (zh) 一种基于能量检测的超短波信道状态感知装置
CN102075266B (zh) 九信道空间谱估计超分辨率监测测向固定站系统
CN104159239A (zh) 一种无线接入装置及无线接入系统
CN101540615A (zh) 一种屏蔽移动手机信号的方法及便携式无线发射多频干扰仪
CN104660355A (zh) 一种基于无线能量的认知网络分簇协作频谱感知方法
CN103716061B (zh) 一种低复杂度全双工天线选择方法
CN205039806U (zh) 射频直采短波宽带接收系统和装置
CN203337726U (zh) 电压电流变送器
CN204944664U (zh) 一种基于ZigBee技术的噪音采集装置
CN103368672B (zh) 便携式无线信道分析仪及无线信道质量的检测方法
CN202018481U (zh) 室外防雨盒式太阳能无线am/fm广播场强监测仪
CN204288496U (zh) 空压机数据采集系统
CN203243325U (zh) 一种基于电力线网络阻抗动态特性的载波通信系统
CN203503781U (zh) 自动调谐背负式短波环天线
CN204131528U (zh) 一种短波/超短波即时动态频谱检测系统
CN105430684A (zh) 无线频谱精细化网格监测的简易硬件系统及其实现方法
CN105208686A (zh) 基于230MHz离散频点聚合多载波无线宽带射频处理单元
CN202353565U (zh) 一种实时信道测试设备
CN202172411U (zh) 智能天线多用户干扰检测装置
CN201869202U (zh) 便携式am/fm广播场强监测仪

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170531

Termination date: 20191210

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee