CN113131967B - Cdma安全编码、解码方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供CDMA安全编码、解码方法及系统，其中，CDMA安全编码方法，包括：接收第一时钟信号，将第一时钟信号转换为模拟信号；接收数据信号和第二时钟信号，将数据信号进行差分双相位编码得到编码数字信号；对所述模拟信号进行调理放大后和所述编码数字信号进行耦合处理，得到所需的基带信号；对所述基带信号进行编码，得到基带编码信号；对所述基带编码信号进行CDMA编码，得到CDMA编码信号。本发明提供的CDMA安全编码、解码方法及系统能够满足欧洲铁路运行控制系统互联互通，并解决现有的欧洲列车运行控制系统因采用FSK、PSK等信号制式，具有抗干扰性能差、仅适合短距离传输、误码率高、接收灵敏度门槛高以及不具备多径接收等问题。

Description

CDMA安全编码、解码方法及系统

技术领域

本发明属于铁路通信技术领域，具体涉及CDMA安全编码、解码方法及系统。

背景技术

为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需求，我国成功研制了中国列车控制系统，根据功能要求和配置划分应用等级，中国列车控制系统划分为0～4级。

随着中国铁路在欧洲铁路市场的日渐开拓，逐步认识到欧洲各国铁路的列车运行控制系统制式复杂，各种列车控制系统之间不完全兼容，因此，需研制满足欧洲铁路运行控制系统互联互通的相关信号传输方法以及设备。

现有的欧洲列车运行控制系统采用FSK、PSK等信号制式，具有抗干扰性能差、仅适合短距离传输、误码率高、接收灵敏度门槛高以及不具备多径接收等问题。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供CDMA安全编码、解码方法及系统，能够满足欧洲铁路运行控制系统互联互通，并解决现有的欧洲列车运行控制系统因采用FSK、PSK等信号制式，具有抗干扰性能差、仅适合短距离传输、误码率高、接收灵敏度门槛高以及不具备多径接收等问题。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明提供CDMA安全编码方法，包括如下步骤：

接收第一时钟信号，将第一时钟信号转换为模拟信号；

接收数据信号和第二时钟信号，将数据信号进行差分双相位编码得到编码数字信号；

对所述模拟信号进行调理放大后和所述编码数字信号进行耦合处理，得到所需的基带信号；

对所述基带信号进行编码，得到基带编码信号；

对所述基带编码信号进行CDMA编码，得到CDMA编码信号。

进一步的，还包括如下步骤：

对编码数字信号进行回采；

将回采的编码数字信号进行解码，得到解码数字信号；

将所述解码数字信号与所述数据信号进行比较，若所述解码数字信号与所述数据信号不一致，则控制关断所述编码数字信号输出；

若所述解码数字信号与所述数据信号一致，则输出所述编码数字信号。

进一步的，在所述接收所述模拟信号和所述编码数字信号，对所述模拟信号和所述编码数字信号进行耦合处理之前，还包括如下步骤：

接收所述编码数字信号，对所述编码数字信号进行监测，若监测结果得出所述编码数字信号是短路信号，则关断模拟信号以及编码数字信号的输出。

进一步的，所述对所述基带编码信号进行CDMA编码，得到CDMA编码信号，具体包括如下步骤：

对所述基带编码信号依次进行差分双相位解码和巴克解码，得到基带解码信号；

对所述基带解码信号进行差分调制，得到差分调制信号；

生成用于扩频调制的地址码，将差分调制信号与所述地址码进行直接序列扩频调制，得到扩频调制信号；

生成用于载波调制的载波，将扩频调制信号与所述载波进行载波调制，使得扩频调制信号进行N倍扩频，得到载频信号；

将载频信号进行功率放大以及滤波处理，得到CDMA编码信号。

进一步的，还包括，

锁相环接收所述基带编码信号；

锁相环根据基带编码信号控制差分双相位解码、巴克解码、差分调制以及地址码生成过程的频率、相位与所述基带编码信号的频率、相位同步。

对应上述CDMA安全编码方法，本发明还提供CDMA安全编码系统，包括基带信号生成设备、基带编码设备以及CDMA编码设备；所述基带信号生成设备包括数模转换单元、差分双相位编码单元、调理放大单元以及耦合单元；

