CN2694626Y

CN2694626Y - 在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机

Info

Publication number: CN2694626Y
Application number: CNU032096453U
Authority: CN
Inventors: 胡耀明
Original assignee: CETC 50 Research Institute
Current assignee: CETC 50 Research Institute
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2013-08-11

Abstract

本实用新型25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，包括发送单元、接收单元、收发开关、频率合成单元、控制单元；其特点是：控制单元还具有数话同传的时序控制的功能，完成用户数据与基带数据之间、及模拟话音信号与基带数据之间的转换；该控制单元包括数据纠错编码器、数据纠错解码器、话音编码器、话音解码器、多个先入先出队列装置、以及一微处理器和一帧同步信号接收器。在使用数话同传功能时，可用一台收发机与另一收发机同时进行半双工通话和数传，也可用一台收发机同时与二台收发机分别进行半双工通话和数传。具有提高信道利用率，提高跳频增益的优点。

Description

在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机

技术领域

本实用新型涉及通信领域的控制技术，尤其涉及在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机。

背景技术

国内现有在50KHz信道内进行跳频双工通信的产品(如AW-793双工跳频收发机)，一般采用时分双工技术，具有双向16Kbps有效传输速率，话音采用16KbpsCVSD编码，但不具备数话同传的功能。

在50KHz信道内实现双工的收发机的主要缺点是：

a)信道带宽与通用跳频收发机的25KHz信道带宽不兼容，在切换成半双工模式时与通用跳频收发机互通需进行较大的变动。

b)在相同的频段内，频点比通用跳频收发机数少一倍，即跳频增益比通用跳频收发机小3dB。

现国内未发现具有数话同传的功能跳频收发机，只有定频模拟收发机具数话同传功能，但不能实现与二个不同的收发机同时进行数传和话传。

发明内容

本实用新型是为了克服现有跳频收发机在50KHz信道内实现双工通信的以上缺点而提供的一种在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机。

本实用新型采取的技术措施是：在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，包括发送单元、接收单元、收发开关、频率合成单元、控制单元；

所述的发送单元用于接收从控制单元输出的基带数据信号并将该基带数据信号调制成带宽为25KHz的射频信号发送到收发开关，该发送单元的输入端与控制单元的输出端连接，其输出端与收发开关连接；

所述的接收单元用于将从收发开关输出的带宽为25KHz的射频信号解调为基带数据送到控制单元，该接收单元的输入端与收发开关的输出端连接，其输出端与控制单元的输入端连接；

所述的收发开关用于在控制单元的控制下进行收发快速切换，实现时分双工功能，该收发开关与天线双向连接，其输入端除与发送单元的输出端连接外，还与控制单元的控制端连接；

所述的频率合成单元用于根据控制单元的控制信号产生各种频率输出到发送单元和接收单元，该频率合成单元的输入端与控制单元的控制端连接，该频率合成单元的输出端分别与发送单元和接收单元连接；

所述的控制单元用于完成时分双工或数话同传的时序控制，完成用户数据与基带数据之间、及模拟话音信号与基带数据之间的转换，该控制单元分别与用户数据和话音信号双向连接；

其特点是：所述的控制单元还具有数话同传的时序控制的功能，完成用户数据与基带数据之间、及模拟话音信号与基带数据之间的转换；

所述的控制单元包括数据纠错编码器、数据纠错解码器、话音编码器、话音解码器、多个先入先出队列装置、以及一微处理器和一帧同步信号接收器；其中：

所述的数据纠错编码器用于对需传输的用户低速数据进行前向纠错编码，完成低速数据到基带数据速率的转换，其输入端连接用户数据，其输出端与多个先入先出队列装置中的第一个先入先出队列装置的输入端连接；所述的数据纠错解码器用于对接收的基带数据进行纠错解码，同时完成基带数据到低速数据速率的转换，其输入端连接多个先入先出队列装置中的第二个先入先出队列装置的输出端，该数据纠错解码器的输出端输出用户数据；

