CN108649994A - 一种三通道射频收发共用跳频通信系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三通道射频收发共用跳频通信系统，包括主站和从站；所述主站包括跳频控制单元Ⅰ、数字处理单元Ⅰ、调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ、天线合路器单元，其中调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ构成收发组；所述从站包括跳频控制单元Ⅱ、数字处理单元Ⅱ、调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ，跳频控制单元Ⅱ通过电源及控制信号分别与数字处理单元Ⅱ、调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ依次连接。本发明实现了一台主站与六台从站之间在通信周期内完成的数据、语音信息交互，具有高实时性传输、高可靠数据传输、高可懂度语音传输、大数据量传输、抗干扰能力强等特点。

Description

一种三通道射频收发共用跳频通信系统及使用方法

技术领域

本发明涉及一种三通道射频收发共用跳频通信系统及使用方法，属于软件无线电技术领域。

背景技术

跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从通信技术的实现方式来说，“跳频”是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。

采用跳频技术是为了确保通信的秘密性和抗干扰性，与定频通信相比，跳频通信比较隐蔽也难以被截获，只要对方不清楚载频跳变的规律，就很难截获我方的通信内容；同时，跳频通信也具有良好的抗干扰能力，即使有部分频点被干扰，仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。由于跳频通信系统是瞬时窄带系统，它易于与其他的窄带通信系统兼容，也就是说，跳频电台可以与常规的窄带电台互通，有利于设备的更新。

目前，在现有技术中，跳频通信系统一般都是采用指挥中心与用户终端进行通信的通信方式，难以确保通信的快速展开和撤收，且机动动力慢。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种三通道射频收发共用跳频通信系统及使用方法，该三通道射频收发共用跳频通信系统及使用方法通过无线通信方式进行，可以提高快速反应和机动的能力，确保快速展开和撤收效率。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种三通道射频收发共用跳频通信系统，包括主站和从站；

所述主站包括跳频控制单元Ⅰ、数字处理单元Ⅰ、调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ、天线合路器单元，其中调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ构成收发组；所述收发组有若干组，跳频控制单元Ⅰ通过电源及控制信号分别与数字处理单元Ⅰ、天线合路器单元和初始收发组中的调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ连接；所述若干组中的调制解调单元Ⅰ与调制解调单元Ⅰ之间、射频收发单元Ⅰ与射频收发单元Ⅰ之间、功放单元Ⅰ与功放单元Ⅰ之间依次连接；所述数字处理单元Ⅰ分别与每组收发组中的调制解调单元Ⅰ连接，天线合路器单元分别与每组收发组中的功放单元Ⅰ连接；所述天线合路器单元上设有天线Ⅰ；所述每组中的调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ之间依次连接；

所述从站包括跳频控制单元Ⅱ、数字处理单元Ⅱ、调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ，跳频控制单元Ⅱ通过电源及控制信号分别与数字处理单元Ⅱ、调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ依次连接；所述数字处理单元Ⅱ、调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ之间依次连接；所述功放单元Ⅱ上设有天线Ⅱ；所述天线Ⅱ与天线Ⅰ连接。

所述主站有一个，从站有若干个。

所述主站的天线Ⅰ分别与若干个从站的天线Ⅰ连接。

所述调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ、天线合路器单元之间通过射频信号连接，调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ之间通过射频信号连接。

所述数字处理单元Ⅰ上设有主站对外接口，数字处理单元Ⅱ上设有从站对外接口。

所述调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ、调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ均射频收发共用，调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ接收、发射状态受跳频控制单元Ⅰ控制，调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ接收、发射状态受跳频控制单元Ⅱ控制。

所述跳频控制单元Ⅰ用于完成数字处理单元Ⅰ、调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ、天线合路器单元的控制、电源供给、模块状态信息分析、频率切换、同步时钟恢复、干扰监测以及干扰对抗功能；

所述跳频控制单元Ⅱ用于完成数字处理单元Ⅱ、调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ的控制、电源供给、模块状态信息分析、频率切换、同步时钟恢复、干扰监测以及干扰对抗功能；