所述数模转换单元，用于接收所述第一时钟信号，将第一时钟信号转换得到模拟信号；

所述差分双相位编码单元，用于接收数据信号和第二时钟信号，对数据信号进行差分双相位编码得到编码数字信号；

所述调理放大单元将所述模拟信号进行调理放大，得到调理放大的模拟信号；

所述耦合单元，用于对所述调理放大的模拟信号和所述编码数字信号进行耦合处理，得到所需的基带信号；

所述基带编码设备，用于对所述基带信号进行编码，得到基带编码信号；

所述CDMA编码设备，用于对所述基带编码信号进行CDMA编码，得到CDMA编码信号。

进一步的，所述基带信号生成设备还包括回采单元、处理单元、比较单元、控制单元；

所述回采单元，用于对编码数字信号进行回采；

所述处理单元，用于将回采的编码数字信号进行解码，得到解码数字信号；

比较单元，用于将所述解码数字信号与所述数据信号进行比较，若所述解码数字信号与所述数据信号不一致，则通过控制单元控制关断所述编码数字信号输出；

若所述解码数字信号与所述数据信号一致，则通过差分双相位编码单元输出所述编码数字信号。

进一步的，所述基带信号生成设备还包括数据监测单元；在所述耦合单元对所述调理放大的模拟信号和所述编码数字信号进行耦合处理，得到基带信号之前，

所述数据监测单元接收所述编码数字信号，对所述编码数字信号进行监测，若监测结果得出所述编码数字信号是短路信号，则关断模拟信号以及编码数字信号的输出。

进一步的，所述CDMA编码设备包括差分双相位解码单元、巴克解码单元、差分调制单元、扩频调制单元、载波调制单元、信号放大滤波单元；

所述扩频调制单元包括扩频码触发模块和CDMA调制模块；

所述载波调制单元包括载波信号源和BPSK调制模块；

所述差分双相位解码单元对基带编码信号进行差分双相位解码，得到初始解码信号；

所述巴克解码单元，用于对初始解码信号进行巴克解码，得到基带解码信号；

所述差分调制单元，用于对所述基带解码信号进行差分调制，得到差分调制信号；

所述扩频码触发模块，用于生成用于扩频调制的地址码；

所述CDMA调制模块，用于将差分调制信号与所述地址码进行直接序列扩频调制，得到扩频调制信号；

所述载波信号源，用于产生用于载波调制的载波；

所述BPSK调制模块，用于将扩频调制信号与载波进行载波调制，使得扩频调制信号进行N倍扩频，得到载频信号；

所述信号放大滤波单元，用于对载频信号进行放大、滤波处理，得到CDMA编码信号。

进一步的，所述CDMA编码单元还包括锁相环单元；

所述锁相环单元，用于接收所述基带编码信号，并根据基带编码信号控制差分双相位解码、巴克解码、差分调制以及地址码生成过程的频率、相位与所述基带编码信号的频率、相位同步。

进一步的，本发明还提供与上述的CDMA安全编码方法对应的CDMA安全解码方法，包括如下步骤：

带通滤波器接收所述CDMA编码信号，对所述CDMA编码信号进行滤波处理，得到滤波信号；

A/D模块接收所述滤波信号，对滤波信号进行中频带通采样，获取中频数字信号；

数字下变频模块接收所述中频数字信号，将中频信号下变频到基带信号，并对中频信号进行干扰处理，得到CDMA基带编码信号；

基带信号干扰处理模块接收所述CDMA基带编码信号，消除CDMA基带编码信号内的邻道以及单音干扰信号，得到处理后的CDMA基带编码信号；

解调模块接收所述处理后的CDMA基带编码信号，根据已知的地址扩频码编号对处理后的CDMA基带编码信号进行还原，得到CDMA解码信号。

进一步的，本发明还提供与上述的CDMA安全编码方法对应的CDMA安全解码系统，包括带通滤波器、A/D模块、数字下变频模块、基带信号干扰处理模块、解调模块，数字下变频模块；

