CN208956013U - 一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于基带信号处理技术领域，公开了一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块，包括：数字信号处理单元、主控控制单元、模数数模转换单元和模拟音频信号处理单元，可以提升超短波设备的便携性，而且，在实现电台各种业务功能的同时保证了电台的模拟射频信道优良的相噪、谐波抑制、灵敏度、发射功率等指标，增加了电台的抗干扰能力，保障了电台的通信效果。

Description

一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块

技术领域

本实用新型属于基带信号处理技术领域，尤其涉及一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块，适用于高集成要求下的手持式通信设备。

背景技术

随着通信技术的发展，人们对通信设备无论是在性能与便携性上都有越来越高的要求，纯模拟信道电性能好，但是体积大，不适用设备的小型化；现代的纯数字信道虽然提升了设备的集成性，但最终获得的模拟信号的电性能指标不及模拟信道。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提出一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块，能够提升超短波设备的便携性。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块，所述基带信号处理模块包括：数字信号处理单元、主控控制单元、模数数模转换单元和模拟音频信号处理单元；

所述数字信号处理单元的数据端及配置端电连接所述主控控制单元上对应的第一控制端；

所述数字信号处理单元的信号输入端、信号输出端、时钟端电连接所述模数数模转换单元的数据端；

所述模数数模转换单元的控制端电连接所述主控控制单元上对应的第二控制端；

所述模拟音频信号处理单元的发通道输出端电连接所述模数数模转换单元的模拟输入端；所述模拟音频信号处理单元的收通道输入端电连接所述模数数模转换单元的模拟输出端；所述模拟音频信号处理单元的控制端电连接所述主控控制单元上对应的第三控制端。

本实用新型技术方案的特点和进一步的改进为：

所述模数数模转换单元，用于将接收到的从射频信道解调出的基带信号转换成对应的第一数字信号；

所述模数数模转换单元，还用于将模拟音频信号处理单元产生的模拟话音信号转换成对应的第二数字信号；

所述模数数模转换单元，还用于将数字信号处理单元输出的音频数字信号转换成音频模拟信号。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的基带信号数字化和器件的高集成性可以提升超短波设备的便携性，而且，在实现电台各种业务功能的同时保证了电台的模拟射频信道优良的相噪、谐波抑制、灵敏度、发射功率等指标，增加了电台的抗干扰能力，保障了电台的通信效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的数字信号处理单元、主控控制单元、模数数模转换单元的电连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的模拟音频处理单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电源产生单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

电台的组成大致包括基带信号处理模块和射频信道处理模块。

基带信号处理模块是超短波跳频电台的最重要组成部分，负责整个电台核心功能的实现。主要负责话音数据编解码、调制解调、编解码以及数据收发等工作。

射频信道处理模块主要负责射频部分的处理，如电台的收通道的射频滤波、放大、混频与完成中频信号的解调；发通道的射频产生和功率放大，并且通过天线辐射出去；完成频率合成；电源产生等工作。超短波电台之间通过超短波信号相互通信，超短波信息的功率必须足够大、信号质量足够好，以保证传输信息的可靠性和准确性。射频信道处理模块进行一系列操作，主要完成基带信号处理模块产生的数据信号到射频信号的转变，并且使功率达到要求。

两个模块通过软排线连接，传输模拟射频信道的各种控制信号和基带信号。

参照图1，为本实用新型实施例提供的一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块，包括：数字信号处理单元、主控控制单元、模数数模转换单元、电源产生单元和模拟音频信号处理单元。

所述基带信号处理模块完成了电台的基带信号数字化处理，并完成电台的各种业务功能。

所述数字信号处理单元数据口及配置口电连接所述主控控制单元；所述数字信号处理单元的输入、输出、时钟口电连接所述模数数模转换单元的数据口；所述数字信号处理单元的供电口电连接所述电源产生单元的电压输出端。

所述数字信号处理单元的数据口电连接至主控控制单元，主要用于与主控控制单元的信息交互；配置口电连接至主控控制单元，主要用于主控控制单元对数字信号处理单元的状态配置。

所述模数数模转换单元的控制口电连接所述主控控制单元；所述模数数模转换单元的供电口电连接所述电源产生单元的电压输出端。

所述模拟音频信号处理单元的发通道输出端电连接所述模数数模转换单元的模拟输入端；所述模拟音频信号处理单元的收通道输入端电连接所述模数数模转换单元的模拟输出端；所述模拟音频信号处理单元的供电口电连接所述电源产生单元的电压输出端；所述模拟音频信号处理单元受控口电连接所述主控控制单元。

所述数字信号处理单元用于对数字信号进行处理，包括射频控制字的产生；跳频序列、跳频图案的产生；数字信号的调制解调；数字信号的加密解密；数字信号的编码解码。

所述主控控制单元用于各个单元的控制信号的产生；接收和发送人机交互信息，通过电连接传达给数字信号处理单元以及控制数字信号处理单元的程序正常加载和运行。

所述模数数模转换单元用于将接收到的射频信道解调出的基带信号以及模拟音频单元产生的模拟话音信号转换成数字信号，或将数字信号处理后的音频数字信号转换成音频模拟信号。

所述电源产生单元用于产生本模块所需要的所有供电电压。

所述模拟音频信号处理单元，用于处理发话音信号以适合模数转换时对模拟信号的幅度及波形要求，同时用于处理接收到的数模转换后模拟话音信号以适合终端接收。

参照图2，为本实用新型实施例提供的数字信号处理单元、主控控制单元以及模数数模转换单元的电连接示意图。

所述主控控制芯片，主要完成与人机交互操作的控制，射频信道、电源单元及其他单元的控制信号的产生，当芯片IO口不足时可外接外设扩展接口芯片，所述主控控制芯片外接实时时钟芯片用以进行系统时间设置，所述主控控制芯片外接外设存储器用来存储主控程序及参数，所述主控控制芯片通过SPI接口与所述数字信号处理芯片进行交换数据，将设备各种状态参数和控制信息发送给数字信号处理单元，控制完成相应的业务功能，同时控制数字信号处理芯片的程序及参数加载、设置及保存参数设置及保存。