所述数字处理单元Ⅰ和数字处理单元Ⅱ用于完成控制数据、业务数据、语音数据的数据复接和分解、组帧功能；

所述调制解调单元Ⅰ和调制解调单元Ⅱ按照统一时序完成接收状态下的解调、译码功能和发射状态下的编码、调制功能；

所述射频收发单元Ⅰ和射频收发单元Ⅱ用于完成发送状态下的选频、上变频和接收状态下的下变频、选频以及自动增益控制的功能；

所述功放单元Ⅰ和功放单元Ⅱ用于完成发射状态下射频信号的线性放大；

所述天线合路器单元用于完成接收状态下对天线Ⅰ接收射频信号进行分离和发射状态下对发射射频信号进行汇接输出到天线Ⅰ。

所述主站采用频分多址实现多用户同步通信，在主站中的所有无线信道在任何时刻都同时发和同时收，而每个信道发时不收，收时不发；所述从站中的用户之间采用时分实现用户区别，在一个通讯周期内采用半双工方式实现主、从站之间的数据交互。

所述天线合路器单元为同时端接三路通道并独立工作的天线路合器。

基于一种三通道射频收发共用跳频通信系统的使用方法；包括以下步骤：

①主站和从站上电：主站和从站内的每个单元进行上电复位；

②各个单元进行自检：跳频控制单元Ⅰ向数字处理单元Ⅰ、调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ、天线合路器单元发送自检和复位指令，跳频控制单元Ⅱ向数字处理单元Ⅱ、调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ发送自检和复位指令，数字处理单元Ⅰ、调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ、天线合路器单元复位自检成功向跳频控制单元Ⅰ上报自检结果，数字处理单元Ⅱ、调制解调单元Ⅱ、射频收发单元Ⅱ、功放单元Ⅱ自检成功向跳频控制单元Ⅱ上报自检结果；如果自检失败则跳转步骤①重新进行上电复位；

③主站进入收/发工作状态：当主站进入发工作状态时，跳频控制单元Ⅰ向数字处理单元Ⅰ、调制解调单元Ⅰ、射频收发单元Ⅰ、功放单元Ⅰ、天线合路器单元发送同步控制指令及初始频率控制字，经数字处理单元Ⅰ复接组帧后发送给调制解调单元Ⅰ，调制解调单元Ⅰ将同步控制指令及初始频率控制字编码后发送给射频收发单元Ⅰ进行上变频处理，获取射频信号，射频信号再通过功放单元Ⅰ线性放大后发送给天线合路器单元，最后天线合路器单元将射频信号进行汇接后发射给从站，从站进入收工作状态；

当主站进入收工作状态时，天线Ⅰ(7)将接收的射频信号发送给合路器单元(6)进行分离，再分别发送至功放单元Ⅰ(5)，功放单元Ⅰ(5)将接收的射频信号分别送至射频收发单元Ⅰ(4)，射频收发单元Ⅰ(4)将接收到的射频信号调解为中频信号发送给调制解调单元Ⅰ(3)，调制解调单元Ⅰ(3)将中频信号进行解调、译码后获取各个从站数据，并将数据传输给数字处理单元Ⅰ(2)，数字处理单元Ⅰ(2)进行拆帧、分接后形成控制数据，并将控制数据传输给跳频控制单元Ⅰ(1)，主站进入收工作状态；

④从站进入收/发工作状态：当从站进入收工作状态时，天线合路器单元通过天线Ⅰ将射频信号进行分离，分别发送至功放单元Ⅱ，功放单元Ⅱ将接收的射频信号送至射频收发单元Ⅱ，射频收发单元Ⅱ将接收到的射频信号调解为中频信号发送给调制解调单元Ⅱ，调制解调单元Ⅱ将中频信号进行解调、译码后获取指令数据，并将指令数据传输给数字处理单元Ⅱ，数字处理单元Ⅱ进行拆帧、分接后形成同步控制指令，并将同步控制指令传输给跳频控制单元Ⅱ；

当从站进入发工作状态时，跳频控制单元Ⅱ(11)向数字处理单元Ⅱ(22)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)发送状态指令及数据，经数字处理单元Ⅱ(22)复接组帧后发送给调制解调单元Ⅱ(33)，调制解调单元Ⅱ(33)将状态指令及数据编码后发送给射频收发单元Ⅱ(44)进行上变频处理，获取射频信号，射频信号再通过功放单元Ⅱ(55)线性放大后发送给天线Ⅱ (77)，经天线Ⅱ(77)发射给主站，从站进入发工作状态；

⑤建立初始同步：跳频控制单元Ⅱ根据通信协议判断主站发送的同步控制指令是否正确，正确则建立初始同步，按照步骤③～④进行收发，错误则跳转步骤③，重新发送同步控制指令及初始频率控制字。

