CN108307372A - 一种多路综合处理的短波应急通信系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于短波通信技术领域，公开了一种多路综合处理的短波应急通信系统及方法，所述短波应急通信系统包括一个中心站电台和多个外站电台；所述中心站电台包含：短波多路共享器、短波网络控制器、多通道应急处理器、短波收发信机、话音单元、两个短波宽带天线以及多台短波收信机；能够在卫星系统瘫痪后与指挥中心可靠通信并继续进行业务数据传输。

Description

一种多路综合处理的短波应急通信系统及方法

技术领域

本发明属于短波通信技术领域，尤其涉及一种多路综合处理的短波应急通信系统及方法，适用于短波组网方式下的短波通信。

背景技术

如今通信技术的不断发展，卫星通讯系统已然成为主流的通信手段：通过卫星传输，将所收集到的雷达信息传输到各地，从而将各地情况及时的收集与掌握。

随着雷达信息的广泛普及，所面临的针对性干扰与破坏也越来越多，为了更好的保障日常通信及战斗时期的数据传输，通信安全性的要求也日益提升。

当处于特殊时期，由于卫星系统可能受到瘫痪或被干扰情况发生，短波网络系统可在最快时间内恢复接收雷达数据，完成传输并发送的任务。短波通信网络具有成本低、架设快、受区域限制小等优点，可应与于多种不同领域：比如战时紧急通讯保障、森林防火预警、海洋气象预报等。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种多路综合处理的短波应急通信系统及方法，能够在卫星系统瘫痪后与指挥中心可靠通信并继续进行业务数据传输。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种多路综合处理的短波应急通信系统，所述短波应急通信系统包括一个中心站电台和多个外站电台；

所述中心站电台包含：短波多路共享器、短波网络控制器、多通道应急处理器、短波收发信机、话音单元、两个短波宽带天线以及多台短波收信机；

其中，所述短波多路共享器包含一个数据输入接口和多个数据输出接口，所述两个短波宽带天线分别记为第一短波宽带天线和第二短波宽带天线；

所述第一短波宽带天线的收发接口与所述短波收发信机的第一I/O接口连接，所述短波收发信机的第二I/O接口与所述话音单元的数据接口连接；所述第二短波宽带天线的收发接口与所述短波多路共享器的数据输入接口连接，所述短波多路共享器的多个数据输出接口分别与多台短波收信机的数据输入接口对应连接；

所述多通道应急处理器的控制信号输出端通过切换开关与所述短波网络控制器的控制信号输入端连接，所述短波网络控制器的控制信号输出端分别与所述短波收发信机的控制信号输入端、所述多台短波收信机的控制信号输入端连接。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：

每个外站电台包含：短波宽带天线、短波收发信机、短波网络控制器、短波通信控制器以及话音单元；

其中，短波宽带天线的收发接口与所述短波收发信机的第一I/O接口连接，所述短波收发信机的第二I/O接口与所述话音单元的数据接口连接，所述短波收发信机的控制信号输入端与所述短波网络控制器的控制信号输出端连接，所述短波网络控制器的控制信号输入端通过切换开关与所述短波通信控制器的控制信号输入端连接。

技术方案二：

一种多路综合处理的短波应急通信方法，所述短波应急通信方法应用于技术方案一所述的短波应急通信系统，所述短波应急通信方法包括：

步骤1，设定N1个不同的频率作为呼叫频率，将所述呼叫频率分别存入每个外站电台的短波通信控制器和中心站电台的多通道应急处理器；并为每个外站电台设定N2个业务频率，所述N2个业务频率分别不相同，且第一外站电台的N2个业务频率和第二外站电台的N2个业务频率也分别不相同，所述第一外站电台和所述第二外站电台为多个外站电台中的任意一个外站电台；

步骤2，中心站电台的多通道应急处理器设定多台短波收信机在设定的多个不同业务频率之间进行扫描，且由短波网络控制器将不同的工作频率分配给对应的短波收信机；且中心站电台的多通道应急处理器获取N1个呼叫频率，由短波网络控制器将N1个呼叫频率发送至短波收发信机，使所述短波收发信机在N1个呼叫频率之间切换；

步骤3，在T0时间段内，某个外站电台通过N1个呼叫频率中的任意一个呼叫频率向中心站电台发送入网请求，且该外站电台在发送完入网请求后，采用该外站电台的短波宽带天线在预先存储的N2个业务频率上进行扫描；

