CN107437953A - 一种车载短波通信装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于短波通信领域，公开了一种车载短波通信装置，包括：短波天线、天线降噪模块、DSP控制器、切换开关、定位单元以及无线数传模块；DSP控制器上设置有第一信号输入端、第二信号输入端以及一个信号输出端；短波天线的信号输出端通过天线降噪模块与DSP控制器的第一信号输入端电连接；定位单元的信号输出端通过切换开关与DSP控制器的第二信号输入端电连接；DSP控制器的信号输出端与无线数传单元的信号输入端电连接；噪声系数低、灵敏度高，能够提高通信质量。
Description
技术领域
本发明属于短波通信技术领域，尤其涉及一种车载短波通信装置。
背景技术
短波通信系统是由发信机、收信机、天线系统以及各种终端设备组成，由于远距离通信或广播需要强大的发射功率，收信系统又需远离干扰源，因此收发信台一般宜设在郊区，对于台站较多的大城市还需要规划设置发信区和收信区，以免强大的发射功率使灵敏度极高的收信机无法工作。一般短波收发信天线的前方应有数百米的净空区，不能有高大树木或建筑物，以免对电波造成阻挡，也不能有造成干扰的高压电线或电气铁道，这些都要在城市规划中予以注意。
现有技术中的车载通信装置能够实现对外部图像、语音信号的采集，同时能够对采集的图像、语音信号处理后进行发送，和一般的收发信台最大的不同在于良好的机动性能以及灵活的部署方式，但现有的车载通信装置功能单一，只进行简单的采集和发送，导致采集的信号容易在大城市的复杂频谱环境下受到噪声干扰，导致通信效果差。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种车载短波通信装置，其噪声系数低、灵敏度高，能够提高通信质量。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种车载短波通信装置，所述装置包括：短波天线、天线降噪模块、DSP控制器、切换开关、定位单元以及无线数传模块；
所述DSP控制器上设置有第一信号输入端、第二信号输入端以及一个信号输出端；
所述短波天线的信号输出端通过所述天线降噪模块与所述DSP控制器的第一信号输入端电连接；
所述定位单元的信号输出端通过所述切换开关与所述DSP控制器的第二信号输入端电连接；
所述DSP控制器的信号输出端与无线数传模块的信号输入端电连接。
本发明技术方案的特点和进一步的改进为：
(1)所述无线数传单元包含双工器、接收单元、基带单元、激励单元、功放单元；
所述双工器上包含TX端口和RX端口；所述TX端口用于发送射频信号，所述RX端口用于接收射频信号；
所述DSP控制器的信号输出端与双工器的RX端口的信号输入端电连接；
所述双工器的RX端口的信号输出端与所述接收单元的信号输入端电连接，所述接收单元的信号输出端与所述基带单元的信号输入端电连接；
所述基带单元的信号输出端与所述激励单元的信号输入端电连接，所述激励单元的信号输出端与所述功放单元的信号输入端电连接，所述功放单元的信号输出端与所述双工器的TX端口的信号输入端电连接；
所述双工器的TX端口的信号输出端与所述短波天线的信号输入端电连接。
(2)所述定位单元包含GPS定位模块和北斗定位模块；所述切换开关包含两个信号输入端和一个信号输出端；
所述GPS定位模块的信号输出端与所述切换开关的一个信号输入端电连接，所述北斗定位模块的信号输出端与所述切换开关的另一个信号输入端电连接；
所述切换开关的信号输出端与所述DSP控制器的第二信号输入端电连接。
(3)所述天线降噪模块包含第一级降噪单元、控制单元和第二级降噪单元；
所述第一级降噪单元的的信号输入端连接短波天线的信号输出端，所述第一级降噪单元的信号输出端分别连接控制单元的信号输入端和第二级降噪单元的信号输入端；
所述第二级降噪单元的信号输出端为天线降噪模块的信号输出端，且所述第二级降噪单元的信号输出端与DSP控制器的第一信号输入端连接。
(4)所述第一级降噪单元包含第一运算放大器、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；
所述控制单元包含第六电阻和三极管；
所述第一运算放大器的正极输入端连接第一电容的一端，所述第一运算放大器的负极输入端分别连接第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述第一电容的另一端分别连接第三电阻的一端和第一级降噪模块的信号输入端，所述第三电阻的另一端接地，所述第一电阻的另一端接地；
