CN201341133Y - 一种无线跳频数传模块 - Google Patents

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李炜
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刘琦
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Abstract

本实用新型公开了一种无线跳频数传模块，包括主控单元、对收发信号进行处理且内嵌有频率控制功能模块的信号处理单元、与信号处理单元相接的信号发送单元和信号接收单元及与信号处理单元相接的数据传输终端和语音传输终端；信号处理单元包括现场可编程门阵列模块FPGA和DSP模块；现场可编程门阵列模块FPGA与主控单元相接，DSP模块与数据传输终端相接，语音传输终端分别与现场可编程门阵列模块FPGA和DSP模块相接，信号发送单元和信号接收单元与现场可编程门阵列模块FPGA相接。本实用新型结构小型化、操作使用简便且数据传输安全可靠，具有无线数据传输和无线分组网功能，使电台与组网相结合，为客户提供可靠的通信保障。

Description

一种无线跳频数传模块
技术领域
本实用新型涉及无线通信抗干扰技术领域，尤其是涉及一种无线跳频数传模块。
背景技术
跳频通信是现代无线通信抗干扰的主要手段，能有效的避免信息被截获。由于其突出的特点，现如今，跳频通信已广泛用于无线通信系统中。随着科技的不断发展，出现了一些不同于目前国内已有的跳频方式的特殊跳频电台。例如能够实现177h/s跳频速率的特殊超短波无线电台，因而必须另外开发跳频模块且对应开发相适应的跳频图案发生器(PRG)，以实现了特有的177h/s跳频方式以及无线分组数据传输功能。在上述特殊超短波无线电台的研制开发过程中，需要解决以下主要问题：在实现177h/s跳频速率、产生跳频图案以及实现超短波电台无线分组网数据传输功能的同时，还具有数据传输功能即数传功能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种无线跳频数传模块，其结构小型化、操作使用简便且数据传输安全可靠，具有无线数据传输和无线分组网功能，使电台与组网相结合，为客户提供可靠的通信保障。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种无线跳频数传模块，其特征在于：包括主控单元、对所接收和发送信号进行处理的信号处理单元、分别与信号处理单元相接的信号发送单元和信号接收单元以及分别与信号处理单元相接的数据传输终端和语音传输终端；所述信号处理单元包括具有信号同步与扰码输出功能且内嵌有频率控制功能模块的现场可编程门阵列模块FPGA，以及与现场可编程门阵列模块FPGA相接且具有无线分组网功能的DSP模块；所述频率控制功能模块为用于产生跳频图案和频率字的伪随机码发生器PRG；现场可编程门阵列模块FPGA与主控单元相接，DSP模块与数据传输终端相接，语音传输终端分别与现场可编程门阵列模块FPGA和DSP模块相接，信号发送单元和信号接收单元分别与现场可编程门阵列模块FPGA相接。
所述信号发送单元为I/Q调制信号发送模块。
所述语音传输终端包括对语音信号进行编解码的语音编解码处理单元以及与所述语音编解码处理单元相接的音频处理模块。
所述DSP模块与数据传输终端之间通过串行口进行双向通信。
所述语音编解码处理单元为连续可变斜率调制解调功能模块CVSD。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1、结构小型化，加工制作方便且使用操作简便。2、功能多样，在实现177h/s跳频速率、产生跳频图案以及实现超短波电台无线分组网数据传输功能的同时，还具有数据传输功能即数传功能，具体性能指标为：跳频跨度为30～87.975MHz，并且能够实现分段跳；频率表容量为256频点；信号同步方式为PTT同步和连续同步；同步可靠性高，当信道误码率为10-1时，同步概率大于95％；同步抗扰性强，双方时差小于1min且30％频率被干扰时，初始同步概率不小于98％；组网能力强，跳频组成128个网时可进行正常通信，并且有迟后入网功能。3、数据传输安全可靠。总之，本实用新型在实现跳频功能，减少生产和维护难度的同时，也具有具有数据传输和无线分组网功能，使电台与组网相结合，为客户提供安全可靠的通信保障。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路框图。
附图标记说明：
1-主控单元；            2-信号处理单元；    3-信号发送单元；
4-信号接收单元；        5-数据传输终端；    6-语音传输终端；
7-现场可编程门阵列模    8-DSP模块；         9-伪随机码发生器
块FPGA；                                    PRG；
10-连续可变斜率调制    11-音频处理模块。
解调功能模块CVSD；
