CN2524434Y

CN2524434Y - 扩频调制解调器

Info

Publication number: CN2524434Y
Application number: CN02203424U
Authority: CN
Inventors: 李锋; 潘申富; 阎建新; 王立功; 王赛宇
Original assignee: ELECTRONIC NO 54 INST MINISTRY
Current assignee: ELECTRONIC NO 54 INST MINISTRY
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2012-02-06

Abstract

本实用新型公开了一种扩频调制解调器，它涉及无线电通信领域中的通信传输装置，它是一种全数字化的码分多址调制解调器。本实用新型发端调制器由接口及时钟变换器、编码及扩频调制器、基带滤波器、载波调制器、中频电路等部件组成，收端解调器由下变频器、解调扩频器、解调器、译码器、接口电路等部件组成。它采用数字相关器原理方法实现全数字化的解扩。并且本实用新型还具有集成化程度高，体积小，性能稳定可靠，抗干扰能力强，保密性好，易于组网等特点。适合无线电工程中通信数据、话音等信号的传输。

Description

扩频调制解调器

技术领域

本实用新型涉及一种无线电通信领域中的扩频调制解调器，特别适用卫星通信中的扩频通信。

背景技术

目前通信设备中的码分多址调制解调器均为模拟电路的调制解调器，其主要不足是设备体积庞大、笨重，各个部件的电路很多，调试和使用都很不方便，而且工作不稳定，应用功能少，不能满足现在通信领域中的使用要求，特别是不能满足设备小型化、智能化的需求。

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全数字化的扩频调制解调器，并且本实用新型还具有体积小，可靠性好，稳定度高，抗干扰能力强，保密性好，易于组网等特点。

本实用新型的目的是这样实现的：它的发端调制器由接口及时钟变换器1、编码及扩频调制器2、基带滤波器3、载波调制器4、中频电路5组成；收端解调器由中频电路7、下变频器8、解扩器9、解调器10、译码器11、接口电路12以及电源6组成。其中发端调制器信号入端口A与接口及时钟变换器1入端口1连接，接口及时钟变换器1入端口2与外接保密机端口E连接、出端口4与接收端下变频器8入端口3连接、出端口3依次串接编码及扩频调制器2、基带滤波器3、载波调制器4、中频电路5后与信号发端口B连接；收端解调器信号入端口C依次串接中频电路7、下变频器8、解扩器9、解调器10、译码器11、接口电路12后与信号出端口D连接，接口电路12入端口2与外接保密机端口F连接，电源6出端+V电压端与各部件相应电源端并接。

本实用新型的目的还可以通过以下措施达到：

本实用新型发端调制器的编码及扩频调制器2由微处理器13、码发生器14、编码扩频调制器15组成，其中微处理器13出端32至39脚分别通过8根数据总线与码发生器14入端31至36脚、38、39脚连接，码发生器14出端77脚与编码扩频调制器15入端11脚连接、出端75脚与编码扩频调制器15入端5脚连接，编码扩频调制器15出端56至58脚、60、61脚、63至65脚分别通过8根数据总线与基带滤波器3入端1至8脚连接，编码扩频调制器15出端69、70脚、73至77脚、79脚分别通过8根数据总线与基带滤波器3入端9至16脚连接，接口和时钟变换器1出端口3与编码扩频调制器15入端80脚连接，微处理器13、码发生器14及编码扩频调制器15各出端9脚与电源6出端+V电压端并接，各出端10脚与地端并接。

本实用新型收端解调器的解扩器9由码发生器16、相关器17、18、19、微处理器20组成，其中下变频器8出端11至20脚、21至30脚分别通过10根数据总线与各相关器17、18、19的各入端29至38脚并接，码发生器16出端74、78脚与相关器17入端39、49脚连接、出端75、77脚与相关器18入端39、49脚连接、出端76、80脚与相关器19入端39、49脚连接，各相关器17、18、19各出端50至65脚分别通过16根数据总线与微处理器20入端11至26脚并接，微处理器20出端28至35脚通过8根数据总线与解调器10入端口1连接，码发生器16、相关器17、18、19、微处理器20各出端9脚与电源6出端+V电压端并接，各出端10脚与地端并接。