所述第一运算放大器的输出端分别连接第二电阻的另一端和第四电阻的一端；
所述三极管的基极连接第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接第四电阻的另一端，所述三极管的集电极连接第五电阻的一端和第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地，所述第五电阻的另一端连接第一级降噪模块的信号输入端。
(5)所述第二级降噪单元包含第二运算放大器、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻以及电感；
所述第二运算放大器的正极输入端分别连接第四电容的一端和第十电阻的一端，所述第二运算放大器的负极输入端分别连接第七电阻的一端和第八电阻的一端，所述运算放大器的输出端连接天线降噪模块的信号输出端；所述第七电阻的另一端接地；
所述第六电阻的另一端分别连接第九电阻的一端和第三电容的一端，所述第九电阻的另一端与第十电阻的另一端连接，且第九电阻与第十电阻之间的节点通过第五电容接地；
所述第三电容的另一端与第四电容的另一端连接，且所述第三电容和第四电容的之间的节点和第八电阻的另一端之间通过第十一电阻连接；
所述三极管的发射极连接第十二电阻的一端，所述第十二电阻的另一端分别连接第六电容的一端和电感的一端，所述电感的另一端分别连接第七电容的一端和第八电阻的另一端，所述第六电容的另一端接地，所述第七电容的另一端接地。
(6)所述DSP控制器采用型号为TMS320LF2407的控制器。
(7)所述切换开关采用SW-03/M 03NL脉冲式22K切换开关。
与现有技术相比，本发明结构原理简单，其中，采用的天线降噪模块通过两个运算放大器组成了两级降噪电路，对输入信号进行滤波降噪；由三极管组成的控制电路通过针对第一级降噪电路的输出量，对整个降噪模块的滤波参数进行调整控制，降低噪声系数、提高灵敏度；从而提高了整个降噪模块对于干扰信号的过滤效果，提高了输出信号的信噪比，从而能够提高天线信号的采集精度；进一步提高通信质量；且本发明采用的无线数传模块具有功耗小、工作稳定，能够将接收到的车载定位信息实时发送出去，提高了数据传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种车载短波通信装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的无线数传模块的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的天线降噪模块的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种车载短波通信装置，如图1所示，所述装置包括：短波天线、天线降噪模块、DSP控制器、切换开关、定位单元以及无线数传模块；
所述DSP控制器上设置有第一信号输入端、第二信号输入端以及一个信号输出端；所述短波天线的信号输出端通过所述天线降噪模块与所述DSP控制器的第一信号输入端电连接；所述定位单元的信号输出端通过所述切换开关与所述DSP控制器的第二信号输入端电连接；所述DSP控制器的信号输出端与无线数传单元的信号输入端电连接。
短波天线接收信号后通过天线降噪模块进行降噪处理，随后降噪后的信号发送至DSP控制器控制，DSP控制器将处理后的信号发送至无线数传模块进行发送。
进一步的，如图2所示，所述无线数传单元包含双工器、接收单元、基带单元、激励单元、功放单元；
所述双工器上包含TX端口和RX端口；所述TX端口用于发送射频信号，所述RX端口用于接收射频信号；所述DSP控制器的信号输出端与双工器的RX端口的信号输入端电连接；所述双工器的RX端口的信号输出端与所述接收单元的信号输入端电连接，所述接收单元的信号输出端与所述基带单元的信号输入端电连接；所述基带单元的信号输出端与所述激励单元的信号输入端电连接，所述激励单元的信号输出端与所述功放单元的信号输入端电连接，所述功放单元的信号输出端与所述双工器的TX端口的信号输入端电连接；所述双工器的TX端口的信号输出端与所述短波天线的信号输入端电连接。
需要说明的是，双工器是异频双工电台、中继台的主要配件，其作用是将发射和接收信号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。双工器负责将接收信号耦合、将发射功率馈送出去。耦合的接收信号与馈送的发射功率信号相互独立互不影响。双工器在电台中起到收发共用天线的作用。功放单元负责放大发射功率；激励器单元负责完成射频信号的调制和处理，即把要调制数据送调制并进行电压放大。接收单元负责完成射频信号的解调；基带单元负责完成本机工作内容和状态的控制。