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括主控单元1、对所接收和发送信号进行处理的信号处理单元2、分别与信号处理单元2相接的信号发送单元3和信号接收单元4以及分别与信号处理单元2相接的数据传输终端5和语音传输终端6。所述信号处理单元2包括具有信号同步与扰码输出功能且内嵌有频率控制功能模块的现场可编程门阵列模块FPGA7，以及与现场可编程门阵列模块FPGA7相接且具有无线分组网功能的DSP模块8。所述频率控制功能模块为用于产生跳频图案和频率字的伪随机码发生器PRG9。所述现场可编程门阵列模块FPGA7与主控单元1相接，DSP模块8与数据传输终端5相接，语音传输终端6分别与现场可编程门阵列模块FPGA7和DSP模块8相接，信号发送单元3和信号接收单元4分别与现场可编程门阵列模块FPGA7相接。
本实施例中，所述DSP模块8与数据传输终端5之间通过串行口进行双向通信。所述语音传输终端6包括对语音信号进行调制解调处理的语音编解码处理单元以及与所述语音编解码处理单元的音频处理模块11。所述语音编解码处理单元为连续可变斜率调制解调功能模块CVSD10相接，也就是说，以连续可变斜率调制编码方式对所传送语音信号进行编解码。另外，所述信号发送单元3为I/Q调制信号发送模块。所述I/Q调制信号发送模块中的I信号和Q信号是两个正交的信号，其中I是输入相位，Q是正交相位，I/Q信号相互正交，故不会互扰，并且能有效避免常用VCO调制法的频率漂移和调制指数偏移等问题。所述连续可变斜率调制解调功能模块CVSD10接现场可编程门阵列模块FPGA7，DSP模块8接连续可变斜率调制解调功能模块CVSD10。
综上，组成信号处理单元2的现场可编程门阵列模块FPGA7和DSP模块8是本实用新型的核心处理模块。其中，现场可编程门阵列模块FPGA7是跳频的核心，其实现了跳频图案与扰码输出，并且能够用于实现处理接收的相关运算、频率控制、203跳的定时及时序安排、各种时序控制等相关功能。DSP模块8主要完成跳频上层算法及无线分组网和数据编解码功能。同时，信号处理单元2与主控单元1相结合，以更可靠、更快速且更有效地实现上述有关跳频的综合功能。
本实用新型的工作过程是：当进行数据发送时，数据传输终端5通过串行口将数据传至DSP模块8，由DSP模块8对所传入数据进行信道编码、交织以及调制后送入所述I/Q调制信号发送模块发送。同时，在信号发送过程中，跳频所用的频率字由伪随机码发生器PRG9产生且经DSP模块8处理后，由现场可编程门阵列模块FPGA7传递给主控单元1，从而实现跳频功能。当进行语音编码数据发送时，音频处理模块11所产生的语音信号先经连续可变斜率调制解调功能模块CVSD10编为CVSD编码数据后，再相继传至现场可编程门阵列模块FPGA7和DSP模块8中完成组帧，之后送入所述I/Q调制信号发送模块发送。
当经信号接收单元4接收信号后，先进行177跳数据/数字话(即语音信号)自动识别，先经现场可编程门阵列模块FPGA 7处理及同步相关后传入DSP模块8，再由DSP模块8完成信道解码和解交织，若为语音信号即音频信号则，之后按不同的数据类型(即数据或语音信号即音频信号)相应分别送到数据传输终端5或送到连续可变斜率调制解调功能模块CVSD10进行语音解码完成接收过程。同时，在信号接收过程中，跳频所用的频率字由伪随机码发生器PRG9产生且经DSP模块8处理后，由现场可编程门阵列模块FPGA7传递给主控单元1，从而实现跳频功能。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种无线跳频数传模块，其特征在于：包括主控单元(1)、对所接收和发送信号进行处理的信号处理单元(2)、分别与信号处理单元(2)相接的信号发送单元(3)和信号接收单元(4)以及分别与信号处理单元(2)相接的数据传输终端(5)和语音传输终端(6)；所述信号处理单元(2)包括具有信号同步与扰码输出功能且内嵌有频率控制功能模块的现场可编程门阵列模块FPGA(7)，以及与现场可编程门阵列模块FPGA(7)相接且具有无线分组网功能的DSP模块(8)；所述频率控制功能模块为用于产生跳频图案和频率字的伪随机码发生器PRG(9)；现场可编程门阵列模块FPGA(7)与主控单元(1)相接，DSP模块(8)与数据传输终端(5)相接，语音传输终端(6)分别与现场可编程门阵列模块FPGA(7)和DSP模块(8)相接，信号发送单元(3)和信号接收单元(4)分别与现场可编程门阵列模块FPGA(7)相接。
2.按照权利要求1所述的一种无线跳频数传模块，其特征在于：所述信号发送单元(3)为I/Q调制信号发送模块。
3.按照权利要求1或2所述的一种无线跳频数传模块，其特征在于：所述语音传输终端(6)包括对语音信号进行编解码的语音编解码处理单元以及与所述语音编解码处理单元相接的音频处理模块(11)。
4.按照权利要求1或2所述的一种无线跳频数传模块，其特征在于：所述DSP模块(8)与数据传输终端(5)之间通过串行口进行双向通信。
5.按照权利要求3所述的一种无线跳频数传模块，其特征在于：所述语音编解码处理单元为连续可变斜率调制解调功能模块CVSD(10)。
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