CN111711474A - 短波天线优选系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及通信技术领域，具体公开了短波天线优选系统，短波天线优选系统包括参数配置与显示模块、数据存储模块、地址识别模块、天线选择模块、天线状态检测模块、天线自动切换模块、供电模块等。短波通信系统根据采集的短波天线特性参数，对每付天线分配编号，短波通信系统在与它台通信时，会发送包含有它台编码信息的消息，通过设计专用解调器进行地址解调，通过地址识别模块识别出对方电台地址编码。在获得对方电台地址编码后，系统自动控制发信天线交换控制器优选发信天线，同时自动控制收信天线交换控制器优选收信天线，以提高发信天线的辐射功率和接收天线的接收信号增益，从而达到最佳通信效果。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及短波天线优选系统。
背景技术
短波通信是一种重要的通信手段，在军事通信中具有无可替代的作用。短波通信质量和短波天线密切相关。短波天线种类繁多，天线形状、位置、功率、波束指向、通信距离等性能指标各不相同。但是，在现实工作中，一套短波通信系统对应一付天线，每付天线的最佳联络方向固定，与不同台站联络时通信质量优劣不一，严重制约了通信保障能力的生成。
短波天线作为短波通信系统最前端，其工作效率直接影响通信质量。短波天线的工作方式与电台一一对应，电台不能自动根据不同联络对象合理选择通信效果最优的天线。目前，在与多方向台站通联时，天线切换主要由操作手手动完成，既降低了工作效率，又会因切换速度慢造成通信中断，因此急需对短波天线选用模式和切换方式进行优化，使其能够根据通信对象自动选择最佳天线，并自动切换，优化资源分配，提升通信保障能力生成效率。
发明内容
本发明的目的在于提供短波天线优选系统，以解决因现有天线选用方式不能根据联络对象实时选择最佳天线，从而影响通信质量的问题。
短波天线优选系统包括参数配置与显示模块、数据存储模块、地址识别模块、天线选择模块、天线状态检测模块和天线自动切换模块；参数配置和显示模块的输入端和输出端分别与天线状态检测模块和数据存储模块相连接，地址识别模块的输入端和输出端分别与短波通信系统和天线选择模块相连接，天线选择模块与天线自动切换模块相连接；
参数配置与显示模块：将短波天线特性参数输入系统、生成数据库，并存入数据存储模块；
数据存储模块：用于存储电台地址编码、发射天线编号表、接收天线编号表及短波天线的特性参数；
地址识别模块：将短波通信系统向对方电台发送的信号进行解调，转换成数字信号，经解码、纠错后提取出地址编码；
天线选择模块：根据地址识别模块提取出的地址编码，查找数据存储模块中存储的发射天线编号表，根据天线状态检测模块实时反馈的天线状态，按地址编码对应的天线择优顺序选择空闲的最佳发射天线；同时查找数据存储模块中存储的接收天线编号表，按地址编码对应的天线择优顺序选择最佳收信天线；
天线状态检测模块：对将要接通的发射天线进行工作与空闲状态检测确认；
天线自动切换模块：天线自动切换模块包括天线交换控制器，天线交换控制器设置有自动切换电路，天线选择模块优选出最佳发射天线和最佳收信天线后，天线选择模块发送控制信号给天线交换控制器，自动切换电路控制电台与最佳发射天线和最佳收信天线接通。
本基础方案的有益效果在于：
整合天线场资源，根据联络对象实时选择最佳天线，合理配置天线资源，并自动控制天线切换，兼容多类别、多方向、多体制天线，弥补短波通信天线资源浪费，改善收信台天线接收效率低、发信台发射天线方向性不合理的问题，与现有天线配置方式相比，通信质量与效率有显著提高。
优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，还包括供电模块：供电模块设置有5V输出和12V输出两路输出端，5V输出为各模块的运行提供电源，12V输出为天线交换控制器中的自动切换电路提供电源。各模块主要是执行信息数据的运算和传递，各数据处理芯片采用低压供电；而自动切换电路为采用强电的控制执行电路，采用较高的电压供电，可以保证输入功率及运行的稳定性。
优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述参数配置与显示模块包括显示子模块，用以查看、显示短波天线特性参数；使得短波天线数据可直观地进行展示。
优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述参数配置与显示模块包括修改子模块，用以修改短波天线特性参数；通过修改子模块和显示子模块的配合，可以人工根据情况调整短波天线特性参数。
