CN201238316Y

CN201238316Y - 大容量散射通信调制解调器装置

Info

Publication number: CN201238316Y
Application number: CNU2008200781025U
Authority: CN
Inventors: 王斌; 高自新; 陈强辉; 甘启光
Original assignee: CETC 54 Research Institute
Current assignee: CETC 54 Research Institute
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2018-07-31

Abstract

本实用新型公开了一种大容量散射通信调制解调器装置。它涉及通信领域中大容量散射通信设备。它由辅助复接器、调制器、中频放大器、解调器、辅助分接器、电源组成。本实用新型发端实现4路E1数据的复接、基带成形和中频调制功能；收端实现中频信号的AGC控制、数据解调和分接功能，实现了大容量数据在散射信道中传输前后的调制解调功能。本实用新型采用自适应均衡技术，抗多径能力强，是一种全双工、大容量的数字调制解调器，信道最高传输速率为9600kb/s。本实用新型具有集成化程度高、电路简单、使用方便、性能稳定可靠等优点。特别适用于大容量对流层散射通信装置。

Description

大容量散射通信调制解调器装置

技术领域

本实用新型涉及通信领域中一种大容量散射通信调制解调器装置，特别适用于频分多址的点对多点大容量对流层散射通信系统。

背景技术

对流层散射信道作为一种时变多径信道，其传播路径的数量和路径之间的相对时延随时间而变化，高速传输的信号在通过散射信道时会引入严重的符号间干扰，从而造成严重的线性失真。特别是对于大容量散射通信而言，由于其传输速率较高，经过对流层散射信道传输时，所引入的双边多径时延展宽与传输符号宽度的比值(2σ/T)会很大，在时域就表现为信号波形之间出现十分严重的符号间干扰。如果2σ不变，提高系统的传输速率，也就是减小T，因此2σ/T会大大增加，而现有的散射调制解调技术以失真自适应接收(DAR)技术为主，适用于2σ/T小于0.6的情况，当传输速率提高，使2σ/T大于0.6，甚至达到3左右时，DAR技术不能解决多经时延造成的码间干扰，造成性能的严重下降，从而限制了传输速率的提高。

发明内容

本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种发端实现4路E1数据的复接、基带成形和中频调制功能；收端实现中频信号的AGC控制、数据解调和分接功能的大容量散射通信调制解调器装置。本实用新型采用时域自适应均衡技术，能有效的提高高速率下散射调制解调器的性能。本实用新型还具有速率高、抗多经能力强、性能稳定、重量轻、集成化程度高、操作简便等特点。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括电源6，发端包括辅助复接器1、调制器2，收端包括辅助分接器3、解调器4、中频放大器5，其中发端辅助复接器1的输入端口1、2、3、4分别连接外部的数据发送端口A、B、C、D，辅助复接器1的输出端口5、6分别连接调制器2的输入端口1、2，调制器2的输出端口3、4分别连接外部的输出端口I、J，中频放大器5的输入端口5、6、7、8分别连接外部的输入端口K、L、M、N、中频放大器5的输出端口1、2、3、4分别连接解调器4的输入端口3、4、5、6，解调器4的输出端口1、2分别连接辅助分接器3的输入端口5、6，辅助分接器3的输出端口1、2、3、4分别连接数据输出端口E、F、G、H；电源6出端+V、+V2电压端分别与各模块电路相应电源端口连接。

本实用新型解调器4包括A/D变换器7、正交下变频器8、前向自适应均衡器9、四重分集合并器10、反向自适应均衡器11、判决误差产生器12、差分译码单元13、定时恢复单元14、时钟模块15，其中A/D变换器7的输入端口1、2、3、4脚分别连接中频放大器5的输出端口1、2、3、4脚，输出端口5、6、7、8脚分别连接正交下变频器8的输入端口1、2、3、4脚；正交下变频器8的输出端口1、2、3、4脚分别连接前向自适应均衡器9的输入端口1、2、3、4脚；前向自适应均衡器9的输出端口5、6、7、8脚分别连接四重分集合并器10的输入端口1、2、3、4脚，输出端口9脚连接定时恢复单元14的输入端口1脚，输入端口10、11脚分别连接判决误差产生器12的输出端口7、8脚；四重分集合并器10的输出端口7、8脚分别连接判决误差产生器12的输入端口1、2脚，输入端口5、6脚分别连接反向自适应均衡器11的输出端口1、2脚，判决误差产生器12的输出端口3、4脚及出端口5、6脚分别连接差分译码单元13的输入端口1、2脚及反向自适应均衡器11的输入端口3、4脚，输入端口9脚连接时钟模块15的输出端口2脚；定时恢复单元14的输出端口2脚连接时钟模块15的输入端口1脚；差分译码单元13出端3、4脚分别与分接器3入端口5、6连接；A/D变换器7、正交下变频器8、前向自适应均衡器9、四重分集合并器10、反向自适应均衡器11、判决误差产生器12、差分译码单元13、定时恢复单元14、全局时钟产生单元15的各输入端口20脚与地端并接，各输入端口21脚与电源6出端+V电压端并接。