本实用新型相比背景有如下优点：

1.本实用新型由于采用编码及扩频调制器2和解扩器9完成通信信号的扩频调制与解调，具有可编程全数字解扩解调性能，因此大大提高了整个扩频调制解调器的灵活性、稳定性和可靠性。

2.本实用新型制作均采用大规模集成电路，因此电路集成化程度高，采用了自编程开发的全数字化技术，大大提高了整机的性能和应用功能，满足通信的使用要求。

3.本实用新型由于集成化程度高，因此体积小，保密性能好，抗干扰能力强，易于组网，电路简单，具有普及推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型原理方框图。

图2是本实用新型发端调制器的编码及扩频调制器2的电原理图。

图3是本实用新型收端解调器的解扩器9的电原理图。

具体实施方式

参照图1至图3，本实用新型发端调制器由接口及时钟变换器1编码及扩频调制器2、基带滤波器3、载波调制器4、中频电路5组成。收端解调器由中频电路7、下变频器8、解扩器9、解调器10、译码器11、接口电路12以及电源6组成。其中发端调制器的信号入端口A与接口及时钟变换器1入端口1连接，实施例信号输入端口A输入需调制通信信号，速率为8Kbps，需调制通信信号可以是用户输出的数据、话音或图像等信号，输入接口及时钟变换器1后由外接保密机通过端口E对输入的数据等信号进行加密处理，并完成接口电平的转换，接口及时钟变换器1作用是首先对输入信号进行加密处理，完成输入信号的电平转换，同时产生编码及扩频调制器2需要的各种时钟信号，实施例接口及时钟变换器1接口电平转换采用市售MC3486、MC3487型电平转换集成块制作，时钟变换器采用市售通用的10MHz晶振及压控振荡器电路自制而成。经接口电平变换及时钟变换后的信号输入编码及扩频调制器2中，编码及扩频调制器2作用是完成信道编码、差分编码和扩频调制。本实用新型编码及扩频调制器2由微处理器13、码发生器14、编码扩频调制器15组成，图2是编码及扩频调制器2实例例电原理图，并按图2连接线路。微处理器13出端32至39脚通过数据总线输出编码控制信号输入码发生器14入端31至36脚、38、39脚，对码发生器14产生的扩频码的码型、码长等进行设置及控制，码发生器14作用产生扩频码输入编码扩频调制器15进行扩频调制，码发生器14出端77脚输出I路的扩频码输入编码扩频调制器15入端11脚、出端75脚输出Q路的扩频码输入编码扩频调制器15入端5脚，接口及时钟变换器1出端数据口3输出需调制的用户数据信号输入编码扩频调制器15入端80脚，进行编码处理。编码扩频调制器15作用对输入的扩频码和数据编码进行扩频调制。编码后扩频调制信号输入基带滤波器3，扩频调制信号由出端56至58、60、61、63至65脚及出端69、70、73至77、79脚分别通过8根数据总线分两路输入基带滤波器3的入端1至8脚及9至16脚，基带滤波器3作用完成对扩频调制信号的成型滤波、D/A转换，以及对转换后的模拟信号进行低通滤波等处理。实施例微处理器13采用市售89C52型单片微机芯片制作，码发生器14采用市售EPM932OL184-20型可编程集成器件制作。编码扩频调制器15采用市售EPM7128SL184-10型可编程集成器件制作。基带滤波器3采用市售EPROM型集成芯片器件、D/A转换集成芯片及放大器和一些分离器件制作。

经基带滤波器3处理后的扩频调制信号输入载波调制器4，载波调制器4作用是把扩频调制信号调制到70MHz的中频信号上，然后输入中频电路5进行放大和滤波，再输入发送端口B，发送端口B与外接发送机连接，把通信信号进行发送，达到扩频调制信号发送的目的。实施例载波调制器4采用美国MINI公司生产的MIQY-70M型调制芯片器件制作。中频电路5采用市售通用的集成放大器芯片和集成滤波器芯片器件制作。