带通滤波器，用于接收所述CDMA编码信号，对所述CDMA编码信号中的带外噪声和干扰信号进行抑制，得到滤波信号；

A/D模块，用于接收所述滤波信号，对滤波信号进行中频带通采样，获取中频数字信号；

数字下变频模块，用于接收所述中频数字信号，将中频信号下变频到基带信号，并对中频信号进行干扰处理，得到CDMA基带编码信号；

基带信号干扰处理模块，用于接收所述CDMA基带编码信号，消除邻道以及单音干扰信号，得到处理后的CDMA基带编码信号；

解调模块，用于接收所述处理后的CDMA基带编码信号，根据已知的地址扩频码编号对处理后的CDMA基带编码信号进行还原，得到CDMA解码信号。

和最接近的现有技术比，本发明的技术方案具有如下有益效果：

本发明提供CDMA安全编码方法，首先，接收数字信号生成基带信号，然后对所述基带信号进行编码，得到基带编码信号，进而对所述基带编码信号进行CDMA编码，得到CDMA编码信号。CDMA安全编码方法是符合欧洲列车运行控制系统环线传输模块的CDMA新型安全编解码方法，为实现欧洲铁路运行控制系统互联互通做出贡献。

本发明提供CDMA安全编解码方法，使得欧洲列车运行控制系统的铁路信号设备车地通信空口传输采用CDMA信号制式，相对于传统的FSK、PSK等信号制式，具有抗干扰性强，极低的误码率，较远的传输距离，极低的接收灵敏度门槛以及具备多径接收等优势。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的CDMA安全编码方法的整体流程示意图；

图2为本实施例的基带信号生成的结构框图；

图3为本实施例的模拟信号和编码数字信号进行耦合处理的结构框图；

图4所示为基带信号编码的结构框图；

图5为本实施例的CDMA编码的结构框图；

图6为本实施例的CDMA解码的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明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作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。

通用的CDMA技术是一个移动通讯标准，主要应用于数据传输的工业模块应用领域。它利用码序列相关性实现多址通信，发射的载波既受基带数字信号调制，又受地址码调制。划分是根据码型结构不同来实现和识别的，一般选择伪随机码作地址码。通用的CDMA技术是数字移动通信进程中出现的一种无线扩频通信技术，具有频谱利用率高、语音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点。

本实施例提供CDMA安全编码系统，CDMA安全编码系统包括基带信号生成设备、基带编码设备以及CDMA编码设备。

其中，基带信号生成设备包括数模转换单元、差分双相位编码单元、调理放大单元、耦合单元、回采单元、处理单元、比较单元、控制单元、数据监测单元、显示单元以及隔离采样单元。

其中，数模转换模块的输入端接收第一时钟信号，数模转换模块的输出端与调理放大单元的输入端通信，调理放大单元的输出端与耦合单元的输入端通信。

差分双相位编码单元的输入端接收数据信号以及第二时钟信号，差分双相位编码单元的输出端与耦合单元的输入端通信。

耦合单元的输出端用于输出基带信号。

数据监测单元的输入端接收差分双相位编码单元的输出信号，并对差分双相位编码单元以及数模转换单元的输出信号进行短路保护，数据监测单元的输出端向显示单元发送监测信息。

回采单元的输入端接收差分双相位编码的输出信号，回采单元的输出端与处理单元输入端通信，处理单元的输出端与比较单元的输入端通信，比较单元的输出端与控制单元的输入端以及差分双相位编码单元的输入端通信，并且控制单元的输出端与差分双相位编码单元的输入端通信。

隔离采样单元与耦合单元的输出端通信，隔离采样单元包括并联降压变压器和串联电流互感器，并联降压变压器对耦合单元输出的基带信号进行电压隔离采样，串联电流互感器对耦合单元输出的基带信号进行电流隔离采样。

基带编码设备包括扰乱单元、数据转换单元、加扰单元以及计算单元，扰乱单元的输入端接收基带信号，扰乱单元的输出端与数据转换单元的输入端通信，数据转换单元的输出端与加扰单元的输入端通信，加扰单元的输出端与计算单元的输入端通信，计算单元的输出端用于输出基带编码信号。