本实用新型相比背景技术有如下优点：

1.本实用新型在一个标准5U机箱中集成了辅助复接器1、调制器2、辅助分接器3、解调器4、中频放大器5、电源6等部件，极大的减小了传统散射通信调制解调器的体积与重量，推动了散射通信设备朝轻便型和小型化方向发展。

2.本实用新型采用解调器4实现了时域自适应均衡技术，大大提高了散射通信系统抗多经能力，从而大大提高了散射通信系统传输速率。

3、本实用新型采用解调器4实现了一种简单易行、FPGA资源开销小、抗衰落位同步提取，提高了设备的通信性能和稳定可靠度。

4.本实用新型的主要部件采用大规模现场可编程器件制作，因此可通过配置不同的程序灵活地实现对本装置工作参数的修改。

5.本实用新型集成化程度高，体积小，重量轻，性能稳定可靠，维修方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电原理分框图。

图2是本实用新型收端解调器4实施例的电原理图。

具体实施方式

参照图1、图2，本实用新型包括电源6、发端包括辅助复接器1、调制器2，收端包括辅助分接器3、解调器4、中频放大器5，图1是本实用新型实施例的电原理分框图，实施例按图1连接线路。发端复接器1作用是接收四路E1数据，将四路数据和其它一些辅助信息复接成9600kb/s。调制器2作用是将辅助复接器1送来的数据进行基带成形，然后调制到中心频率为70MHz载波上，形成中频信号输出。实施例辅助复接器1采用EP1C12Q240I7、CS61575等器件制作；调制器2采用EP1C6T144I7、EPM3064ATI44-10、ADF4106等器件制作。

本实用新型收端中频放大器5的作用是完成四路接收信号的自动增益控制，起控电平—60dBm，输出电平0dBm，控制范围60dB；另一个作用是将输入为70MHz的中频信号下变频到低中频信号输出。实施例中频放大器5采用MAV-11、MAR-1、ERA-5、2H10673A等器件制作。

本实用新型解调器4作用是对接收的四重分集低中频调制信号解调成数据的数字信号后由其出端口1、2脚输入分接器3，它由A/D变换器7、正交下变频器8、前向自适应均衡器9、四重分集合并器10、反向自适应均衡器11、判决误差产生器12、差分译码单元13、定时恢复单元14、时钟模块15组成，图2是本实用新型收端解调器4的电原理图，实施例按图2连接线路。图2中输入的的低中频调制信号输入A/D变换器7进行采样后转换为数字低中频信号，随后输入正交下变频器8转换为同相、正交两个支路的数字基带信号，该基带信号由正交下变频器8的输出端口5、6、7、8脚输入到前向自适应均衡器9的输入端口1、2、3、4脚，在前向自适应均衡器9内进行接收信号的前向均衡，得到均衡后的信号。均衡后的信号通过其5、6、7、8脚分别送给四重分集合并器10的输入端口1、2、3、4脚，在四重分集合并器10中完成均衡后信号的最佳合并处理，合并后的信号通过其输出端口7、8脚送给判决误差产生器12的输入端口1、2脚，判决误差产生器12完成信息的判决和误差信号的产生。判决误差产生器12通过其输出端口5、6脚和7、8脚将误差信号分别送给反向均衡器11的输入端口3、4脚和前向均衡器9的输入端口10、11脚。判决误差产生器12通过输出端口3、4将判决出的码流送给差分译码单元13的输入端口1、2脚。反向均衡器通过输出端口1、2脚将反向均衡后的信号送给四重分集合并器10的输入端口5、6脚。前向均衡器9将定时误差信号通过其输出端口9脚送给定时恢复单元14的输入端口1脚。定时恢复单元14将恢复后的时钟信号通过其输出端口3脚送给时钟模块15的输入端口1脚。时钟模块15产生系统所需的各种时钟信号。时钟模块15通过其输出端口2脚将判决时钟送给判决误差产生器12的输入端口9脚。实施例A/D变换器7采用美国AD公司生产的AD9218芯片制作；正交下变频器8、前向自适应均衡器9、四重分集合并器10、反向自适应均衡器11、判决误差产生器12、差分译码单元13、定时恢复单元14采用一块现场可编程门阵列(FPGA)集成电路制作；时钟模块15采用美国AD公司生产的AD9852芯片制作。