本发明的有益效果在于：

1.实现一台主站与六台从站之间在通信周期内完成的数据、语音信息交互，具有高实时性传输、高可靠数据传输、高可懂度语音传输、大数据量传输、抗干扰能力强特点，通过适应性改进，也可以应用于多型号武器系统或民用救援系统；

2.采用了频分+时分多址(TDMA)的工作体制；

3.采用了外部系统时钟的快速跳频同步技术和干扰环境快速感知技术，在外部时钟的统一协调下，通过适当地链路帧设计，并在同步跳中插入前导码，实现了一帧内快速跳同步，在同步跳和数据跳共同检测跳失步情况，大大缩短了失步后再同步的时间。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明主站的工作流程图；

图3是本发明从站的工作流程图；

图4是本发明天线合路器单元的原理框图；

图中：1-跳频控制单元Ⅰ，2-数字处理单元Ⅰ，3-调制解调单元Ⅰ，4-射频收发单元Ⅰ，5-功放单元Ⅰ，6-天线合路器单元，7-天线Ⅰ，8-主站对外接口，9-从站对外接口，11-跳频控制单元Ⅱ，22-数字处理单元Ⅱ，33-调制解调单元Ⅱ，44-射频收发单元Ⅱ，55-功放单元Ⅱ，77-天线Ⅱ。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示，一种三通道射频收发共用跳频通信系统，包括主站和从站；

所述主站包括跳频控制单元Ⅰ1、数字处理单元Ⅰ2、调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5、天线合路器单元6，其中调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5构成收发组；所述收发组有若干组，跳频控制单元Ⅰ1通过电源及控制信号分别与数字处理单元Ⅰ2、天线合路器单元6和初始收发组中的调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5连接；所述若干组中的调制解调单元Ⅰ3与调制解调单元Ⅰ3之间、射频收发单元Ⅰ4与射频收发单元Ⅰ4 之间、功放单元Ⅰ5与功放单元Ⅰ5之间依次连接；所述数字处理单元Ⅰ2分别与每组收发组中的调制解调单元Ⅰ3连接，天线合路器单元6 分别与每组收发组中的功放单元Ⅰ5连接；所述天线合路器单元6上设有天线Ⅰ7；所述每组中的调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5之间依次连接；

所述从站包括跳频控制单元Ⅱ11、数字处理单元Ⅱ22、调制解调单元Ⅱ33、射频收发单元Ⅱ44、功放单元Ⅱ55，跳频控制单元Ⅱ11 通过电源及控制信号分别与数字处理单元Ⅱ22、调制解调单元Ⅱ33、射频收发单元Ⅱ44、功放单元Ⅱ55依次连接；所述数字处理单元Ⅱ22、调制解调单元Ⅱ33、射频收发单元Ⅱ44、功放单元Ⅱ55之间依次连接；所述功放单元Ⅱ55上设有天线Ⅱ77；所述天线Ⅱ77与天线Ⅰ7连接。

所述主站有一个，从站有若干个。

所述主站的天线Ⅰ7分别与若干个从站的天线Ⅰ7连接。

所述调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5、天线合路器单元6之间通过射频信号连接，调制解调单元Ⅱ33、射频收发单元Ⅱ44、功放单元Ⅱ55之间通过射频信号连接。

所述数字处理单元Ⅰ2上设有主站对外接口8，数字处理单元Ⅱ22 上设有从站对外接口9。

所述调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5、调制解调单元Ⅱ33、射频收发单元Ⅱ44、功放单元Ⅱ55均射频收发共用，调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5接收、发射状态受跳频控制单元Ⅰ1控制，调制解调单元Ⅱ33、射频收发单元Ⅱ44、功放单元Ⅱ55接收、发射状态受跳频控制单元Ⅱ11控制。

所述跳频控制单元Ⅰ1用于完成数字处理单元Ⅰ2、调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5、天线合路器单元6的控制、电源供给、模块状态信息分析、频率切换、同步时钟恢复、干扰监测以及干扰对抗功能；

所述跳频控制单元Ⅱ11用于完成数字处理单元Ⅱ22、调制解调单元Ⅱ33、射频收发单元Ⅱ44、功放单元Ⅱ55的控制、电源供给、模块状态信息分析、频率切换、同步时钟恢复、干扰监测以及干扰对抗功能；