步骤4，所述中心站电台的多通道应急处理器收到该外站电台发送的入网请求后，所述多通道应急处理器根据人为预先设定的优先级规则判断是否允许该外站电台入网；

若所述多通道应急处理器允许该外站电台入网，则在T1时间段内通过短波网络控制器控制中心站电台的短波收发信机和该外站电台的短波收发信机进行双向探测，得到每个业务信道的上行信道质量和下行信道质量；且中心站电台的短波收发信机将N2个业务信道的上行信道质量和下行信道质量通过中心站电台的短波网络控制器上报至多通道应急处理器，该外站电台的短波收发信机将N2个业务信道的上行信道质量和下行信道质量通过该外站电台的短波网络控制器上报至短波通信控制器；

步骤5，中心站电台的多通道应急处理器选择N2个业务信道中信道质量最好的业务信道，并通过短波网络控制器向短波收发信机发送信道资源分配指令，且中心站电台的短波收发信机向该外站电台发送所述信道资源分配指令，从而使中心站电台的短波收发信机、一个短波收信机和外站电台的短波收发信机切换到对应的业务信道进行数据传输，所述信道资源分配指令用于指示在某个业务信道进行数据传输，中心站电台的一个短波收信机用于接收该外站电台发送的数据；

步骤6，在下一个T0时间段和T1时间段内，重复执行步骤3至步骤5，完成多个外站电台与中心站电台的应急通信。

本发明技术方案二的特点和进一步的改进为：

(1)所述T0时间段为90秒，所述T1时间段为10秒，所述T0时间段和所述T1时间段为连续的100秒时间。

(2)所述方法还包括：对于已经入网且正常传输数据的外站电台，若在某个T0时间内，中心站电台中对应接收该外站电台的短波收信机接收到数据的信噪比低于设定值的时间超过t秒，则在接下来的T1时间段内，中心站电台的多通道应急处理器通过短波网络控制器控制短波收发信机对该外站电台的N2个业务信道进行双向探测，选择信道质量最好的业务信道进行数据传输。

本发明提供的一种多路综合处理的短波应急通信系统及方法，能够在卫星系统瘫痪或因各种原因不能正常工作时，保证实时的监测及通信要求，通过短波组网方式，采取90s获取数据10s建立网络的机制，使得中心指挥系统(中心站电台)时刻掌握各处雷达(外站电台)传输的动态。

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多路综合处理的短波应急通信系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的中心站电台的功能示意图。

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多路综合处理的短波应急通信系统，如图1所示，所述短波应急通信系统包括一个中心站电台和多个外站电台；

所述中心站电台包含：短波多路共享器、短波网络控制器、多通道应急处理器、短波收发信机、话音单元、两个短波宽带天线以及多台短波收信机；

其中，所述短波多路共享器包含一个数据输入接口和多个数据输出接口，所述两个短波宽带天线分别记为第一短波宽带天线和第二短波宽带天线；

所述第一短波宽带天线的收发接口与所述短波收发信机的第一I/O接口连接，所述短波收发信机的第二I/O接口与所述话音单元的数据接口连接；所述第二短波宽带天线的收发接口与所述短波多路共享器的数据输入接口连接，所述短波多路共享器的多个数据输出接口分别与多台短波收信机的数据输入接口对应连接；

所述多通道应急处理器的控制信号输出端通过切换开关与所述短波网络控制器的控制信号输入端连接，所述短波网络控制器的控制信号输出端分别与所述短波收发信机的控制信号输入端、所述多台短波收信机的控制信号输入端连接。

具体的，每个外站电台包含：短波宽带天线、短波收发信机、短波网络控制器、短波通信控制器以及话音单元；

其中，短波宽带天线的收发接口与所述短波收发信机的第一I/O接口连接，所述短波收发信机的第二I/O接口与所述话音单元的数据接口连接，所述短波收发信机的控制信号输入端与所述短波网络控制器的控制信号输出端连接，所述短波网络控制器的控制信号输入端通过切换开关与所述短波通信控制器的控制信号输入端连接。

需要补充的是，所述切换开关是雷达数据的切换开关，用于切换卫星通讯与短波网络通讯，多通道应急处理器是雷达系统瘫痪后短波网络应急启用设备，话音单元为外站传输的语音或网络数据。

本发明实施例还提供一种多路综合处理的短波应急通信方法，所述短波应急通信方法应用于上述实施例所述的短波应急通信系统，所述短波应急通信方法包括：

步骤1，设定N1个不同的频率作为呼叫频率，将所述呼叫频率分别存入每个外站电台的短波通信控制器和中心站电台的多通道应急处理器；并为每个外站电台设定N2个业务频率，所述N2个业务频率分别不相同，且第一外站电台的N2个业务频率和第二外站电台的N2个业务频率也分别不相同，所述第一外站电台和所述第二外站电台为多个外站电台中的任意一个外站电台；

步骤2，中心站电台的多通道应急处理器设定多台短波收信机在设定的多个不同业务频率之间进行扫描，且由短波网络控制器将不同的工作频率分配给对应的短波收信机；且中心站电台的多通道应急处理器获取N1个呼叫频率，由短波网络控制器将N1个呼叫频率发送至短波收发信机，使所述短波收发信机在N1个呼叫频率之间切换；

