CN205142207U - 一种双向无线数字专网传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双向无线数字专网传输系统，属于无线传输技术领域。它解决了如何实现无线数字多媒体双向稳定传输的问题。本系统包括天线、自动增益放大器、功放单元、调制解调器、中频滤波器、中频放大器、用于将射频信号变为中频信号降频混频器、用于将中频信号变为射频信号升频混频器、用于对应输入信号频率控制环路内部振荡信号的频率和相位自动跟踪输出信号频率的锁相环振荡器，天线通过依次连接的自增益放大器、降频混频器中频滤波器和中频放大器连接调制解调器的输入端，天线通过依次连接的功放单元和升频混频器连接调制解调器的输出端，锁相环振荡器分别连接降频混频器和升频混频器。通过锁相环振荡器自动跟踪提高稳定发射和接收。

Description

一种双向无线数字专网传输系统

技术领域

本实用新型属于无线传输技术领域，涉及一种双向无线数字专网传输系统。

背景技术

多媒体技术在各行业中正在获得越来越广泛的应用。如何保证多媒体信息(音频/视频)可以实时准确的传输，是一个需要解决的问题。多媒体的传输方式包含有线和无线两种，无线传输相对于有线传输，具有安装简单、成本低廉、维护方便等优点，越来越受到人们的青睐。现有无线公网使用的无线组网技术，均为用光纤联通到每个基站，基站所覆盖区域的用户通话和数据交换均由基站光纤传至公网交换中心进行交换，而基站之间是不能进行无线通信的，信号传输途径不可避免的极大增加了无线数据中心的实际数据交换量，从而导致公网交换中心数据交换的巨大压力，也就大大减小了每个基站所能传输的数据量；因此公网技术根本无法满足当今多媒体信息(音频/视频)的实时准确传输。

中国专利文献公开专利号为201120217521.4的无线数字同频双向多媒体传输系统，本系统包括调制解调单元、上变频单元、功放单元、隔离单元、天线、滤波单元、自动增益放大单元、下变频单元以及低噪放大器。调制解调单元与路由服务器双向连接，路由服务器与视频服务器双向连接，视频服务器与外设应用端子双向连接。该系统有效节约无线电资源，且具备智能路由功能和特有智能组网能力，但该系统在稳定性方面还有待提高。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在的问题，提出了一种双向无线数字专网传输系统，该系统解决了如何实现无线数字多媒体双向稳定传输的问题。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种双向无线数字专网传输系统，该系统包括天线、自动增益放大器、用于将射频信号的功率放大至设定的辐射功率的功放单元、用于对基带信号进行调制并输出中频信号和对中频信号进行解调输出基带信号的调制解调器，其特征在于，该系统还包括中频滤波器、中频放大器、用于将射频信号变为中频信号的降频混频器、用于将中频信号变为射频信号的升频混频器、用于根据输入信号频率对应控制环路内部振荡信号的频率与相位来自动跟踪输出信号频率的锁相环振荡器，所述天线通过依次连接的自动增益放大器、降频混频器、中频滤波器和中频放大器连接调制解调器的输入端，所述天线通过依次连接的功放单元和升频混频器连接调制解调器的输出端，所述锁相环振荡器分别连接降频混频器和升频混频器。

信号接收通道：天线接收无线发送的射频信号通过自动增益放大器将高频已调波信号进行功率放大，自动增益放大器使放大电路的增益自动地随信号强度而调整，从而使得接收天线传输的信号后经自动增益放大器功率放大后保持在降频混频器接收的范围内。放大后的高频高功率信号经过降频混频器降频输出中频信号由中频滤波器过滤高频或低频信号形成干净的中频信号，干净的中频信号经中频放大器进行功率放大输出给调制解调器进行解调输出基带信号。信号发送通道：调制解调器对基带信号进行调制并输出中频信号给升频混频器，中频信号经升频混频器后输出射频信号，射频信号经过功放单元进行功率放大输出给天线发送。同时在信号接收通道的降频混合器和信号发送通道的升频混合器分别通过锁相环振荡器进行调节。通过锁相环振荡器根据对应输入信号频率控制环路内部振荡信号的频率和相位从而自动跟踪降频混频器和升频混频器的输出信号频率，从而保证了无线电发射和接收中频率更加的稳定。