所述数字处理单元Ⅰ2和数字处理单元Ⅱ22用于完成控制数据、业务数据、语音数据的数据复接和分解、组帧功能；

所述调制解调单元Ⅰ3和调制解调单元Ⅱ33按照统一时序完成接收状态下的解调、译码功能和发射状态下的编码、调制功能；

所述射频收发单元Ⅰ4和射频收发单元Ⅱ44用于完成发送状态下的选频、上变频和接收状态下的下变频、选频以及自动增益控制的功能；

所述功放单元Ⅰ5和功放单元Ⅱ55用于完成发射状态下射频信号的线性放大；

所述天线合路器单元6用于完成接收状态下对天线Ⅰ7接收射频信号进行分离和发射状态下对发射射频信号进行汇接输出到天线Ⅰ 7。

所述主站采用频分多址实现多用户同步通信，在主站中的所有无线信道在任何时刻都同时发和同时收，而每个信道发时不收，收时不发；所述从站中的用户之间采用时分实现用户区别，在一个通讯周期内采用半双工方式实现主、从站之间的数据交互。

所述天线合路器单元6为同时端接三路通道并独立工作的天线路合器；天线合路器单元6的端接通道都可以全频段使用，且既可用于跳频通信，也可用于定频通信，可以减少多部电台集成装车使用时的天线架设数量，缩短节点开设时间，有效改善通信车的电磁兼容性能，提高电台的组网效率和系统的抗干扰能力，尤其适合于同一工作频段电台同址点对多点工作方式。

基于一种三通道射频收发共用跳频通信系统的使用方法；包括以下步骤：

①主站和从站上电：主站和从站内的每个单元进行上电复位；

②各个单元进行自检：跳频控制单元Ⅰ1向数字处理单元Ⅰ2、调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5、天线合路器单元6 发送自检和复位指令，跳频控制单元Ⅱ11向数字处理单元Ⅱ22、调制解调单元Ⅱ33、射频收发单元Ⅱ44、功放单元Ⅱ55发送自检和复位指令，数字处理单元Ⅰ2、调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5、天线合路器单元6复位自检成功向跳频控制单元Ⅰ1上报自检结果，数字处理单元Ⅱ22、调制解调单元Ⅱ33、射频收发单元Ⅱ44、功放单元Ⅱ55自检成功向跳频控制单元Ⅱ11上报自检结果；如果自检失败则跳转步骤①重新进行上电复位；

③主站进入收/发工作状态，如图2所示：当主站进入发工作状态时，跳频控制单元Ⅰ1向数字处理单元Ⅰ2、调制解调单元Ⅰ3、射频收发单元Ⅰ4、功放单元Ⅰ5、天线合路器单元6发送同步控制指令及初始频率控制字，经数字处理单元Ⅰ2复接组帧后发送给调制解调单元Ⅰ3，调制解调单元Ⅰ3将同步控制指令及初始频率控制字编码后发送给射频收发单元Ⅰ4进行上变频处理，获取射频信号，射频信号再通过功放单元Ⅰ5线性放大后发送给天线合路器单元6，最后天线合路器单元6将射频信号进行汇接后发射给从站，从站进入收工作状态；

当主站进入收工作状态时，天线Ⅰ(7)将接收的射频信号发送给合路器单元(6)进行分离，再分别发送至3个通道的功放单元Ⅰ(5)， 3个通道的功放单元Ⅰ(5)将接收的射频信号分别送至射频收发单元Ⅰ(4)，射频收发单元Ⅰ(4)将接收到的射频信号调解为中频信号发送给调制解调单元Ⅰ(3)，调制解调单元Ⅰ(3)将中频信号进行解调、译码后获取各个从站数据，并将数据传输给数字处理单元Ⅰ (2)，数字处理单元Ⅰ(2)进行拆帧、分接后形成控制数据，并将控制数据传输给跳频控制单元Ⅰ(1)，主站进入收工作状态；

④从站进入收/发工作状态，如图3所示：当从站进入收工作状态时，天线合路器单元6通过天线Ⅰ7将射频信号进行分离，分别发送至功放单元Ⅱ55，功放单元Ⅱ55将接收的射频信号送至射频收发单元Ⅱ 44，射频收发单元Ⅱ44将接收到的射频信号调解为中频信号发送给调制解调单元Ⅱ33，调制解调单元Ⅱ33将中频信号进行解调、译码后获取指令数据，并将指令数据传输给数字处理单元Ⅱ22，数字处理单元Ⅱ22进行拆帧、分接后形成同步控制指令，并将同步控制指令传输给跳频控制单元Ⅱ11；