本发明采用的无线数传模块具有功耗小、工作稳定，能够将接收到的车载定位信息实时发送出去，提高了数据传输效率。
具体的，所述定位单元包含GPS定位模块和北斗定位模块；所述切换开关包含两个信号输入端和一个信号输出端；所述GPS定位模块的信号输出端与所述切换开关的一个信号输入端电连接，所述北斗定位模块的信号输出端与所述切换开关的另一个信号输入端电连接；所述切换开关的信号输出端与所述DSP控制器的第二信号输入端电连接。
具体的，所述天线降噪模块包含第一级降噪单元、控制单元和第二级降噪单元；所述第一级降噪单元的的信号输入端连接短波天线的信号输出端，所述第一级降噪单元的信号输出端分别连接控制单元的信号输入端和第二级降噪单元的信号输入端；所述第二级降噪单元的信号输出端为天线降噪模块的信号输出端，且所述第二级降噪单元的信号输出端与DSP控制器的第一信号输入端连接。
具体的，如图3所示，所述第一级降噪单元包含第一运算放大器A1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5；
所述控制单元包含第六电阻R6和三极管B；
所述第一运算放大器A1的正极输入端连接第一电容C1的一端，所述第一运算放大器A1的负极输入端分别连接第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端，所述第一电容C1的另一端分别连接第三电阻R3的一端和第一级降噪模块的信号输入端1，所述第三电阻R3的另一端接地，所述第一电阻R1的另一端接地；
所述第一运算放大器A1的输出端分别连接第二电阻R2的另一端和第四电阻R4的一端；
所述三极管B的基极连接第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接第四电阻R4的另一端，所述三极管B的集电极连接第五电阻R5的一端和第二电容C2的一端，所述第二电容C2的另一端接地，所述第五电阻R5的另一端连接第一级降噪模块的信号输入端1。
如图3所示，所述第二级降噪单元包含第二运算放大器A2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12以及电感L；
所述第二运算放大器A2的正极输入端分别连接第四电容C4的一端和第十电阻R10的一端，所述第二运算放大器A2的负极输入端分别连接第七电阻R7的一端和第八电阻R8的一端，所述运算放大器A2的输出端连接天线降噪模块的信号输出端2；所述第七电阻R7的另一端接地；
所述第六电阻R6的另一端分别连接第九电阻R9的一端和第三电容C3的一端，所述第九电阻R9的另一端与第十电阻R10的另一端连接，且第九电阻R9与第十电阻R10之间的节点通过第五电容C5接地；
所述第三电容C3的另一端与第四电容C4的另一端连接，且所述第三电容C3和第四电容C4的之间的节点和第八电阻R8的另一端之间通过第十一电阻R11连接；
所述三极管B的发射极连接第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻R12的另一端分别连接第六电容C6的一端和电感L的一端，所述电感L的另一端分别连接第七电容C7的一端和第八电阻R8的另一端，所述第六电容C6的另一端接地，所述第七电容C7的另一端接地。
其中，所述DSP控制器采用型号为TMS320LF2407的控制器；所述切换开关采用SW-03/M 03NL脉冲式22K切换开关。
本发明采用的天线降噪模块通过两个运算放大器组成了两级降噪电路，对输入信号进行滤波降噪；由三极管组成的控制电路通过针对第一级降噪电路的输出量，对整个降噪模块的滤波参数进行调整控制，从而提高了整个降噪模块对于干扰信号的过滤效果，提高了输出信号的信噪比，从而能够提高天线信号的采集精度。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种车载短波通信装置，其特征在于，所述装置包括：短波天线、天线降噪模块、DSP控制器、切换开关、定位单元以及无线数传模块；
所述DSP控制器上设置有第一信号输入端、第二信号输入端以及一个信号输出端；
所述短波天线的信号输出端通过所述天线降噪模块与所述DSP控制器的第一信号输入端电连接；
所述定位单元的信号输出端通过所述切换开关与所述DSP控制器的第二信号输入端电连接；