所述的语音编码器用于完成模拟话音信号到基带数据的转换，其输入端连接话音信号，其输出端与多个先入先出队列装置中的第三个先入先出队列装置的输入端连接；所述的语音解码器用于完成基带数据到模拟话音信号的转换，其输入端连接多个先入先出队列装置中的第四个先入先出队列装置的输出端，该语音解码器的输出端输出语音信号；

所述的多个先入先出队列装置用于连续输入输出的数据纠错编解码器和语音编解码器与突发速率的基带数据之间的缓冲，其中：第一个先入先出队列装置和第三个先入先出队列装置的输出端分别与微处理器的输入端连接；第二个先入先出队列装置和第四个先入先出队列装置的输人端分别与微处理器的输出端连接；

所述的微处理器用于控制频率合成器、接收单元、发送单元和收发开关的协调工作，该微处理器的输入端还分别连接接收信号，其输出端还分别输出发送信号和控制信号；

所述的帧同步信号接收装置用于接收对方收发机发送的帧同步信号，使收发双方的时隙同步，该帧同步信号接收装置的输入端与接收信号连接，其输出端与微处理器的输入端连接。

上述在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，其中，所述的收发开关是快速切换的电子开关。

上述在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，其中，所述的基带数据的速率为8Kbps。

上述在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，其中，所述的基带数据的突发速率为16Kbps。

由于本实用新型采用了以上的技术方案，采用该收发机以提高信道利用率，提高跳频增益。使用数话同传功能时，可用一台收发机与另一收发机同时进行半双工通话和数传，也可用一台收发机同时与二台收发机分别进行半双工通话和数传。

附图说明

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。

图1是本实用新型的收发机的电原理图如下图所示

图2是图1中的控制单元的电方框图。

图3是图2中微处理器的电方框图。

图4是传输中的帧同步信号示意图。

最佳实施方式

请参阅图1。本实用新型在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，包括发送单元1、接收单元2、收发开关3、频率合成单元4、控制单元5、天线6；其中：

发送单元1接收从控制单元5输出的基带数据信号并将该基带数据信号调制成带宽为25KHz的射频信号发送到收发开关3，再由收发开关3切换发送经天线6发射出去，其发送频率取决于频率合成单元4输出的频率；

接收单元2将从天线6接收的信号经收发开关3输出的带宽为25KHz的射频信号解调为基带数据送到控制单元5；接收频率取决于频率合成单元4输出的频率；

收发开关3是可快速切换的电子开关，在控制单元5的控制下进行收发快速切换，实现时分双工功能；

频率合成单元4用于根据控制单元的控制信号产生各种频率输出到发送单元和接收单元；

控制单元5用于完成时分双工或数话同传的时序控制，完成用户数据与基带数据之间转换，完成模拟话音信号与基带数据之间转换。

请参阅图2。所述的控制单元包括数据纠错编码器51、数据纠错解码器52、话音编码器53、话音解码器54、多个先入先出队列装置55、一微处理器56和一同步信号接收器57；其中：

数据纠错编码器51是用于对需传输的用户低速数据进行前向纠错编码(FEC)，使数据具有抗传输误码的能力，并完成低速数据到基带数据速率的转换。对于不同速率的低速数据(300/600/1200/2400)采用不同的纠错编码方案，使经编码后的数据速率都为8Kbps。数据纠错解码器52的工作过程与纠错编码相反，所述的数据纠错解码器52用于对接收的基带数据进行纠错解码，减小无线传输中的误码对低速数据的影响，同时完成基带数据到低速数据速率的转换。具体采用分组码级联，内码为循环码，外码为RS码。编码时，先进行RS码编码，再进行循环码编码。经编码后增加了许多监督数据，使数据速率提高到8Kbps。解码时先解循环码，后解RS码，经解码后去除监督数据，恢复低速数据；

语音编码器53用于完成模拟话音信号到8Kbps数据的转换，语音解码器54用于完成8Kbps数据到模拟话音信号的转换；

各先入先出队列装置55用于连续8Kbps输入输出的数据纠错编解码器和语音编解码器与突发速率为16Kbps(平均速率为8Kbps)的基带数据之间的缓冲。

请参阅图3。微处理器56包括CPU、ROM、RAM、SIO(串行输入/输出口)和PIO(并行输入/输出口)、定时器等部分，是通用的组成形式，其结构和原理不再赘述。该微处理器用于控制频率合成器、接收单元、发送单元和收发开关协调工作。

