CN108023680B - 基于vtdm帧结构的低速可变速率多模式编码调制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器，包括指令解析模块、接口管理模块、编码模块、组帧模块、成形滤波模块和数字上变频模块。本发明的处理分为两个层面进行，一是控制层面，二是业务层面。控制层面是由指令解析模块解析出各种控制信号，用于对接口管理模块、编码模块、组帧模块、成形滤波模块和数字上变频的控制。业务层面首先由接口管理模块对基带输入数据进行识别和接收，接收到的数据在控制信号的控制下送编码模块进行编码，编码后的数据进行组帧、成形滤波及数字上变频处理。本发明具有解调门限低、数据处理灵活、适用站型广和可移植性好等优点。特别适用于星间或星地各种环境条件、各种不同类型基站之间通信使用。

Description

基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多模式编码调制器。本发明可以为不同平台、不同用途的用户同时提供数据传输。基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器使用扩频技术和分组编码技术实现，此技术可根据链路状态调整传输速率以提高传输链路的可用度和传输效率。
背景技术
传统的调制器实现固定的调制带宽、固定的编码速率、固定的用户群体，会出现带宽利用率低的情况，基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器使用多数据技术、可变速率技术、扩频技术和分组编码技术实现高增益、多用户、高效率通信。
发明内容
本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处，设计一种基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器解决上述不足。本发明具有传输速率变化灵活、数据接口安全简单、资源利用率高和可移植性好等优点。特别适用于星间或星地通信传输装置。
本发明的目的是这样实现的：
基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器，包括指令解析模块1、接口管理模块2、编码模块3、组帧模块4、成形滤波模块5和数字上变频模块6；
所述的指令解析模块1接收指令信号，解析出各种控制指令，将控制指令送给接口管理2、编码模块3、组帧模块4、成形滤波模块5和数字上变频模块6；接口管理模块2接收基带信号，根据指令解析模块1送来的控制指令，对基带信号进行存储和转发，并将基带信号转发给编码模块3；编码模块3接收接口管理模块2送来的数据，根据指令解析模块1送来的控制指令对接收的数据进行编码，并将编码后数据送给组帧模块4；组帧模块4接收编码模块3送来的编码数据，根据指令解析模块1送来的控制指令对编码数据进行组帧，之后将组帧数据送给成形滤波模块5；成形滤波模块5接收组帧数据，并根据指令解析模块1送来的控制指令对组帧数据进行成形，之后将成形数据送给数字上变频模块6；数字上变频模块6接收成形数据，生成频带数据输出。
其中，所述的组帧模块4由组帧控制模块4-1、数据缓存模块4-2、同步头产生模块4-3、工作模式产生模块4-4、帧计数产生模块4-5和数据组帧模块4-6组成；
所述组帧控制模块4-1接收指令解析模块1送来的指令控制信号，生成五组控制信号，分别送给数据缓存模块4-2、同步头产生模块4-3、工作模式产生模块4-4、帧计数产生模块4-5和数据组帧模块4-6；数据缓存模块4-2接收、存储编码模块3送来的编码数据，并根据组帧控制模块4-1送来的控制信号，将缓存数据送给数据组帧模块4-6；同步头产生模块4-3根据组帧控制模块4-1送来的控制信号生成同步头信号，并将同步头信号送给数据组帧模块4-6；工作模式产生模块4-4根据组帧控制模块4-1送来的控制信号生成工作模式信号，并将工作模式信号送给数据组帧模块4-6；帧计数产生模块4-5根据组帧控制模块4-1送来的控制信号生成帧计数信号，并将帧计数信号送给数据组帧模块4-6；数据组帧模块4-6接收组帧控制模块4-1送来的控制信号、数据缓存模块4-2送来的缓存数据、同步头产生模块4-3送来的同步头信号、工作模式产生模块4-4送来的工作模式信号和帧计数产生模块4-5，在控制信号的控制下将同步头信号、工作模式信号、帧计数信号和缓存数据组帧送给成形滤波模块5。