当从站进入发工作状态时，跳频控制单元Ⅱ(11)向数字处理单元Ⅱ(22)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)发送状态指令及数据，经数字处理单元Ⅱ(22)复接组帧后发送给调制解调单元Ⅱ(33)，调制解调单元Ⅱ(33)将状态指令及数据编码后发送给射频收发单元Ⅱ(44)进行上变频处理，获取射频信号，射频信号再通过功放单元Ⅱ(55)线性放大后发送给天线Ⅱ (77)，经天线Ⅱ(77)发射给主站，从站进入发工作状态；

⑤建立初始同步：跳频控制单元Ⅱ11根据通信协议判断主站发送的同步控制指令是否正确，正确则建立初始同步，按照步骤③～④进行收发，错误则跳转步骤③，重新发送同步控制指令及初始频率控制字。

进一步地，如图4所示，天线合路器单元6的三通道由三个可调滤波天线合路单元、频率字逻辑译码单元和驱动控制单元等组成。天线合路器单元6采用正交合成跳频滤波器技术方案，正交合成的跳频滤波天线合路器可以保证天线共用器在工作频带内和工作频带外都有很好的阻抗匹配性能，实现天线共用器单元与单元之间、单元与天线之间的宽带匹配，为天线共用器提供测试性。

本系统增加天线合路器单元6以后，不仅保证了三路信道独立工作，互不干扰，而且在本系统结构上等于在信道的接收前端增加了预选滤波器，增强了接收的抗干扰能力，也等于在发射的末端增加了宽带噪声滤波器，减小了电台输出信号的宽带噪声性能，改善了本系统的电磁兼容性能，且正交合成体制隔离了天线输入驻波特性对跳频滤波器的特性牵引作用，保证了信道与天线之间的最佳匹配和通信效果。

从图4可以看出，正交合成的跳频滤波结构天线合路器的主要技术特点为：

a)端接工作在不同频率两路通道的正交合成跳频滤波天线合路器中，根据正交合成的原理，只要其特性基本相同，不同正交合成的跳频滤波天线合路器之间的关系都是相对独立的，而且在端接负载上不消耗能量，所以对于先接入的跳频滤波天线合路器而言，后接入的跳频滤波天线合路器都相当于是其负载，而又由于与先接跳频滤波天线合路器工作在不同频率，因此对于后接入的跳频滤波天线合路器而言，先接入的跳频滤波天线合路器因为跳频滤波的全反射而不影响后接入跳频滤波天线合路器到合路天线的能量传输，这保证了天线合路器单元6技术性能的独立和使用配置的灵活；

b)跳频滤波天线合路器天线共用器单元中，只要跳频滤波在频带内和频带外都有较好的特性一致性，正交合成的原理就可以保证天线共用器单元在工作频带内和工作频带外都有很好的阻抗匹配性能，这实现了天线共用器单元与单元之间、单元与天线之间的宽带匹配，为天线共用器单元的测试性能与实际通信使用性能之间的一致性奠定了重要基础；

c)按照正交合成的跳频滤波天线合路器的天线共用器信号传输原理，如果端接两路通道，并通道1的工作频率为f1，通道2的工作频率为f2，那必然会要求跳频滤波器1的中心频率为f1，而跳频滤波器2 的中心频率为f2，所以跳频滤波器1在频率f2上的反射系数会很大，即近似等于1，这导致通道2的发射信号或接收信号经过前级的90°正交合成的跳频滤波天线合路器带来的损耗很小，这为本发明中减小天线合路器单元6传输损耗的重要保证。

所述天线共用器单元为天线Ⅰ7和天线Ⅱ77。

实施例

如上所述，一种三通道射频收发共用跳频通信系统，包括一台主站和六台从站，一台主站有三个射频收发信道，每个信道最多可包含三个从站用户，采用同一信道时分、不同信道频分技术，较好地解决了主站内多条无线信道同时工作带来的收、发电磁兼容性问题；所述一台主站中设有1个跳频控制单元Ⅰ1、1个数字处理单元Ⅰ2、3个射频收发单元Ⅰ3、3个功放单元Ⅰ5和1个天线合路器单元6，一台从站中设有1个跳频控制单元Ⅱ11、1个数字处理单元Ⅱ22、1个调制解调单元Ⅱ33、1个射频收发单元Ⅱ44和1个功放单元Ⅱ55；将所述从站和主站按照上述方式进的连接和工作。