外接接收机接收发送端扩频调制器的调制信号后输入接收端解调器入端口C，实施例入端口C输入70MHz中频扩频调制信号，70MHz中频调制信号输入收端解调器的中频电路7，中频电路7作用对70MHz中频信号进行放大和滤波信号处理，经放大滤波混频后的零中频信号输入下变频器8与时钟变换器1输入的本振信号进行数字下变频，经数字下变频后由其出端口2输出一个数字的扩频解调信号输入解扩器9进行通信信号的扩频解调。实施例中频电路7采用市售通用集成放大器芯片和集成滤波器芯片器件制作。下变频器8采用市售ste1-2130型下变频芯片器件制作，完成数字变频功能。

本实用新型解扩器9作用完成通信信号的解扩，它由码发生器16、相关器17、18、19、微处理器20组成，图2是解扩器9的实施例电原理图，并按图2连接线路。码发生器16作用为三个相关器17、18、19提供本地扩频码。相关器17作用是用于正常解扩，本实用新型采用数字相关解扩方法进行解扩，其过程实际上就是经同步以后的本地码对输入信号进行加权累加的过程。下变频8输出3路通信信号分别通过10根数据总线输入三个相关器17、18、19的各入端29至38脚。相关器17对输入信号进行解扩以后输入解调器10进行信息解调。相关器18、19作用是用于对解扩信号的跟踪，通过对相关器18、19的输出信号进行数据处理后可以对收发伪码的相差进行估计，根据估计值对本地扩频码的相位进行调整，可以使得收发伪码获得较为精确的同步。由各相关器17、18、19出端50至65脚输入下级微处理器20对扩频解调信号进行解调处理。码发生器16作用通过信号编程可以获得不同码型的扩频码。实施例码发生器16采用市售一片EPM9320L184-20型可编程集成芯片器件完成，相关器17、18、19分别采用一片EPM9320LI84-20型可编程集成芯片器件制作。该集成芯片有两个独立的相关器，以完成I、Q路的相关信号处理，各相关器17、18、19的输出信号通过16根数据总线并接到微处理器20的入端11至26脚，微处理器20作用是完成对解扩信号的数据采集和处理，出端28至35脚通过8根数据总线输入解调器10进行解调。实施例微处理器20采用市售一片TMS320C50型微处理器芯片器件制作。

经扩频解调后的接收信号由微处理器20输入解调器10，解调器10作用是完成输入信号的载波恢复、解差分的功能处理，然后把解调以后的信号输入译码器11对解调信号进行译码，经译码器11译码后的信号输入接口电路12，完成电平转换，并通过端口F外接保密机进行解密处理，最后由出端口D输入终端设备接收，完成通信信号接收过程。实施例解调器10采用市售TMS320C50型解调集成器件制作，译码器11采用市售Q-1900型译码集成芯片器件制作，接口电路12采用市售MC3487型电平转换集成芯片制作。本实用新型电源6提供各级部件工作使用的直流电源，实施例采用市售通用集成电源电路制作，其输出+V电压为+5V电压。

本实用新型简要工作原理如下：需发送的数据通信信号由入端口A输入发端调制器的接口及时钟变换器1，在接口及时钟变换器1中对数据信号进行加密处理，然后输入编码及扩频调制器2中进行信道编码、差分编码及扩频调制，经扩频调制后的通信信号输入基带滤波3中进行D/A信号转换、低通滤波和放大，经D/A信号转换后的扩频调制信号输入载波调制器4调制到70Mhz的中频上再输入中频电路5中进行中频放大滤波后由输出端口B与外接发送机连接，把通信信号发送出去。需接收的数据通信信号由外接接收机接收后输入收端解调器入端口C，入端口C接收信号为70MHz中频载波信号输入中频电路7中进行放大滤波，接收通信信号进行放大滤波后输入下变频器8与时钟变换器1输入的本振频率进行混频获得通信解调信号输入解扩器9中进行扩频解调。经解扩器9的扩频解调后输入解调器10完成通信信号的载波恢复、解差分的功能处理，然后把解调后的信号输入译码器11进行译码，经译码后的通信信号输入接口电路12，接口电路12把外接保密机输入端口F输入的解密信号对通信信号解密处理，并进行信号电平转换由输出端口D输入接收终端设备完成通信的收发过程，收发传输通信信号可以是话音、数据信号。