其中，所述的成形滤波模块5采用查运算表算法，由成形控制模块5-1、数据寻址模块5-2和运算表模块5-3组成；
所述成形控制模块5-1接收指令解析模块1送来的指令控制信号，生成两组成形控制信号，分别送给数据寻址模块5-2和运算表模块5-3；数据寻址模块5-2接收组帧模块4送来的组帧数据，并根据成形控制模块5-1送来的成形控制信号，生成寻址数据送给运算表控制模块5-3；运算表模块5-3接收成形控制模块5-1送来的成形控制信号和数据寻址模块5-2送来的寻址数据，在成形控制信号和寻址数据的控制下对运算表进行查找，将成形数据送给数字上变频模块6。
本发明相比背景技术具有如下优点：
1.本发明能够完成1.5～36Mbps信息速率的数据接收，能够完成数据8/4/2/1倍扩频，同时将数据加扰、编码按照约定格式组帧输出，协议简单，适应性强。
2.本发明采用分组码的形式对未编码数据进行编码，辅助组帧的完成。
3.本发明采用新型的VTDM模式完成多种TDM数据的传输，可适应用户的不同需求,根据不同使用环境要求,发出相应的带宽信息，可以提高传输链路的可用度和传输效率。
4.本发明的组成部件采用大规模现场可编程器件制作，具有硬件电路简单、体积小、成本低廉、性能稳定可靠等优点，在工程中使用性强。
附图说明
图1是本发明基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器实施例电原理图。
图2是组帧模块的实施例电原理图。
图3是成形滤波模块的实施例电原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器，包括指令解析模块1、接口管理模块2、编码模块3、组帧模块4、成形滤波模块5和数字上变频模块6；图1是本发明基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器的实施例电原理图，实施例按照图1连接线路。
所述的指令解析模块1接收指令信号，解析出各种控制指令，将控制指令送给接口管理2、编码模块3、组帧模块4、成形滤波模块5和数字上变频模块6；接口管理模块2接收基带信号，根据指令解析模块1送来的控制指令，对基带信号进行存储和转发，并将基带信号转发给编码模块3；编码模块3接收接口管理模块2送来的数据，根据指令解析模块1送来的控制指令对接收的数据进行编码，并将编码后数据送给组帧模块4；组帧模块4接收编码模块3送来的编码数据，根据指令解析模块1送来的控制指令对编码数据进行组帧，之后将组帧数据送给成形滤波模块5；成形滤波模块5接收组帧数据，并根据指令解析模块1送来的控制指令对组帧数据进行成形，之后将成形数据送给数字上变频模块6；数字上变频模块6接收成形数据，生成频带数据输出。
所述组帧控制模块4-1接收指令解析模块1送来的指令控制信号，生成五组控制信号，分别送给数据缓存模块4-2、同步头产生模块4-3、工作模式产生模块4-4、帧计数产生模块4-5和数据组帧模块4-6；数据缓存模块4-2接收、存储编码模块3送来的编码数据，并根据组帧控制模块4-1送来的控制信号，将缓存数据送给数据组帧模块4-6；同步头产生模块4-3根据组帧控制模块4-1送来的控制信号生成同步头信号，并将同步头信号送给数据组帧模块4-6；工作模式产生模块4-4根据组帧控制模块4-1送来的控制信号生成工作模式信号，并将工作模式信号送给数据组帧模块4-6；帧计数产生模块4-5根据组帧控制模块4-1送来的控制信号生成帧计数信号，并将帧计数信号送给数据组帧模块4-6；数据组帧模块4-6接收组帧控制模块4-1送来的控制信号、数据缓存模块4-2送来的缓存数据、同步头产生模块4-3送来的同步头信号、工作模式产生模块4-4送来的工作模式信号和帧计数产生模块4-5，在控制信号的控制下将同步头信号、工作模式信号、帧计数信号和缓存数据组帧送给成形滤波模块5。
所述成形控制模块5-1接收指令解析模块1送来的指令控制信号，生成两组成形控制信号，分别送给数据寻址模块5-2和运算表模块5-3；数据寻址模块5-2接收组帧模块4送来的组帧数据，并根据成形控制模块5-1送来的成形控制信号，生成寻址数据送给运算表控制模块5-3；运算表模块5-3接收成形控制模块5-1送来的成形控制信号和数据寻址模块5-2送来的寻址数据，在成形控制信号和寻址数据的控制下对运算表进行查找，将成形数据送给数字上变频模块6。