CDMA编码设备包括解码单元、差分调制单元、扩频调制单元、载波调制单元、信号放大滤波单元以及锁相环单元。

其中，解码单元包括差分双相位解码单元和巴克解码单元；

扩频调制单元包括扩频码触发模块和CDMA调制模块；

载波调制单元包括载波信号源和BPSK调制模块；

信号放大滤波单元包括功率放大器和滤波器。

差分双相位解码单元的第一输入端接收上述基带编码信号，差分双相位解码单元的输出端与巴克解码单元的第一输入端通信，巴克解码单元的输出端与差分调制单元的第一输入端通信，差分调制单元的输出端与CDMA调制模块的第一输入端通信，扩频码触发模块的第一输入端用于设置扩频码，扩频码触发模块的输出端与CDMA调制模块的第二输入端通信。

CDMA调制模块的输出端与BPSK调制模块的第一输入端通信，载波信号的输出端与BPSK调制模块的第二输入端通信，BPSK调制模块的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端输出CDMA编码信号。

锁相环单元的输入端接收基带编码信号，锁相环单元具有多个输出端，锁相环单元的第一输出端与差分双相位解码单元的第二输入端通信，锁相环单元的第二输出端与巴克解码单元的第二输入端通信，锁相环单元的第三输出端与差分调制单元的第二输出端以及扩频码触发模块的第二输出端通信，锁相环单元的第四输出端与扩频码触发模块的第三输入端通信。

如图1所示，为采用上述CDMA安全编码系统进行CDMA编码的方法，具体如下：

S1基带信号生成设备接收数字信号生成基带信号，如图2所示，具体的，

数模转换单元接收第一时钟信号，第一时钟信号示例性来自FPGA模块，FPGA模块优选是放置在具有取二比较、安全自检的功能模块中，数模转换单元将第一时钟信号转换得到模拟信号，并输出模拟信号，图中示意是有两路第一时钟信号，数模转换单元接收两路第一时钟信号，数模转换模块将接收的两路第一时钟信号通过数字计数器生成模拟信号，具体是数字计数器将一路第一时钟信号作为数据信号，另一路第一时钟信号作为计数时钟，数字计数器在输出端进行混合累加，再通过运放处理生成了模拟信号；模拟信号经过调理放大单元的运放、推挽一系列的调理处理，送至耦合单元。

差分双相位编码单元接收数据信号以及第二时钟信号，数据信号示例性来自CPU单元，CPU单元优选是放置在具有取二比较、安全自检的功能模块中，第二时钟信号同样来自上述FPGA模块，对数据信号进行差分双相位编码得到编码数字信号，并输出编码数字信号，图中示意是差分双相位编码单元接收四路数据信号进行差分双相位编码，具体是采用JK触发器对四路数据信号按数据速率的两倍频进行差分双相位的硬件编码，得到编码数字信号送至耦合单元。

耦合单元接收模拟信号和编码数字信号，对模拟信号和编码数字信号进行耦合处理，得到基带信号，具体是将模拟信号和编码数字信号通过特定变比的合成变压器进行二合一的混合叠加，示例性的，如图3所示，第一初级线圈（输入端为1和2）输入模拟信号，第二初级线圈（输入端为3和5）输入编码数字信号，次级线圈（输出端为7和9）输出混合叠加的基带信号，其中第一初级线圈和次级线圈的匝数比为35/92，第二初级线圈和次级线圈的匝数比为104/92（即26/23），进而满足信号幅值14-18V和信号幅值20-23V的混叠输出，从而生成符合欧洲标准规定的基带信号，示例性的，基带信号的位数为830bits或210bits。

作为优选实施方式，本实施例还采用数据监测单元接收编码数字信号，对编码数字信号进行监测，若监测结果认为编码数字信号是短路信号，则关断模拟信号以及编码数字信号的输出，具体是：数据监测单元将编码数字信号与设定阈值进行比较的方式对编码数字信号进行检测，若编码数字信号大于设定阈值，则说明编码数字信号为短路信号，此时数据监测单元向数模转换单元以及差分双相位编码单元发送提醒消息，便于数模转换单元以及差分双相位编码单元关断模拟信号以及编码数字信号的输出，以实现对差分双相位编码单元以及数模转换单元的输出信号的保护，从而保证耦合单元输出信号的安全性。