上述的双向无线数字专网传输系统中，所述功放单元包括连接升频混频器的射频功率放大器和连接天线的低通滤波器，所述射频功率放大器连接低通滤波器。射频功率放大器将升频混频器输出的射频信号进行射频功率放大输出高频高功率的射频信号通过低通滤波器进行净化处理后发送给天线。这里射频信号的功率放大是为了满足天线发送信号的需要，同时滤波能够使得信号更纯净，减少失真，从而达到稳定传输的效果。

上述的双向无线数字专网传输系统中，所述功放单元还包括电源控制开关电路、用于检测低通滤波器与射频功率放大器之间正向功率信号的正向检测电路和用于检测低通滤波器与射频功率放大器之间反向功率信号反向检测电路，所述反向检测电路通过电源控制开关电路反馈连接射频功率放大器。通过正向检测电路检测射频功率放大器的输出端确定发射信号。同时通过反向检测电路检测射频功率放大器的输出端出现异常情况时电源控制开关电路调整射频功率放大器的基准信号。从而减少定失真率产生最大功率输出以驱动天线发射信号从而提高了射频信号的输出。

上述的双向无线数字专网传输系统中，所述调制解调器还连接有读写存储器，所述读写存储器连接有串行口。这里设置串行口便于调制解调器的端口进行扩展，方便后期连接其他设备做准备。

上述的双向无线数字专网传输系统中，所述正向检测电路还连接有发射指示单元。通过正向检测电路检测射频功率放大器的输出端确定发射信号通过发射指示单元进行提示，可以更直观的让使用者了解本系统是否在正常的工作，同时也便于后期的维护。

在上述的双向无线数字专网传输系统中，所述天线和低通滤波器之间连接有天线开关。这里天线开关不仅起到了隔离的效果同时用于控制射频信号的发射，能够根据需要选择关闭一个通道。

在上述的双向无线数字专网传输系统中，所述天线和自动增益放大器之间连接有反向监测单元，所述反向监测单元还连接有接收指示单元。通过反向监测单元检测自动增益放大器的输入端确定天线有无接收到射频信号通过接收指示单元进行提示，可以更直观的让使用者了解本系统是否在正常的工作，同时也便于后期的维护。

在上述的双向无线数字专网传输系统中，所述本系统还包括视音频服务器和编码器，所述视音频服务器、编码器和调制解调器分别依次双向连接。视音频服务器具有音频和视频信号给编码器进行识别编码后发送给调制解调器输出中频信号，同时调制解调器输出基准信号通过编码器给视音频服务器进行音频或视频的播放。

与现有技术相比，本双向无线数字专网传输系统具有以下优点：

1、本实用新型通过采用同频工作模式，能够有效节约无线电资源，传输数据码流为双向对等波，采用这种方式还有利于组建无线多维网状网。

2、本实用新型通过锁相环振荡器根据对应输入信号频率控制环路内部振荡信号的频率和相位从而自动跟踪降频混频器和升频混频器的输出信号频率，从而保证了无线电发射和接收中频率更加的稳定。

3、本实用新型通过在功放单元内设置正向检测电路、反向检测电路及反向监测单元不仅能够有效的通过发射指示单元和接收指示单元实时提示本系统的工作情况同时通过电源控制开关电路反馈给射频功率放大器，减少定失真率产生最大功率输出以驱动天线发射信号从而提高了射频信号的输出。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图。