其中，跳频控制单元Ⅰ1和跳频控制单元Ⅱ11是本系统的核心，当各单元之间实现要求宽带异频隔离时，可以根据同址合路通道的数量的需要，灵活配置天线Ⅰ7和天线Ⅱ77的共用单元，且在增加或减少集成通道数量时保证对本系统整体性能没有影响。

Claims (10)

1.一种三通道射频收发共用跳频通信系统，包括主站和从站，其特征在于：

所述主站包括跳频控制单元Ⅰ(1)、数字处理单元Ⅰ(2)、调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)、天线合路器单元(6)，其中调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)构成收发组；所述收发组有若干组，跳频控制单元Ⅰ(1)通过电源及控制信号分别与数字处理单元Ⅰ(2)、天线合路器单元(6)和初始收发组中的调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)连接；所述若干组中的调制解调单元Ⅰ(3)与调制解调单元Ⅰ(3)之间、射频收发单元Ⅰ(4)与射频收发单元Ⅰ(4)之间、功放单元Ⅰ(5)与功放单元Ⅰ(5)之间依次连接；所述数字处理单元Ⅰ(2)分别与每组收发组中的调制解调单元Ⅰ(3)连接，天线合路器单元(6)分别与每组收发组中的功放单元Ⅰ(5)连接；所述天线合路器单元(6)上设有天线Ⅰ(7)；所述每组中的调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)之间依次连接；

所述从站包括跳频控制单元Ⅱ(11)、数字处理单元Ⅱ(22)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)，跳频控制单元Ⅱ(11)通过电源及控制信号分别与数字处理单元Ⅱ(22)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)依次连接；所述数字处理单元Ⅱ(22)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)之间依次连接；所述功放单元Ⅱ(55)上设有天线Ⅱ(77)；所述天线Ⅱ(77)与天线Ⅰ(7)连接。

2.如权利要求1所述的三通道射频收发共用跳频通信系统，其特征在于：所述主站有一个，从站有若干个。

3.如权利要求2所述的三通道射频收发共用跳频通信系统，其特征在于：所述主站的天线Ⅰ(7)分别与若干个从站的天线Ⅰ(7)连接。

4.如权利要求1所述的三通道射频收发共用跳频通信系统，其特征在于：所述调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)、天线合路器单元(6)之间通过射频信号连接，调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)之间通过射频信号连接。

5.如权利要求1所述的三通道射频收发共用跳频通信系统，其特征在于：所述数字处理单元Ⅰ(2)上设有主站对外接口(8)，数字处理单元Ⅱ(22)上设有从站对外接口(9)。

6.如权利要求1所述的三通道射频收发共用跳频通信系统，其特征在于：所述调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)均射频收发共用，调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)接收、发射状态受跳频控制单元Ⅰ(1)控制，调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)接收、发射状态受跳频控制单元Ⅱ(11)控制。

7.如权利要求1所述的三通道射频收发共用跳频通信系统，其特征在于：所述跳频控制单元Ⅰ(1)用于完成数字处理单元Ⅰ(2)、调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)、天线合路器单元(6)的控制、电源供给、模块状态信息分析、频率切换、同步时钟恢复、干扰监测以及干扰对抗功能；

所述跳频控制单元Ⅱ(11)用于完成数字处理单元Ⅱ(22)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)的控制、电源供给、模块状态信息分析、频率切换、同步时钟恢复、干扰监测以及干扰对抗功能；

所述数字处理单元Ⅰ(2)和数字处理单元Ⅱ(22)用于完成控制数据、业务数据、语音数据的数据复接和分解、组帧功能；

所述调制解调单元Ⅰ(3)和调制解调单元Ⅱ(33)按照统一时序完成接收状态下的解调、译码功能和发射状态下的编码、调制功能；

所述射频收发单元Ⅰ(4)和射频收发单元Ⅱ(44)用于完成发送状态下的选频、上变频和接收状态下的下变频、选频以及自动增益控制的功能；

所述功放单元Ⅰ(5)和功放单元Ⅱ(55)用于完成发射状态下射频信号的线性放大；

所述天线合路器单元(6)用于完成接收状态下对天线Ⅰ(7)接收射频信号进行分离和发射状态下对发射射频信号进行汇接输出到天线Ⅰ(7)。

8.如权利要求1所述的三通道射频收发共用跳频通信系统，其特征在于：所述主站采用频分多址实现多用户同步通信，在主站中的所有无线信道在任何时刻都同时发和同时收，而每个信道发时不收，收时不发；所述从站中的用户之间采用时分实现用户区别，在一个通讯周期内采用半双工方式实现主、从站之间的数据交互。