本实用新型辅助分接器3的作用是将解调器4送来的数据码流分接成4路E1数据从输出端口E、F、G、H输出。实施例辅助分接器3采用EP1C12Q240I7等器件制作。

本实用新型电源6提供各级部件工作电压，实施例采用通用的集成稳压电源制作，输出+V电压为+5V电压，输出+V2电压为+12V电压。

本实用新型简要工作原理如下：发送端在辅助复接器1中实现了四路E1数据的复接，在调制器2中完成信号的基带成形和70MHz的中频调制。接收端首先将接收的四路中频信号在中频放大器5中完成信号的AGC放大和混频，将70MHz的中频信号变为低中频信号，然后经过将低中频信号送给解调器4。在解调器4中，低中频信号由A/D变换器7将模拟信号变换为数字信号，变换后的数字信号进入正交下变频器8，在正交下变频器8中完成低中频信号的下变频，将低中频信号转换为基带信号。基带信号进入前向自适应均衡器9，在前向自适应均衡器9对信号进行前向均衡，去除前尾干扰，同时产生定时误差信号。去除前尾干扰后的信号在四重分集合并器10中进行四重分集的最佳合并，并和经过反向自适应均衡器11后的信号进行合并。合并后的信号在判决误差产生器12中与期望值进行比较，产生误差信号，并对合并后的信号进行硬判决，恢复出码流信息。恢复出的码流信息在差分译码单元13中完成差分译码，恢复出最终的码流信息和同步时钟信息。解调器4输出的码流信息和同步时钟信息送给分接器3，在辅助分接器3中对信息进行分接，输出4路E1信息。

本实用新型安装结构如下：把图1至图2中电路器件按图1至图2连接线路，安装在七块长、宽均为为280×140mm的印制板上，然后把印制板安装在一个长、宽、高为150×290×26毫米的插件盒内，将插件盒安装在一个宽19英寸、高5U、深425mm的标准机箱内。机箱的后面板上安装与辅助复接器1连接的输入端口A、B、C、D电缆插座(分别与分接器3的输出端口E、F、G、H共用电缆插座)，在机箱后面板还安装有：调制器2输出端口I、J电缆插座，接收信号输入端口K、L、M、N电缆插座、电源输入端插座，组装成本实用新型。

Claims

1.一种大容量散射通信调制解调器装置，包括电源(6)，发端包括辅助复接器(1)、调制器(2)，收端包括辅助分接器(3)、中频放大器(5)，其特征在于：收端还包括解调器(4)，其中发端辅助复接器(1)的输入端口1、2、3、4分别连接外部的数据发送端口A、B、C、D，辅助复接器(1)的输出端口5、6分别连接调制器(2)的输入端口1、2，调制器(2)的输出端口3、4分别连接外部的输出端口I、J，中频放大器(5)的输入端口5、6、7、8分别连接外部的输入端口K、L、M、N、中频放大器(5)的输出端口1、2、3、4分别连接解调器(4)的输入端口3、4、5、6，解调器(4)的输出端口1、2分别连接辅助分接器(3)的输入端口5、6，分接器(3)的输出端口1、2、3、4分别连接数据输出端口E、F、G、H；电源(6)出端+V、+V2电压端分别与各模块电路相应电源端口连接。

2.根据权利要求1所述的一种大容量散射通信调制解调器装置，其特征在于：解调器(4)包括A/D变换器(7)、正交下变频器(8)、前向自适应均衡器(9)、四重分集合并器(10)、反向自适应均衡器(11)、判决误差产生器(12)、差分译码单元(13)、定时恢复单元(14)、时钟模块(15)，其中A/D变换器(7)的输入端口1、2、3、4脚分别连接中频放大器(5)的输出端口1、2、3、4脚，输出端口5、6、7、8脚分别连接正交下变频器(8)的输入端口1、2、3、4脚；正交下变频器(8)的输出端口1、2、3、4脚分别连接前向自适应均衡器(9)的输入端口1、2、3、4脚；前向自适应均衡器(9)的输出端口5、6、7、8脚分别连接四重分集合并器(10)的输入端口1、2、3、4脚，输出端口9脚连接定时恢复单元(14)的输入端口1脚，输入端口10、11脚分别连接判决误差产生器(12)的输出端口7、8脚；四重分集合并器(10)的输出端口7、8脚分别连接判决误差产生器(12)的输入端口1、2脚，输入端口5、6脚分别连接反向自适应均衡器(11)的输出端口1、2脚，判决误差产生器(12)的输出端口3、4脚及出端口5、6脚分别连接差分译码单元(13)的输入端口1、2脚及反向自适应均衡器(11)的输入端口3、4脚，输入端口9脚连接时钟模块(15)的输出端口2脚；定时恢复单元(14)的输出端口2脚连接时钟模块(15)的输入端口1脚；差分译码单元(13)出端3、4脚分别与分接器(3)入端口5、6连接；A/D变换器(7)、正交下变频器(8)、前向自适应均衡器(9)、四重分集合并器(10)、反向自适应均衡器(11)、判决误差产生器(12)、差分译码单元(13)、定时恢复单元(14)、全局时钟产生单元(15)的各输入端口20脚与地端并接，各输入端口21脚与电源(6)出端+V电压端并接。