图中，1、视音频服务器；2、编码器；3、调制解调器；4、中频滤波器；5、降频混频器；6、锁相环振荡器；7、升频混频器；8、中频放大器；9、功放单元；91、正向检测电路；92、射频功率放大器；93、电源控制开关电路；94、反向检测电路；95、低通滤波器；10、串行口；11、自动增益放大器；12、发射指示单元；13、反向监测单元；14、接收指示单元；15、天线；16、天线开关；17、读写存储器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本双向无线数字专网传输系统包括视音频服务器1、编码器2、天线15、自动增益放大器11、用于将射频信号的功率放大至设定的辐射功率的功放单元9、用于对基带信号进行调制并输出中频信号和对中频信号进行解调输出基带信号的调制解调器3。视音频服务器1、编码器2和调制解调器3分别依次双向连接。视音频服务器1具有音频和视频信号给编码器2进行识别编码后发送给调制解调器3输出中频信号，同时调制解调器3输出基准信号通过编码器2给视音频服务器1进行音频或视频的播放。调制解调器3还连接有读写存储器17，读写存储器17连接有串行口10。本实用新型中的调制解调器3采用1024QAM调制方式，具备OFDM并行1655个子载波传输性能，且调制解调器3可根据动态信道质量自动动态选择调制结数。本实施例选择H.264编码器2。

本系统还包括中频滤波器4、中频放大器8、用于将射频信号变为中频信号的降频混频器5、用于将中频信号变为射频信号的升频混频器7、用于根据输入信号频率对应控制环路内部振荡信号的频率和相位来自动跟踪输出信号频率的锁相环振荡器6，天线15通过依次连接的自动增益放大器11、降频混频器5中频滤波器4和中频放大器8连接调制解调器3的输入端，天线15通过依次连接的功放单元9和升频混频器7连接调制解调器3的输出端，锁相环振荡器6分别连接降频混频器5和升频混频器7。

功放单元9包括连接升频混频器7的射频功率放大器92和连接天线15的低通滤波器95，所述射频功率放大器92连接低通滤波器95。射频功率放大器92将升频混频器7输出的射频信号进行射频功率放大输出高频高功率的射频信号通过低通滤波器95进行净化处理后发送给天线15。功放单元9还包括电源控制开关电路93、用于检测低通滤波器95与射频功率放大器92之间正向功率信号的正向检测电路91和用于检测低通滤波器95与射频功率放大器92之间反向功率信号的正向检测电路91反向检测电路94，反向检测电路94通过电源控制开关电路93反馈连接射频功率放大器92。通过正向检测电路91检测射频功率放大器92的输出端确定发射信号。同时通过反向检测电路94检测射频功率放大器92的输出端出现异常情况时电源控制开关电路93调整射频功率放大器92的基准信号。从而减少定失真率产生最大功率输出以驱动天线15发射信号从而提高了射频信号的输出。正向检测电路还连接有发射指示单元12。通过正向检测电路91检测射频功率放大器92的输出端确定发射信号通过发射指示单元12进行提示，天线15通过天线开关16连接低通滤波器95。天线15通过反向监测单元13连接自动增益放大器11，反向监测单元13还连接有接收指示单元14。通过反向监测单元13检测自动增益放大器11的输入端确定天线15有无接收到射频信号通过接收指示单元14进行提示。

以下是本实用新型双向无线数字专网传输系统的工作原理：

本系统为双向无线传输模式具有双通道，分别是信号接收通道和信号发送通道。信号接收通道：天线15接收无线发送的射频信号通过自动增益放大器11将高频已调波信号进行功率放大。同时反向监测单元13检测天线15接收到信号通过接收指示单元14进行提示，这里的接收提示单元可以为显示器或闪烁的提示灯。自动增益放大器11使放大电路的增益自动地随信号强度而调整，从而使得接收天线15传输的信号后经自动增益放大器11功率放大后保持在降频混频器5接收的范围内。放大后的高频高功率信号经过降频混频器5降频输出中频信号由中频滤波器4过滤高频或低频信号形成干净的中频信号，干净的中频信号经中频放大器8进行功率放大输出给调制解调器3进行解调输出基带信号，基带信号通过编码器2进行编码后发送给视音频服务器1进行播放。