优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述数据存储模块采用FLASH存储芯片；可以实现数据的快存，使数据的读写速率更快。
优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述地址识别模块与短波通信系统的遥控发射机接口串接；从而使得地址识别模块能够及时采集短波通信系统向对方电台发送的信号，以进行快速对地址编码进行解调，提高响应速度。
附图说明
图1为本发明实施例中参数配置与显示模块的工作流程图；
图2为本发明实施例中地址识别模块的工作流程图；
图3为本发明实施例中本天线选择模块的工作流程图；
图4为本发明实施例中优选发信天线的流程；
图5为本发明实施例中优选收信天线的流程；
图6为本发明实施例中天线自动切换模块的工作流程图；
图7为本发明实施例中短波天线优选切换系统框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
短波天线优选系统包括参数配置与显示模块、数据存储模块、地址识别模块、天线选择模块、天线状态检测模块和天线自动切换模块；参数配置和显示模块的输入端和输出端分别与天线状态检测模块和数据存储模块相连接，地址识别模块的输入端和输出端分别与短波通信系统和天线选择模块相连接，且地址识别模块与短波通信系统的遥控发射机接口串接，天线选择模块与天线自动切换模块相连接。
参数配置与显示模块：将短波天线特性参数输入并生成数据库，并存入数据存储模块；其中短波天线特性参数包括：天线编码、天线名称、天线形状、架设位置、功率/增益、波束指向及通信距离等参数指标。
另外，参数配置与显示模块包括显示子模块和修改子模块，通过修改子模块可以输入短波天线特性参数，从而生成或者修改天线特性参数；且在修改短波天线特性参数的过程中，通过调用显示子模块可以实时显示正在修改的数据。通过调用显示子模块可以选择显示已存储的短波天线特性参数。
数据存储模块：数据存储模块采用高性能的FLASH存储芯片，用于存储电台地址编码、发射天线编号表、接收天线编号表及短波天线的特性参数。其中，电台地址编码、发射天线编号表、接收天线编号表内嵌在数据存储模块中；而短波天线的特性参数是由参数配置与显示模块将短波天线特性参数生成数据库后，传输给数据存储模块进行存储，通过参数配置与显示模块对短波天线特性参数进行修改、更新原有数据。
地址识别模块：在短波通信系统向对方电台发送信号时，通过提取信号并进行解调，将短波通信系统输出的模拟音频进行解调并转换成数字信号，经解码、纠错后提取出对方电台地址编码。
天线选择模块：根据地址识别模块提取出的地址编码，查找数据存储模块中存储的发射天线编号表，根据天线状态检测模块实时反馈的天线状态，按地址编码对应的天线择优顺序选择空闲的最佳发射天线；同时查找数据存储模块中存储的接收天线编号表，按地址编码对应的天线择优顺序选择最佳收信天线。
天线状态检测模块：天线状态检测模块工作在发信端，即其工作在发信机与发射天线之间；具体为天线状态检测模块与发射天线连接，在接收到对某一发射天线的状态进行检测的指令后，对该发射天线进行工作与空闲状态的确认，并向天线选择模块反馈检测数据。
天线自动切换模块：天线自动切换模块包括天线交换控制器，天线交换控制器设置有自动切换电路，天线选择模块优选出最佳发射天线和最佳收信天线后，天线选择模块发送控制信号给天线交换控制器，自动切换电路控制电台与最佳发射天线和最佳收信天线接通。
如图1所示，参数配置与显示模块按其所示出的流程进行工作，具体为：参数配置与显示模块通过修改子模块输入并配置短波天线特性参数，并最终将其存储在数据存储模块内；且在通过修改子模块输入相关数据时，修改子模块将调用显示子模块，以在输入数据的同时通过显示子模块实时显示输入数据。另外，显示子模块还可以直接通过数据存储模块读取、显示天线指标参数，也可以切换为显示天线实时状态。
如图2所示，地址识别模块按其所示的流程进行工作，具体为：在收信过程中，对方电台呼叫我方时，我方电台向对方电台发送反馈信号；地址识别模块将对我方发出的反馈信号执行数据解调，经过解码、纠错后，提取出地址编码，并将提取出的对方电台地址编码发送至天线选择模块。
如图3所示，天线选择模块按其所示的流程进行工作：天线选择模块根据地址编码查找对应天线，并获取对应短波天线特性参数，对于发信天线还需确认其是否空闲，并根据天线编号表对天线进行优选排列，根据排列情况选择最佳天线。