9.如权利要求1所述的三通道射频收发共用跳频通信系统，其特征在于：所述天线合路器单元(6)为同时端接三路通道并独立工作的天线路合器。

10.一种三通道射频收发共用跳频通信系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

①主站和从站上电：主站和从站内的每个单元进行上电复位；

②各个单元进行自检：跳频控制单元Ⅰ(1)向数字处理单元Ⅰ(2)、调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)、天线合路器单元(6)发送自检和复位指令，跳频控制单元Ⅱ(11)向数字处理单元Ⅱ(22)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)发送自检和复位指令，数字处理单元Ⅰ(2)、调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)、天线合路器单元(6)复位自检成功向跳频控制单元Ⅰ(1)上报自检结果，数字处理单元Ⅱ(22)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)自检成功向跳频控制单元Ⅱ(11)上报自检结果；如果自检失败则跳转步骤①重新进行上电复位；

③主站进入收/发工作状态：当主站进入发工作状态时，跳频控制单元Ⅰ(1)向数字处理单元Ⅰ(2)、调制解调单元Ⅰ(3)、射频收发单元Ⅰ(4)、功放单元Ⅰ(5)、天线合路器单元(6)发送同步控制指令及初始频率控制字，经数字处理单元Ⅰ(2)复接组帧后发送给调制解调单元Ⅰ(3)，调制解调单元Ⅰ(3)将同步控制指令及初始频率控制字编码后发送给射频收发单元Ⅰ(4)进行上变频处理，获取射频信号，射频信号再通过功放单元Ⅰ(5)线性放大后发送给天线合路器单元(6)，最后天线合路器单元(6)将射频信号进行汇接后发射给从站，从站进入收工作状态；

当主站进入收工作状态时，天线Ⅰ(7)将接收的射频信号发送给合路器单元(6)进行分离，再分别发送至功放单元Ⅰ(5)，功放单元Ⅰ(5)将接收的射频信号分别送至射频收发单元Ⅰ(4)，射频收发单元Ⅰ(4)将接收到的射频信号调解为中频信号发送给调制解调单元Ⅰ(3)，调制解调单元Ⅰ(3)将中频信号进行解调、译码后获取各个从站数据，并将数据传输给数字处理单元Ⅰ(2)，数字处理单元Ⅰ(2)进行拆帧、分接后形成控制数据，并将控制数据传输给跳频控制单元Ⅰ(1)，主站进入收工作状态；

④从站进入收/发工作状态：当从站进入收工作状态时，天线合路器单元(6)通过天线Ⅰ(7)将射频信号进行分离，分别发送至功放单元Ⅱ(55)，功放单元Ⅱ(55)将接收的射频信号送至射频收发单元Ⅱ(44)，射频收发单元Ⅱ(44)将接收到的射频信号调解为中频信号发送给调制解调单元Ⅱ(33)，调制解调单元Ⅱ(33)将中频信号进行解调、译码后获取指令数据，并将指令数据传输给数字处理单元Ⅱ(22)，数字处理单元Ⅱ(22)进行拆帧、分接后形成同步控制指令，并将同步控制指令传输给跳频控制单元Ⅱ(11)；

当从站进入发工作状态时，跳频控制单元Ⅱ(11)向数字处理单元Ⅱ(22)、调制解调单元Ⅱ(33)、射频收发单元Ⅱ(44)、功放单元Ⅱ(55)发送状态指令及数据，经数字处理单元Ⅱ(22)复接组帧后发送给调制解调单元Ⅱ(33)，调制解调单元Ⅱ(33)将状态指令及数据编码后发送给射频收发单元Ⅱ(44)进行上变频处理，获取射频信号，射频信号再通过功放单元Ⅱ(55)线性放大后发送给天线Ⅱ(77)，经天线Ⅱ(77)发射给主站，从站进入发工作状态；

⑤建立初始同步：跳频控制单元Ⅱ(11)根据通信协议判断主站发送的同步控制指令是否正确，正确则建立初始同步，按照步骤③～④进行收发，错误则跳转步骤③，重新发送同步控制指令及初始频率控制字。