信号发送通道：视音频服务器1内的视频或音频信号需要发送出去，则通过编码器2编码成基带信号发送给调制解调器3，调制解调器3对基带信号进行调制并输出中频信号给升频混频器7，中频信号经升频混频器7后输出射频信号，射频信号经过射频功率放大器92放大后低通滤波器95进行滤波净化处理后输出给天线15发送。通过正向检测电路91检测射频功率放大器92的输出端确定有发射信号通过发射指示单元12进行提示，这里的发射指示单元12可以是显示器或提示灯，提示灯可以为闪烁提示灯或常亮的多颜色指示灯。同时通过反向检测电路94检测射频功率放大器92的输出端出现异常情况时电源控制开关电路93调整射频功率放大器92的基准信号。同时在信号接收通道的降频混合器和信号发送通道的升频混合器分别通过锁相环振荡器6进行调节。通过锁相环振荡器6根据对应输入信号频率控制环路内部振荡信号的频率和相位从而自动跟踪降频混频器5和升频混频器7的输出信号频率，从而保证了无线电发射和接收中频率更加的稳定。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了视音频服务器1、编码器2、调制解调器3、中频滤波器4、降频混频器5、锁相环振荡器6、升频混频器7、中频放大器8、功放单元9、正向检测电路91、射频功率放大器92、电源控制开关电路93、反向检测电路94、低通滤波器95、串行口10、自动增益放大器11、发射指示单元12、反向监测单元13、接收指示单元14、天线15、天线开关16、读写存储器17等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种双向无线数字专网传输系统，该系统包括天线(15)、自动增益放大器(11)、用于将射频信号的功率放大至设定的辐射功率的功放单元(9)、用于对基带信号进行调制并输出中频信号和对中频信号进行解调输出基带信号的调制解调器(3)，其特征在于，该系统还包括中频滤波器(4)、中频放大器(8)、用于将射频信号变为中频信号的降频混频器(5)、用于将中频信号变为射频信号的升频混频器(7)、用于根据输入信号频率对应控制环路内部振荡信号的频率及相位来自动跟踪输出信号频率的锁相环振荡器(6)，所述天线(15)通过依次连接的自动增益放大器(11)、降频混频器(5)、中频滤波器(4)和中频放大器(8)连接调制解调器(3)的输入端，所述天线(15)通过依次连接的功放单元(9)和升频混频器(7)连接调制解调器(3)的输出端，所述锁相环振荡器(6)分别连接降频混频器(5)和升频混频器(7)。

2.根据权利要求1所述的双向无线数字专网传输系统，其特征在于，所述功放单元(9)包括连接升频混频器(7)的射频功率放大器(92)和连接天线(15)的低通滤波器(95)，所述射频功率放大器(92)连接低通滤波器(95)。

3.根据权利要求2所述的双向无线数字专网传输系统，其特征在于，所述功放单元(9)还包括电源控制开关电路(93)、用于检测低通滤波器(95)与射频功率放大器(92)之间正向功率信号的正向检测电路(91)和用于检测低通滤波器(95)与射频功率放大器(92)之间反向功率信号的反向检测电路(94)，所述反向检测电路(94)通过电源控制开关电路(93)反馈连接射频功率放大器(92)。

4.根据权利要求1或2或3所述的双向无线数字专网传输系统，其特征在于，所述调制解调器(3)还连接有读写存储器(17)，所述读写存储器(17)连接有串行口(10)。

5.根据权利要求3所述的双向无线数字专网传输系统，其特征在于，所述正向检测电路(91)还连接有发射指示单元(12)。

6.根据权利要求2所述的双向无线数字专网传输系统，其特征在于，所述天线(15)与低通滤波器(95)之间连接有天线开关(16)。

7.根据权利要求4所述的双向无线数字专网传输系统，其特征在于，所述天线(15)和自动增益放大器(11)之间连接有反向监测单元(13)，所述反向监测单元(13)还连接有接收指示单元(14)。

8.根据权利要求7所述的双向无线数字专网传输系统，其特征在于，所述本系统还包括视音频服务器(1)和编码器(2)，所述视音频服务器(1)、编码器(2)和调制解调器(3)分别依次双向连接。