并且显示单元接收数据监测单元的监测结果（图2中示意是接收8路检测结果），若监测结果认为编码数字信号是短路信号，则显示单元对应显示短路状态；若监测结果认为编码数字信号是开路信号，则显示单元对应显示开路状态，从而便于外部人员观察内部开短路状态。

进一步作为优选实施方式，本实施例还采用回采单元对编码数字信号进行回采，具体是回采单元回采8路编码数字信号，回采单元将8路编码数字信号发送给处理单元，处理单元接收并解码回采的编码数字信号，得到解码数字信号，并将解码数字信号发送给比较单元，比较单元将解码数字信号与数据信号进行比较，若解码数字信号与数据信号一致，则直接通过差分双相位编码单元输出编码数字信号，若解码数字信号与数据信号不一致，则通过控制单元控制关断编码数字信号，具体是控制单元向差分双相位编码单元发送四路控制信号，差分双相位编码单元接收控制信号后关断编码数字信号的输出，更进一步保证耦合单元输出信号的准确性。

进一步作为优选实施方式，本实施例还采用隔离采样单元对基带信号进行隔离采样，具体是采用隔离采样单元分别对耦合模块的基带信号通过并联降压变压器进行电压隔离采样，以及通过串联电流互感器进行电流的隔离采样， 对基带数据的异常输出进行检测，保证耦合单元数据的有效输出。

S2基带编码单元对基带信号进行编码，得到基带编码信号；具体是，

扰乱单元接收基带信号（示例性如图4所示的830bits或210bits的用户数据）进行扰乱处理，得到扰乱数据并发送给数据转换单元；具体的，用特征多项式h（x）=x³²+x³¹+x³⁰+x²⁹+x²⁷+x²⁵+…+1的32位线性反馈移位寄存器对830bits或210bits的用户数据进行扰乱处理，其中特征多项式的初始值S=（2801775573·B）mod2³²，B为所选的12位扰乱位的10进制表示。

数据转换单元接收扰乱数据进行数据转换，得到转换数据并发送给加扰单元，示例性的，图4中对扰乱数据进行10bits到11bits数据转换，得到913bits或231bits的转换数据；具体的，将扰乱数据按输出的先后顺序每10bits一个码字进行分组，然后利用事先定义好的10bits到11bits的转换表对每一个10bits的码字进行10bits到11bits的数据转换。转换方法是：把10bits的二进制的码字以十进制x表示，然后从定义好的转换表中找到第x个11bits数据块，则这个11bits数据块就是10bits码字转换后得到的11bits的码字。

加扰单元接收转换数据，将转换数据增加控制位和扰乱位，得到加扰数据并发送给计算单元，示例性的，控制位为3bits，扰乱位为12bits。

计算单元接收加扰数据，选择满足条件的额外修整位，计算校验位，然后在加扰数据中添加额外修整位以及校验位，得到特定位数的基带编码信号，示例性的，额外修整位为10bits，校验位为85bits，基带编码信号位数为1023bits或341bits。

S3 CDMA编码设备对基带编码信号进行CDMA编码，得到CDMA编码信号，如图5所示，包括，

S3-1对基带编码信号（即图5中的用户数据）解码，获取基带解码信号，具体如下：

差分双相位解码单元的第一输入端接收所述基带编码信号，对基带编码信号进行差分双相位解码，得到初始解码信号，示例性的，差分双相位解码单元对基带编码信号进行DBPL解码的方式获得初始解码信号。

巴克解码单元的第一输入端接收所述初始解码信号，对初始解码信号进行巴克解码，得到基带解码信号（图5中示意为二进制数据），示例性的，巴克解码单元将初始解码信号转换为11位码片的巴克码11100010010，然后将11位码片的巴克码11100010010解调为逻辑1，将11位码片的巴克码反码解调为逻辑0，进而得到基带解码信号。