步骤3，在T0时间段内，某个外站电台通过N1个呼叫频率中的任意一个呼叫频率向中心站电台发送入网请求，且该外站电台在发送完入网请求后，采用该外站电台的短波宽带天线在预先存储的N2个业务频率上进行扫描；

步骤4，所述中心站电台的多通道应急处理器收到该外站电台发送的入网请求后，所述多通道应急处理器根据人为预先设定的优先级规则判断是否允许该外站电台入网；

若所述多通道应急处理器允许该外站电台入网，则在T1时间段内通过短波网络控制器控制中心站电台的短波收发信机和该外站电台的短波收发信机进行双向探测，得到每个业务信道的上行信道质量和下行信道质量；且中心站电台的短波收发信机将N2个业务信道的上行信道质量和下行信道质量通过中心站电台的短波网络控制器上报至多通道应急处理器，该外站电台的短波收发信机将N2个业务信道的上行信道质量和下行信道质量通过该外站电台的短波网络控制器上报至短波通信控制器；

步骤5，中心站电台的多通道应急处理器选择N2个业务信道中信道质量最好的业务信道，并通过短波网络控制器向短波收发信机发送信道资源分配指令，且中心站电台的短波收发信机向该外站电台发送所述信道资源分配指令，从而使中心站电台的短波收发信机、一个短波收信机和外站电台的短波收发信机切换到对应的业务信道进行数据传输，所述信道资源分配指令用于指示在某个业务信道进行数据传输，中心站电台的一个短波收信机用于接收该外站电台发送的数据；

步骤6，在下一个T0时间段和T1时间段内，重复执行步骤3至步骤5，完成多个外站电台与中心站电台的应急通信。

需要说明的是，所述多通道应急处理器设置有人机交互界面，可以人为控制多通道应急处理器中的各个功能。

示例性的，所述T0时间段为90秒，所述T1时间段为10秒，所述T0时间段和所述T1时间段为连续的100秒时间。

进一步的，所述方法还包括：对于已经入网且正常传输数据的外站电台，若在某个T0时间内，中心站电台中对应接收该外站电台的短波收信机接收到数据的信噪比低于设定值的时间超过t秒，则在接下来的T1时间段内，中心站电台的多通道应急处理器通过短波网络控制器控制短波收发信机对该外站电台的N2个业务信道进行双向探测，选择信道质量最好的业务信道进行数据传输。

示例性的，外站电台在入网后，在某次T0时间内的上报时间中，中心站电台的短波接收机收到的信噪比低于-2dB的时间超过50s，则在接下来的T1时间段中，多通道应急处理器控制中心站电台的短波收发信机对此外站电台的3个业务信道进行双向探测，按照信道质量好坏进行排序。在下一个T0时间中，该外站电台在刚才探测后的最佳频率进行数据发送。

如果在某次T0时间内，中心站电台的短波接收机判断有多部外站电台的业务频率信噪比差，此时需要中心站电台的多通道应急处理器判断并且控制短波收发信机在紧接着的T1时间段，对哪一个外站进行双向探测维护，其他几个需要维护的外站电台则需要排队等待在下几次T1时间段的时间进行维护探测。

如图2所示，在T0时间内，中心站电台的短波接收机只接收已入网外站电台发来的数据信息；中心站电台的短波收发信机则在5个呼叫信道扫描，等待外站电台的短波收发信机的入网信息。T1时间内，A，B，C三个动作为中心站电台的短波收发信机可能采取的3种动作，在T1时间内只能通过中心站电台的多通道应急处理器判断选择其中一种。A为对申请入网的外站电台进行入网探测和信道资源分配；B为中心站电台的短波收发信机对已经入网的需要维护的外站电台进行信道探测、质量分析、信道切换等维护过程；C为中心站电台的短波收发信机传输下行业务；T2时间同T0、T3时间同T1。

本发明实施例提供的技术方案能够实现同时接收外站多路电台数据及语音信息，通过收发信机向外站传达语音及数据，所述中心站电台通过控制多路接收机与收发信机，为最高指挥人员设计的系统。该短波组网方式中，接收机与收发信机之间通过短波网络控制器连接。还可与别的通信网络如GSM手机网络、PSTN有线电话网络、超短波电台以及单兵电台构成庞大的通信网络。以满足短波综合指挥通信需要。

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 (5)