本实用新型安装结构如下：把本实用新型图1、图2、图3中所有电路部件的元器件安装在一块长×宽为370×270毫米的印制板上，然后印制板安装在长×宽×高为400×420×30毫米的机箱内，在机箱的面板上安装发端调制器的输入输出端口A、B的电缆插座，安装收端解调器的输入端口C、D的电缆插座，还安装外接保密机输入端口E、F电缆插座，电缆插座通过电缆线与外接收发信机连接，在机箱的后面板上安装市电电源输入插座，在机箱的前面板上还安装电源开关，组装成本实用新型。

Claims

1.一种扩频调制解调器，发端调制器由接口及时钟变换器(1)、基带滤波器(3)、载波调制器(4)、中频电路(5)组成，收端解调器由中频电路(7)、下变频器(8)、解调器(10)、译码器(11)、接口电路(12)及电源(6)组成，其特征在于发端调制器还有编码及扩频调制器(2)组成，收端解调器还有解扩器(9)组成，其中发端调制器信号入端口A与接口及时钟变换器(1)入端口1连接，接口及时钟变换器(1)入端口2与外接保密机端口E连接、出端口4与接收端下变频器(8)入端口3连接、出端口3依次串接编码及扩频调制器(2)、基带滤波器(3)、载波调制器(4)、中频电路(5)后与信号发端口B连接；收端解调器信号入端口C依次串接中频电路(7)、下变频器(8)、解扩器(9)、解调器(10)、译码器(11)、接口电路(12)后与信号出端口D连接，接口电路(12)入端口2与外接保密机端口F连接，电源(6)出端+V电压端与各部件相应电源端并接。

2.根据权利要求1所述的一种扩频调制解调器，其特征在于发端调制器的编码及扩频调制器(2)由微处理器(13)、码发生器(14)、编码扩频调制器(15)组成，其中微处理器(13)出端32至39脚分别通过8根数据总线与码发生器(14)入端31至36脚、38、39脚连接，码发生器(14)出端77脚与编码扩频调制器(15)入端11脚连接、出端75脚与编码扩频调制器(15)入端5脚连接，编码扩频调制器(15)出端56至58脚、60、61脚、63至65脚分别通过8根数据总线与基带滤波器(3)入端1至8脚连接，编码扩频调制器(15)出端69、70脚、73至77脚、79脚分别通过8根数据总线与基带滤波器(3)入端9至16脚连接，接口和时钟变换器(1)出端口3与编码扩频调制器(15)入端80脚连接，微处理器(13)、码发生器(14)及编码扩频调制器(15)各出端9脚与电源(6)出端+V电压端并接，各出端10脚与地端并接。

3.根据权利要求1或2所述的一种扩频调制解调器，其特征在于收端解调器的解扩器(9)由码发生器(16)、相关器(17)、(18)、(19)、微处理器(20)组成，其中下变频器(8)出端11至20脚分别通过10根数据总线与各相关器(17)、(18)、(19)的各入端29至38脚并接，码发生器(16)出端74、78脚与相关器(17)入端39、49脚连接、出端75、77脚与相关器(18)入端39、49脚连接、出端76、80脚与相关器(19)入端39、49脚连接，各相关器(17)、(18)、(19)各出端50至65脚分别通过16根数据总线与微处理器(20)入端11至26脚并接，微处理器(20)出端28至35脚通过8根数据总线与解调器(10)入端口1连接，码发生器(16)、相关器(17)、(18)、(19)、微处理器(20)各出端9脚与电源(6)出端+V电压端并接，各出端10脚与地端并接。