S3-2对基带解码信号进行调制，调制依次包括差分调制、扩频调制以及载波调制，最终获取载频信号，具体如下：

S3-2-1：差分调制单元的第一输入端接收基带编码信号，对基带解码信号进行差分调制，得到差分调制信号，具体是差分调制单元对基带解码信号进行DBPL调制，进而获取差分调制信号（图5中示意为差分数据）并发送给CDMA调制模块。

S3-2-2：扩频调制单元将差分调制信号进行扩频调制，得到扩频调制信号，具体是，

采用扩频码触发模块生成地址码，用于CDMA扩频调制，然后将地址码（即图5中的码片序列）发送给CDMA调制模块，示例性的，地址码的位数为472位。

CDMA调制模块的第一输入端接收上述差分调制信号，第二输入端接收上述地址码，将差分调制信号与地址码进行直接序列扩频调制，得到扩频调制信号（即图5中的调制码片），并发送给BPSK调制模块。

S3-2-3：载波调制单元将扩频调制信号进行载波调制，得到载频信号；具体是，

载波信号源产生用于载波调制的载波，并发送给BPSK调制模块。

BPSK调制模块接收所述载波以及扩频调制信号进行载波调制，使得扩频调制信号进行N倍扩频，得到载频信号（即图5中的CDMA信号），优选的是BPSK调制模块利用载波对扩频调制信号进行3倍扩频，进而生成13.545MHz的载频信号。

S3-3信号放大滤波单元对载频信号进行放大、滤波处理，具体是，

功率放大器对载频信号进行功率不失真的放大处理，然后将放大信号发送给滤波器，滤波器接收放大信号进行滤波处理，保证载频信号发送质量，即位误码率<10^-5，非期望的幅度调制≤7%等，最终得到CDMA编码信号，即符合欧洲列车运行控制系统环线传输模块接收信号制式的CDMA编码信号（即图5中的环线信号）。

作为优选实施方式，本实施例还采用锁相环单元保证基带编码信号处理的同步性，具体是采用锁相环单元的输入端接收基带编码信号。

然后锁相环单元的第一输出端向差分双相位解码单元的第二输入端输出信号，锁相环单元的第二输出端向巴克解码单元的第二输入端输出信号，锁相环单元的第三输出端向差分调制单元的第二输出端以及扩频码触发模块的第二输出端输出信号，锁相环单元的第四输出端向扩频码触发模块的第三输入端输出信号，从而控制差分双相位解码单元、巴克解码单元、差分调制单元以及扩频码触发模块相关信号处理过程中相位以及频率保持与输入的基带编码信号的频率、相位同步。

对应于上述CDMA编码方法，本实施例还提供了CDMA解码系统以及解码方法，解码的扩频码通过信号设备欧标应答器以不同于FSK的信号制式通过空气接口传输给环线传输模块，环线传输模块以此解码的扩频码进行CDMA解码，示例性的，本实施例采用的欧标应答器是符合ss-036的缩小尺寸的欧标应答器。

具体的，如图6所示，CDMA解码单元包括带通滤波器（BPF）、A/D模块、数字下变频模块、基带信号干扰处理模块、解调模块，数字下变频模块包括低通滤波器（LPF）、抽样模块。

CDMA解码方法具体包括：

带通滤波器接收上述的CDMA编码信号（即图6中的r（t））,对CDMA编码信号进行带外噪声和干扰信号抑制，然后将滤波信号发送给A/D模块。

A/D模块实现中频带通采样，获取中频数字信号并发送给数字下变频模块；其中，A/D模块使用108.38MHz晶体进行采样，位宽14bits，该采样速率为CDMA载波信号的8倍，可适应大直流偏置和高动态范围的信号场景。