1.一种多路综合处理的短波应急通信系统，其特征在于，所述短波应急通信系统包括一个中心站电台和多个外站电台；

所述中心站电台包含：短波多路共享器、短波网络控制器、多通道应急处理器、短波收发信机、话音单元、两个短波宽带天线以及多台短波收信机；

其中，所述短波多路共享器包含一个数据输入接口和多个数据输出接口，所述两个短波宽带天线分别记为第一短波宽带天线和第二短波宽带天线；

所述第一短波宽带天线的收发接口与所述短波收发信机的第一I/O接口连接，所述短波收发信机的第二I/O接口与所述话音单元的数据接口连接；所述第二短波宽带天线的收发接口与所述短波多路共享器的数据输入接口连接，所述短波多路共享器的多个数据输出接口分别与多台短波收信机的数据输入接口对应连接；

所述多通道应急处理器的控制信号输出端通过切换开关与所述短波网络控制器的控制信号输入端连接，所述短波网络控制器的控制信号输出端分别与所述短波收发信机的控制信号输入端、所述多台短波收信机的控制信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种多路综合处理的短波应急通信系统，其特征在于，每个外站电台包含：短波宽带天线、短波收发信机、短波网络控制器、短波通信控制器以及话音单元；

其中，短波宽带天线的收发接口与所述短波收发信机的第一I/O接口连接，所述短波收发信机的第二I/O接口与所述话音单元的数据接口连接，所述短波收发信机的控制信号输入端与所述短波网络控制器的控制信号输出端连接，所述短波网络控制器的控制信号输入端通过切换开关与所述短波通信控制器的控制信号输入端连接。

3.一种多路综合处理的短波应急通信方法，所述短波应急通信方法应用于如权利要求1所述的短波应急通信系统，其特征在于，所述短波应急通信方法包括：

步骤1，设定N1个不同的频率作为呼叫频率，将所述呼叫频率分别存入每个外站电台的短波通信控制器和中心站电台的多通道应急处理器；并为每个外站电台设定N2个业务频率，所述N2个业务频率分别不相同，且第一外站电台的N2个业务频率和第二外站电台的N2个业务频率也分别不相同，所述第一外站电台和所述第二外站电台为多个外站电台中的任意一个外站电台；

步骤2，中心站电台的多通道应急处理器设定多台短波收信机在设定的多个不同业务频率之间进行扫描，且由短波网络控制器将不同的工作频率分配给对应的短波收信机；且中心站电台的多通道应急处理器获取N1个呼叫频率，由短波网络控制器将N1个呼叫频率发送至短波收发信机，使所述短波收发信机在N1个呼叫频率之间切换；

步骤3，在T0时间段内，某个外站电台通过N1个呼叫频率中的任意一个呼叫频率向中心站电台发送入网请求，且该外站电台在发送完入网请求后，采用该外站电台的短波宽带天线在预先存储的N2个业务频率上进行扫描；

步骤4，所述中心站电台的多通道应急处理器收到该外站电台发送的入网请求后，所述多通道应急处理器根据人为预先设定的优先级规则判断是否允许该外站电台入网；

若所述多通道应急处理器允许该外站电台入网，则在T1时间段内通过短波网络控制器控制中心站电台的短波收发信机和该外站电台的短波收发信机进行双向探测，得到每个业务信道的上行信道质量和下行信道质量；且中心站电台的短波收发信机将N2个业务信道的上行信道质量和下行信道质量通过中心站电台的短波网络控制器上报至多通道应急处理器，该外站电台的短波收发信机将N2个业务信道的上行信道质量和下行信道质量通过该外站电台的短波网络控制器上报至短波通信控制器；

步骤5，中心站电台的多通道应急处理器选择N2个业务信道中信道质量最好的业务信道，并通过短波网络控制器向短波收发信机发送信道资源分配指令，且中心站电台的短波收发信机向该外站电台发送所述信道资源分配指令，从而使中心站电台的短波收发信机、一个短波收信机和外站电台的短波收发信机切换到对应的业务信道进行数据传输，所述信道资源分配指令用于指示在某个业务信道进行数据传输，中心站电台的一个短波收信机用于接收该外站电台发送的数据；

步骤6，在下一个T0时间段和T1时间段内，重复执行步骤3至步骤5，完成多个外站电台与中心站电台的应急通信。

4.根据权利要求3所述的一种多路综合处理的短波应急通信方法，其特征在于，所述T0时间段为90秒，所述T1时间段为10秒，所述T0时间段和所述T1时间段为连续的100秒时间。

5.根据权利要求3所述的一种多路综合处理的短波应急通信方法，其特征在于，所述方法还包括：对于已经入网且正常传输数据的外站电台，若在某个T0时间内，中心站电台中对应接收该外站电台的短波收信机接收到数据的信噪比低于设定值的时间超过t秒，则在接下来的T1时间段内，中心站电台的多通道应急处理器通过短波网络控制器控制短波收发信机对该外站电台的N2个业务信道进行双向探测，选择信道质量最好的业务信道进行数据传输。