如图4所示，优选发信天线的具体流程为：短波自适应控制器发起地址呼叫时，即开始解调并识别电台地址编码；根据解码后的地址编码，通过发射天线编号表选择出最佳天线，然后通过天线状态检测模块分析找出的最佳天线的工作状态，若其处于工作状态，则对次优天线进行工作状态的分析，直至找出空闲天线后向天线交换控制器发送切换信号，并通过自动切换电路完成发信天线的自动切换。
如图5所示，优选收信天线的具体流程为：短波自适应控制器发起地址呼叫时，即开始解调并识别电台地址编码；根据解码后的地址编码，通过接收天线编号表优选出最佳天线，并向天线交换控制器发送执行信号，通过自动切换电路完成收信天线的自动切换。
如图6所示，天线自动切换模块执行天线切换的流程为：系统优选出最佳通信天线，，形成控制信号后向自动切换电路反馈，完成天线的自动切换。
短波天线优选系统根据配置的短波天线特性参数，对每付天线分配编号。如图7所示，短波通信系统在呼叫或收到对方呼叫时，将通过短波自适应控制器给对方电台发送信号，该信号包含对方电台地址编码，通过解调器进行地址解调，地址识别模块计算出对方电台地址编码。在获得对方电台地址编码后，系统自动控制发信天线交换控制器优选发信天线，同时自动控制收信天线交换控制器优选收信天线，以提高发信天线的辐射功率和接收天线的接收信号增益，从而达到最佳通信效果。另外，在短波通信系统中设有共用天线，当对方电台在呼叫我方时，将通过共用天线接收该呼叫信号；在通信阶段再切换为最佳收信天线进行数据的接收。
优选发信天线时，解调识别出对方电台地址编码，并通过查找数据存储模块中存储的发射天线编号表，根据系统检测模块实时反馈的天线状态，按照与电台地址编码对应的天线择优顺序选择空闲的最佳天线，天线自动切换模块发送控制信号给天线交换控制器，完成发射天线的自动切换。
优选收信天线时，解调识别出对方电台地址编码，查找数据存储模块中存储的接收天线编号表，按照与电台地址编码对应的天线择优顺序选择最佳天线，天线自动切换模块发送控制信号给天线交换控制器，完成接收天线的自动切换。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.短波天线优选系统，其特征在于：包括参数配置与显示模块、数据存储模块、地址识别模块、天线选择模块、天线状态检测模块和天线自动切换模块；参数配置和显示模块的输入端和输出端分别与天线状态检测模块和数据存储模块连接，地址识别模块的输入端和输出端分别与短波通信系统和天线选择模块连接，天线选择模块与天线自动切换模块连接；
参数配置与显示模块：将短波天线特性参数输入系统、生成数据库，并存入数据存储模块；
数据存储模块：用于存储电台地址编码、发射天线编号表、接收天线编号表及短波天线的特性参数；
地址识别模块：将短波通信系统向对方电台发送的信号进行解调，转换成数字信号，经解码、纠错后提取出地址编码；
天线选择模块：根据地址识别模块提取出的地址编码，查找数据存储模块中存储的发射天线编号表，根据天线状态检测模块实时反馈的天线状态，按地址编码对应的天线择优顺序选择空闲的最佳发射天线；同时查找数据存储模块中存储的接收天线编号表，按地址编码对应的天线择优顺序选择最佳收信天线；
天线状态检测模块：对将要接通的发射天线进行工作与空闲状态检测确认；
天线自动切换模块：天线自动切换模块包括天线交换控制器，天线交换控制器设置有自动切换电路，天线选择模块优选出最佳发射天线和最佳收信天线后，天线选择模块发送控制信号给天线交换控制器，自动切换电路控制电台与最佳发射天线和最佳收信天线接通。
2.根据权利要求1所述的短波天线优选系统，其特征在于：还包括供电模块：供电模块设置有5V输出和12V输出两路输出端，5V输出为各模块的运行提供电源，12V输出为天线交换控制器中的自动切换电路提供电源。
3.根据权利要求2所述的短波天线优选系统，其特征在于：所述参数配置与显示模块包括显示子模块，用以查看、显示短波天线特性参数。
4.根据权利要求3所述的短波天线优选系统，其特征在于：所述参数配置与显示模块包括修改子模块，用以修改短波天线特性参数，修改子模块与天线状态检测模块相连接。
5.根据权利要求4所述的短波天线优选系统，其特征在于：所述数据存储模块采用FLASH存储芯片。
6.根据权利要求5所述的短波天线优选系统，其特征在于：所述地址识别模块与短波通信系统的遥控发射机接口串接。
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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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