数字下变频模块接收中频数字信号，将中频信号下变频到基带信号，即去除中频信号的载频，恢复CDMA基带编码信号。并且为了更好的抑制突发干扰信号，将中频数字信号进行干扰处理，以减少载波同步和码捕获误差，中频信号干扰处理在数字下变频模块实现，具体是将中频数字信号通过低通滤波器，低通滤波器具有平坦的通带特性及群延迟特性，能够无失真的通过目标信号，同时具有很陡峭的过渡带，能够提供非常好的邻道抑制能力。低通滤波器典型的邻道抑制能力范围为30-90dB，经低通滤波器抑制的中频数字信号通过抽样模块进行抽取操作，恢复为CDMA基带编码信号。

并且如图所示作为备份，本实施例将中频数字信号分为两路进行干扰处理，即分别通过I路以及Q路实现中频信号干扰处理，以避免在其中一路出现故障时，另一路可以正常进行中频信号干扰处理操作。基带信号干扰处理模块对CDMA基带编码信号消除可能的欧洲环线邻道干扰及单音干扰等信号，以滤掉下变频后的折叠频率分量。

解调模块根据已知的地址扩频码编号对CDMA基带编码信号进行还原，得到CDMA解码信号，图中示意采用BPSK解调方式。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.CDMA安全编码方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收第一时钟信号，将第一时钟信号转换为模拟信号；

接收数据信号和第二时钟信号，将数据信号进行差分双相位编码得到编码数字信号；

对所述模拟信号进行调理放大后和所述编码数字信号进行耦合处理，得到所需的基带信号；

对所述基带信号进行编码，得到基带编码信号；

对所述基带编码信号进行CDMA编码，得到CDMA编码信号；

所述对所述基带编码信号进行CDMA编码，得到CDMA编码信号，具体包括如下步骤：

对所述基带编码信号依次进行差分双相位解码和巴克解码，得到基带解码信号；

对所述基带解码信号进行差分调制，得到差分调制信号；

生成用于扩频调制的地址码，将差分调制信号与所述地址码进行直接序列扩频调制，得到扩频调制信号；

生成用于载波调制的载波，将扩频调制信号与所述载波进行载波调制，使得扩频调制信号进行N倍扩频，得到载频信号；

将载频信号进行功率放大以及滤波处理，得到CDMA编码信号。

2.根据权利要求1所述的CDMA安全编码方法，其特征在于，还包括如下步骤：

对编码数字信号进行回采；

将回采的编码数字信号进行解码，得到解码数字信号；

将所述解码数字信号与所述数据信号进行比较，若所述解码数字信号与所述数据信号不一致，则控制关断所述编码数字信号输出；

若所述解码数字信号与所述数据信号一致，则输出所述编码数字信号。

3.根据权利要求1所述的CDMA安全编码方法，其特征在于，在接收所述模拟信号和所述编码数字信号，对所述模拟信号和所述编码数字信号进行耦合处理之前，还包括如下步骤：

接收所述编码数字信号，对所述编码数字信号进行监测，若监测结果得出所述编码数字信号是短路信号，则关断模拟信号以及编码数字信号的输出。

4.根据权利要求1所述的CDMA安全编码方法，其特征在于，还包括，

锁相环接收所述基带编码信号；

锁相环根据基带编码信号控制差分双相位解码、巴克解码、差分调制以及地址码生成过程的频率、相位与所述基带编码信号的频率、相位同步。

5.CDMA安全编码系统，其特征在于，包括基带信号生成设备、基带编码设备以及CDMA编码设备；所述基带信号生成设备包括数模转换单元、差分双相位编码单元、调理放大单元以及耦合单元；