所述DSP控制器的信号输出端与无线数传模块的信号输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种车载短波通信装置，其特征在于，所述无线数传单元包含双工器、接收单元、基带单元、激励单元、功放单元；
所述双工器上包含TX端口和RX端口；所述TX端口用于发送射频信号，所述RX端口用于接收射频信号；
所述DSP控制器的信号输出端与双工器的RX端口的信号输入端电连接；
所述双工器的RX端口的信号输出端与所述接收单元的信号输入端电连接，所述接收单元的信号输出端与所述基带单元的信号输入端电连接；
所述基带单元的信号输出端与所述激励单元的信号输入端电连接，所述激励单元的信号输出端与所述功放单元的信号输入端电连接，所述功放单元的信号输出端与所述双工器的TX端口的信号输入端电连接；
所述双工器的TX端口的信号输出端与所述短波天线的信号输入端电连接。
3.根据权利要求1所述的一种车载短波通信装置，其特征在于，所述定位单元包含GPS定位模块和北斗定位模块；所述切换开关包含两个信号输入端和一个信号输出端；
所述GPS定位模块的信号输出端与所述切换开关的一个信号输入端电连接，所述北斗定位模块的信号输出端与所述切换开关的另一个信号输入端电连接；
所述切换开关的信号输出端与所述DSP控制器的第二信号输入端电连接。
4.根据权利要求1所述的一种车载短波通信装置，其特征在于，所述天线降噪模块包含第一级降噪单元、控制单元和第二级降噪单元；
所述第一级降噪单元的的信号输入端连接短波天线的信号输出端，所述第一级降噪单元的信号输出端分别连接控制单元的信号输入端和第二级降噪单元的信号输入端；
所述第二级降噪单元的信号输出端为天线降噪模块的信号输出端，且所述第二级降噪单元的信号输出端与DSP控制器的第一信号输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种车载短波通信装置，其特征在于，所述第一级降噪单元包含第一运算放大器、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；
所述控制单元包含第六电阻和三极管；
所述第一运算放大器的正极输入端连接第一电容的一端，所述第一运算放大器的负极输入端分别连接第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述第一电容的另一端分别连接第三电阻的一端和第一级降噪模块的信号输入端，所述第三电阻的另一端接地，所述第一电阻的另一端接地；
所述第一运算放大器的输出端分别连接第二电阻的另一端和第四电阻的一端；
所述三极管的基极连接第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接第四电阻的另一端，所述三极管的集电极连接第五电阻的一端和第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地，所述第五电阻的另一端连接第一级降噪模块的信号输入端。
6.根据权利要求5所述的一种车载短波通信装置，其特征在于，所述第二级降噪单元包含第二运算放大器、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻以及电感；
所述第二运算放大器的正极输入端分别连接第四电容的一端和第十电阻的一端，所述第二运算放大器的负极输入端分别连接第七电阻的一端和第八电阻的一端，所述运算放大器的输出端连接天线降噪模块的信号输出端；所述第七电阻的另一端接地；
所述第六电阻的另一端分别连接第九电阻的一端和第三电容的一端，所述第九电阻的另一端与第十电阻的另一端连接，且第九电阻与第十电阻之间的节点通过第五电容接地；
所述第三电容的另一端与第四电容的另一端连接，且所述第三电容和第四电容的之间的节点和第八电阻的另一端之间通过第十一电阻连接；
所述三极管的发射极连接第十二电阻的一端，所述第十二电阻的另一端分别连接第六电容的一端和电感的一端，所述电感的另一端分别连接第七电容的一端和第八电阻的另一端，所述第六电容的另一端接地，所述第七电容的另一端接地。
7.根据权利要求1所述的一种车载短波通信装置，其特征在于，
所述DSP控制器采用型号为TMS320LF2407的控制器。
8.根据权利要求1所述的一种车载短波通信装置，其特征在于，
所述切换开关采用SW-03/M 03NL脉冲式22K切换开关。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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