实施例中的各功能模块均可在一片Xilinx原厂生产的FPGA系列产品XC4VSX55型号上实现。
本发明简要工作原理如下：
基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器的指令解析模块1接收指令信号，解析出各种控制指令，将控制指令送给接口管理2、编码模块3、组帧模块4、成形滤波模块5和数字上变频模块6；接口管理模块2接收基带信号，根据指令解析模块1送来的控制指令，对基带信号进行存储和转发，并将基带信号转发给编码模块3；编码模块3接收接口管理模块2送来的数据，根据指令解析模块1送来的控制指令对接收的数据进行编码，并将编码后数据送给组帧模块4；组帧模块4接收编码模块3送来的编码数据，根据指令解析模块1送来的控制指令对编码数据进行组帧，之后将组帧数据送给成形滤波模块5；成形滤波模块5接收组帧数据，并根据指令解析模块1送来的控制指令对组帧数据进行成形，之后将成形数据送给数字上变频模块6；数字上变频模块6接收成形数据，生成频带数据输出至DAC器件进行模拟成形，最后变频成C频段中频信号输出。

Claims (2)

1.基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器，包括指令解析模块(1)、接口管理模块(2)、编码模块(3)和数字上变频模块(6)，其特征在于：还包括组帧模块(4)和成形滤波模块(5)；
所述的指令解析模块(1)接收指令信号，解析出各种控制指令，分别将控制指令发送给接口管理模块(2)、编码模块(3)、组帧模块(4)和成形滤波模块(5)；接口管理模块(2)接收外部输入的基带信号，根据指令解析模块(1)送来的控制指令，对基带信号进行存储和转发，并将基带信号转发给编码模块(3)；编码模块(3)根据指令解析模块(1)送来的控制指令对接收的基带信号进行编码，并将编码数据送给组帧模块(4)；组帧模块(4)接收编码模块(3)送来的编码数据，根据指令解析模块(1)送来的控制指令对编码数据进行组帧，将组帧数据送给成形滤波模块(5)；成形滤波模块(5)接收组帧数据，并根据指令解析模块(1)送来的控制指令对组帧数据进行成形，将成形数据送给数字上变频模块(6)；数字上变频模块(6)接收成形数据，生成频带数据并输出；
所述的成形滤波模块(5)采用查运算表算法，包括成形控制模块(5-1)、数据寻址模块(5-2)和运算表模块(5-3)；
所述成形控制模块(5-1)接收指令解析模块(1)送来的控制指令，生成两组成形控制信号，分别送给数据寻址模块(5-2)和运算表模块(5-3)；数据寻址模块(5-2)接收组帧模块(4)送来的组帧数据，并根据成形控制模块(5-1)送来的成形控制信号，生成寻址数据送给运算表控制模块(5-3)；运算表模块(5-3)接收成形控制模块(5-1)送来的成形控制信号和数据寻址模块(5-2)送来的寻址数据，在成形控制信号和寻址数据的控制下对运算表进行查找，将成形数据送给数字上变频模块(6)。
2.根据权利要求1所述的基于VTDM帧结构的低速可变速率多模式编码调制器，其特征在于：所述的组帧模块(4)包括组帧控制模块(4-1)、数据缓存模块(4-2)、同步头产生模块(4-3)、工作模式产生模块(4-4)、帧计数产生模块(4-5)和数据组帧模块(4-6)；
所述组帧控制模块(4-1)接收指令解析模块(1)送来的控制指令，生成五组控制信号，分别发送给数据缓存模块(4-2)、同步头产生模块(4-3)、工作模式产生模块(4-4)、帧计数产生模块(4-5)和数据组帧模块(4-6)；数据缓存模块(4-2)接收、存储编码模块(3)送来的编码数据，并根据组帧控制模块(4-1)送来的控制信号，将缓存数据送给数据组帧模块(4-6)；同步头产生模块(4-3)根据组帧控制模块(4-1)送来的控制信号生成同步头信号，并将同步头信号送给数据组帧模块(4-6)；工作模式产生模块(4-4)根据组帧控制模块(4-1)送来的控制信号生成工作模式信号，并将工作模式信号送给数据组帧模块(4-6)；帧计数产生模块(4-5)根据组帧控制模块(4-1)送来的控制信号生成帧计数信号，并将帧计数信号送给数据组帧模块(4-6)；数据组帧模块(4-6)在控制信号的控制下将同步头信号、工作模式信号、帧计数信号和缓存数据进行组帧，将组帧数据送给成形滤波模块(5)。
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