所述数模转换单元，用于接收第一时钟信号，将第一时钟信号转换得到模拟信号；

所述差分双相位编码单元，用于接收数据信号和第二时钟信号，对数据信号进行差分双相位编码得到编码数字信号；

所述调理放大单元将所述模拟信号进行调理放大，得到调理放大的模拟信号；

所述耦合单元，用于对所述调理放大的模拟信号和所述编码数字信号进行耦合处理，得到所需的基带信号；

所述基带编码设备，用于对所述基带信号进行编码，得到基带编码信号；

所述CDMA编码设备，用于对所述基带编码信号进行CDMA编码，得到CDMA编码信号；

所述CDMA编码设备包括差分双相位解码单元、巴克解码单元、差分调制单元、扩频调制单元、载波调制单元、信号放大滤波单元；

所述扩频调制单元包括扩频码触发模块和CDMA调制模块；

所述载波调制单元包括载波信号源和BPSK调制模块；

所述差分双相位解码单元对基带编码信号进行差分双相位解码，得到初始解码信号；

所述巴克解码单元，用于对初始解码信号进行巴克解码，得到基带解码信号；

所述差分调制单元，用于对所述基带解码信号进行差分调制，得到差分调制信号；

所述扩频码触发模块，用于生成用于扩频调制的地址码；

所述CDMA调制模块，用于将差分调制信号与所述地址码进行直接序列扩频调制，得到扩频调制信号；

所述载波信号源，用于产生用于载波调制的载波；

所述BPSK调制模块，用于将扩频调制信号与载波进行载波调制，使得扩频调制信号进行N倍扩频，得到载频信号；

所述信号放大滤波单元，用于对载频信号进行放大、滤波处理，得到CDMA编码信号。

6.根据权利要求5所述的CDMA安全编码系统，其特征在于，所述基带信号生成设备还包括回采单元、处理单元、比较单元、控制单元；

所述回采单元，用于对编码数字信号进行回采；

所述处理单元，用于将回采的编码数字信号进行解码，得到解码数字信号；

比较单元，用于将所述解码数字信号与所述数据信号进行比较，若所述解码数字信号与所述数据信号不一致，则通过控制单元控制关断所述编码数字信号输出；

若所述解码数字信号与所述数据信号一致，则通过差分双相位编码单元输出所述编码数字信号。

7.根据权利要求5所述的CDMA安全编码系统，其特征在于，所述基带信号生成设备还包括数据监测单元；在所述耦合单元对所述调理放大的模拟信号和所述编码数字信号进行耦合处理，得到基带信号之前，

所述数据监测单元接收所述编码数字信号，对所述编码数字信号进行监测，若监测结果得出所述编码数字信号是短路信号，则关断模拟信号以及编码数字信号的输出。

8.根据权利要求5所述的CDMA安全编码系统，其特征在于，所述CDMA编码设备还包括锁相环单元；

所述锁相环单元，用于接收所述基带编码信号，并根据基带编码信号控制差分双相位解码、巴克解码、差分调制以及地址码生成过程的频率、相位与所述基带编码信号的频率、相位同步。

9.与权利要求1所述的CDMA安全编码方法对应的CDMA安全解码方法，其特征在于，包括如下步骤：

带通滤波器接收所述CDMA编码信号，对所述CDMA编码信号进行滤波处理，得到滤波信号；

A/D模块接收所述滤波信号，对滤波信号进行中频带通采样，获取中频数字信号；

数字下变频模块接收所述中频数字信号，将中频信号下变频到基带信号，并对中频信号进行干扰处理，得到CDMA基带编码信号；

基带信号干扰处理模块接收所述CDMA基带编码信号，消除CDMA基带编码信号内的邻道以及单音干扰信号，得到处理后的CDMA基带编码信号；

解调模块接收所述处理后的CDMA基带编码信号，根据已知的地址扩频码编号对处理后的CDMA基带编码信号进行还原，得到CDMA解码信号。

10.与权利要求1所述的CDMA安全编码方法对应的CDMA安全解码系统，其特征在于，包括带通滤波器、A/D模块、数字下变频模块、基带信号干扰处理模块、解调模块；

带通滤波器，用于接收所述CDMA编码信号，对所述CDMA编码信号中的带外噪声和干扰信号进行抑制，得到滤波信号；

A/D模块，用于接收所述滤波信号，对滤波信号进行中频带通采样，获取中频数字信号；

数字下变频模块，用于接收所述中频数字信号，将中频信号下变频到基带信号，并对中频信号进行干扰处理，得到CDMA基带编码信号；

基带信号干扰处理模块，用于接收所述CDMA基带编码信号，消除邻道以及单音干扰信号，得到处理后的CDMA基带编码信号；

解调模块，用于接收所述处理后的CDMA基带编码信号，根据已知的地址扩频码编号对处理后的CDMA基带编码信号进行还原，得到CDMA解码信号。

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