所述数字信号处理芯片电连接模数数模转换芯片，主要完成基带信号的数字化处理，包括话音、基带信号的数字/模拟转换、信号编解码、信号加密解密、跳频时序和跳频图案的产生、可变模拟控制电压的产生、射频信道的相关控制等功能。所述数字信号处理芯片电连接外设存储器用来存储程序，跳频表、密钥表、以及各种控制参数表。所述数字信号处理单元、主控控制单元、模数数模转换单元需要有外部温补振荡器提供工作时钟。

参照图3，为本实用新型实施例提供的模拟音频处理单元的结构示意图。所述音频低噪放采用集成芯片，集成了放大器、AGC和压扩等功能；所述运放匹配网络包括运放单元及阻抗匹配网络，来进一步调整送入到模数数模转换芯片接口的幅值及阻抗，以满足低失真低误码的数据采样。所述发话音输入可通过电子开关控制其话音的输入方式。所述音频功放单元用于将前级运放匹配网络输出的放大后的小信号进行功率放大，从而能够驱动喇叭或耳机得到所需要的声音。

参照图4，为本实用新型实施例提供的电源产生单元的结构示意图。所述电源产生单元既使用了线性电源，同时也使用了开关电源。线性电源用于产生模拟音频单元中所使用的各路电压，通过LC滤波网络得到低纹波的直流电压，不同芯片的相同供电电压可用电感或磁珠进行隔离。开关电源用于产生数字电路中所使用的各路电压，通过不同的LC滤波网络得到低纹波的直流电压，不同芯片的相同供电电压可用电感或磁珠进行隔离。

本实用新型实施例中，为了满足手持式电台的小型便携性要求及电台的性能指标要求，在器件选型和印制板设计上做如下设计：

首先在器件选型上，数字部分主要由数字处理芯片、主控控制芯片及其外围外设组成，由手持设备的小体积特性，决定了在这些器件的选型上要选择封装小(BGA)、功能集成性高的数字处理芯片，同时根据软件工程师的要求，选择满足程序存储及运行所需的内存容量的芯片。同样对于模拟部分的发音频低噪放、收音频功放及外围控制开关和运放匹配网络中的器件选型，也要求选择集成性高、封装小的器件。其中发音频低噪放的芯片集成了可变增益放大器、自适应压缩电路及降噪功能，单片就可完成对发话音小信号的高质量处理。收音频功放选择的器件也是在小封装的基础了集成了两路功率放大器，通过切换控制选择输出音频通道。其次，对于手持式便携设备而言，电池的续航时间也是考量因素之一，要延长续航时间不仅要有高容量电池，同时还需要电路中的节电设计，则在器件选型时会尽量选择带有关断控制的芯片。

关于电源产生单元，按照电源工作原理来分，电源有串联型线性稳压电源和开关型稳压电路两大类。前者具有文波小、电路结构简单的优点，但电路的效率低，功耗大；后者功耗小，效率高，但电路较复杂，电路的纹波大。本实用新型实例中既有模拟电路又有数字电路，在进行电源设计时，既要保证电路功能指标的要求，还要保证电源有较高的效率。因此，在设计时既使用了线性电源又使用了线性电源。

本实用新型实例中既有高速逻辑电路，又有线性电路，在印制板设计时应使它们尽量分开。作为数字信号部分是以脉冲信号工作，信号幅度大，频谱宽，其地线和电源线上的噪声高达几十毫伏甚至几百毫伏，这对于模拟信号而言是一个十分强大的干扰信号源，如果接地不当，布线不良，数字电路产生的噪声会严重影响模拟信号的波形，甚至电路根本不能正常工作。因此两者的地线以及电源线也不要相混，分别与电源端的地线和电源线相连。还要尽量加大线性电路的接地面积。

本领域普通技术人员可以理解：实现本实用新型实施例的全部或部分步骤需要通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块，其特征在于，所述基带信号处理模块包括：数字信号处理单元、主控控制单元、模数数模转换单元和模拟音频信号处理单元；

所述数字信号处理单元的数据端及配置端电连接所述主控控制单元上对应的第一控制端；

所述数字信号处理单元的信号输入端、信号输出端、时钟端电连接所述模数数模转换单元的数据端；

所述模数数模转换单元的控制端电连接所述主控控制单元上对应的第二控制端；

所述模拟音频信号处理单元的发通道输出端电连接所述模数数模转换单元的模拟输入端；所述模拟音频信号处理单元的收通道输入端电连接所述模数数模转换单元的模拟输出端；所述模拟音频信号处理单元的控制端电连接所述主控控制单元上对应的第三控制端。

2.根据权利要求1所述的一种适用于超短波跳频电台的基带信号处理模块，其特征在于，

所述模数数模转换单元，用于将接收到的从射频信道解调出的基带信号转换成对应的第一数字信号；

所述模数数模转换单元，还用于将模拟音频信号处理单元产生的模拟话音信号转换成对应的第二数字信号；

所述模数数模转换单元，还用于将数字信号处理单元输出的音频数字信号转换成音频模拟信号。