在主台状态时，该微处理器56根据本地时钟控制频率合成器和收发开关：在发时隙，微处理器56从话音或数据编码所对应的FIFO获取数据，通过发送单元向对方发送；在收时隙，微处理器56接收帧同步信号接收装置的帧同步信号，并根据帧同步信号接收对方收发机发送的数据，并把该数据送到话音或数据解码所对应的FIFO。数据纠错编码和数据纠错解码的输入和输出直接连接到用户计算机，语音编码和语音解码的输入和输出直接连接到话筒和扬声器。

在从台状态时，该微处理器56接收帧同步信号接收装置的帧同步信号，根据对方发送的帧同步信号控制频率合成器和收发开关。其阀时隙和收时隙的处理同主台状态，不赘述。

帧同步信号接收装置57的作用是接收对方收发机发送的帧同步信号，使收发双方的时隙同步。

本实用新型的工作流程是：

收发机的收发时隙和工作频率由运行在微处理器中的程序控制。收发机在通信时有一方作为主方，另一方作为从方，主方在发送基带数据时根据时隙间隔插入帧同步数据信号，其数据流如图4所示。现结合图4的帧同步数据信号的传输状况说明本实用新型控制单元的工作原理：

从方根据接收到的帧同步信号确定时隙。在双工方式时，A时隙用于主方到从方传输，B时隙用于从方到主方传输。在数话同传方式时，A时隙用于数据传输，B时隙用于话音数据传输。

根据上述数据流格式，双工方式工作时，主方微处理器上的程序根据微处理器定时器在规定的时间产生帧同步数据以串行方式送到发送单元，在A时隙，根据话音的PTT信号(按下讲话键输出的有效信号)和数据的RTS(发送请求)信号来确定通话或数传，分别从话音编码或数据纠错编码的FIFO读取数据送到发送单元；在B时隙，从接收单元接收数据，根据接收到的不同的帧同步信号写入话音解码或数据纠错解码的FIFO，同时控制收发开关的收发状态及发送和接收时的频率。在从方微处理器上的程序根据帧同步信号接收装置输出的信号确定时隙，进行频率和时序控制，其它与主方相同。在数话同传时，在A时隙发方从数据纠错编码的FIFO读取数据送到发送单元，收方将接收到的数据写入数据纠错解码的FIFO，在B时隙发方从话音编码的FIFO读取数据送到发送单元，收方将接收到的数据写入话音解码的FIFO。

下面举一个实例再进一步说明本实用新型的工作原理。在采用时分双工技术时，在25kHz带宽内，将有效数传速率为16Kbps的基带分解为二路独立的双向8Kbps通道。在双工通话或数传时，这二路8Kbps通道用于正反二个方向传输，或者用于传输经纠错编码后的用户数据，或者用于传输话音编码数据，实现双工通话或数传。在数话同传时，该二路8Kbps数据传输的方向可根据控制任意变化，其中一路专门用于半双工方式传输经纠错编码后的用户数据，另一路专门用于半双工方式传输话音编码数据。这里，话音编码采用4.8Kbps声码器，经纠错编码后传输速率为8Kbps；不同速率(300、600、1200、2400bps)的用户数据经高效纠错编码后的传输速率为8Kbps。

本实用新型25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机在使用数话同传功能时，可用一台收发机与另一收发机同时进行半双工通话和数传，也可用一台收发机同时与二台收发机分别进行半双工通话和数传。具有提高信道利用率，提高跳频增益的优点。

Claims

1、在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，包括发送单元、接收单元、收发开关、频率合成单元、控制单元；

其特征在于：所述的控制单元还具有数话同传的时序控制的功能，完成用户数据与基带数据之间、及模拟话音信号与基带数据之间的转换；

2、根据权利要求1在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，其特征在于所述的收发开关是快速切换的电子开关。

3、根据权利要求1在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，其特征在于所述的基带数据的速率为8Kbps。

4、根据权利要求1在25KHz信道内跳频双工或数话同传的收发机，其特征在于所述的基带数据的突发速率为16Kbps。