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重疊頻譜的8重分集散射通信裝置的制作方法

文檔序號:7630675閱讀:195來源:國知局
專利名稱:重疊頻譜的8重分集散射通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及通信領(lǐng)域中一種重疊頻譜的8重分集通信裝置,特別適用于大、中容量的車載或廂式散射通信系統(tǒng)作散射通信裝置。
背景技術(shù)
為了具備較強的抗信道衰落能力,傳統(tǒng)的8重分集散射通信裝置一般由一部調(diào)制解調(diào)器、兩部發(fā)射機、兩部接收機和兩面天線組成,因而設(shè)備體積龐大并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尤其對于車載式或廂式散射站來說,不但設(shè)備成本較高,而且機動能力也較差。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種只具有一部調(diào)制解調(diào)器、一部發(fā)射機、一部接收機和兩面天線構(gòu)成的重疊頻譜的8重分集散射通信裝置,本實用新型不但具有與傳統(tǒng)的8重分集散射通信系統(tǒng)相同的抗信道衰落性能,而且極大的簡化了射頻分機的結(jié)構(gòu),使成本經(jīng)濟性和可靠性得到了明顯的改善,還具有集成化程度高、體積小、重量輕、機動性好等特點。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它由調(diào)制器1、發(fā)射機電路2、天線3-1、3-2、接收機電路4、解調(diào)器5、電源20組成,其中調(diào)制器1的輸入端口1、2分別與信源的發(fā)送時鐘端口A、發(fā)送信碼端口B相連,輸出端口3、4分別與發(fā)射機電路2的輸入端口1、2相連;天線3-1、3-2各輸入端口1分別與發(fā)射機電路2的輸出端口3、4相連,各輸出端口3分別發(fā)送帶內(nèi)2重分集的信號,各輸入端口4分別接收帶內(nèi)4重分集信號,各輸出端口2分別與接收機電路4的輸入端口1、2相連;解調(diào)器5的輸入端口1、2分別與接收機電路4的輸出端口3、4相連,輸出端口3、4分別與解調(diào)信碼端口D、解調(diào)時鐘端口C連接,電源20出端+V電壓端與各部件相應(yīng)電源端并接。
調(diào)制器1由QPSK(四相相移鍵控)低中頻調(diào)制器6、D/A變換器7、本振模塊8、混頻器9-1、9-2、帶通濾波器10-1、10-2、放大器11-1、11-2組成,其中QPSK低中頻調(diào)制器6的輸入端口1腳通過時鐘線與發(fā)送時鐘端口A相連,輸入端口2腳通過數(shù)據(jù)線與發(fā)送信碼端口B相連,輸出端口3、4腳分別通過數(shù)據(jù)總線與D/A變換器7的輸入端口1、2腳相連;混頻器9-1、9-2各輸入端口1腳分別通過信號線與D/A變換器7的輸出端口3、4腳相連,各輸入端口2腳分別與本振模塊8的輸出端口1腳相連,各輸出端口3腳分別通過信號線與帶通濾波器10-1、10-2各輸入端口1腳相連;放大器11-1、11-2各輸入端口1腳分別與帶通濾波器10-1、10-2各輸出端口2腳相連,各輸出端口2腳通過中頻電纜分別與發(fā)射機電路2的輸入端口1、2相連;QPSK低中頻調(diào)制器6、D/A變換器7、本振模塊8、混頻器9-1、9-2、帶通濾波器10-1、10-2、放大器11-1、11-2各入端7腳與電源20出端+V電壓端連接,各入端8腳與接地端連接。
QPSK低中頻調(diào)制器6由奇偶分群模塊12、差分編碼模塊13、信號成型模塊14-1、14-2、乘法器15-1至15-4、低中頻模塊16-1、16-2、90度移相模塊17-1、17-2、1/2碼元延遲模塊18-1、18-2、加法器19-1、19-2組成,其中奇偶分群模塊12的輸入端口1、2腳分別與發(fā)送時鐘端口A、發(fā)送信碼端口B相連,其輸出端口3、4腳分別與差分編碼模塊13的輸入端口1、2腳相連;信號成型模塊14-1、14-2各輸入端口1腳分別與差分編碼模塊13輸出端口3、4腳相連,各輸出端口2腳分別與乘法器15-1、15-2各輸入端口1腳、1/2碼元延遲模塊18-1、18-2各輸入端口1腳相連;乘法器15-1入端口2腳與低中頻模塊16-1的輸出端口1腳、90度移相模塊17-1的輸入端口1腳并接,乘法器15-2入端口2腳與90度移相模塊17-1的輸出端口2腳連接;乘法器15-1、15-2各輸出端口3腳分別與加法器19-1的輸入端口1、2腳相連;低中頻模塊16-2輸出端口1腳與90度移相模塊17-2輸入端口1腳、乘法器15-3入端口2腳相連;乘法器15-3、15-4各入端口1腳分別與1/2碼元延遲模塊18-1、18-2各輸出端口2腳相連,乘法器15-4入端口2腳與90度移相模塊17-2出端口2腳連接;乘法器15-3、15-4各輸出端口3腳分別與加法器19-2入端口1、2腳相連;加法器19-1、19-2各輸出端口3腳分別與D/A變換器7輸入端口1、2腳相連,奇偶分群模塊12、差分編碼模塊13、信號成型模塊14-1、14-2、乘法器15-1至15-4、低中頻模塊16-1、16-2、90度移相模塊17-1、17-2、1/2碼元延遲模塊18-1、18-2、加法器19-1、19-2各入端7腳與電源20出端+V電壓端連接,各入端8腳與接地端連接。
本實用新型相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點1.本實用新型采用的調(diào)制器1可同時輸出兩路具有不同中頻的帶內(nèi)兩頻調(diào)制信號,從而可以通過一個發(fā)射機模塊2和兩面天線3-1、3-2實現(xiàn)8重分集的效果,與傳統(tǒng)的8重分集散射通信系統(tǒng)相比,本實用新型極大的簡化了射頻分機的結(jié)構(gòu),使成本經(jīng)濟性和可靠性得到了明顯的改善。
2.本實用新型的主要部分采用大規(guī)?,F(xiàn)場可編程器件制作,因此可通過配置不同的程序靈活地實現(xiàn)對工作參數(shù)的設(shè)計及修改。
3.本實用新型集成化程度高,因此體積小,重量輕,性能穩(wěn)定可靠,維修方便。


圖1是本實用新型電原理方框圖。
圖2是本實用新型調(diào)制器1實施例的電原理圖。
圖3是本實用新型QPSK低中頻調(diào)制器6實施例的電原理圖。
具體實施方式
參照圖1至圖3,本實用新型由調(diào)制器1、發(fā)射機電路2、天線3-1、3-2、接收機電路4、解調(diào)器5、電源20組成,圖1是本實用新型實施例電原理方框圖,且按圖1連接線路。
本實用新型調(diào)制器1的作用是通過發(fā)送時鐘端口A、發(fā)送信碼端口B輸入需發(fā)送的通信信號及符號速率時鐘,并將其調(diào)制成重疊頻譜的8重分集通信信號。調(diào)制器1它由QPSK低中頻調(diào)制器6、D/A變換器7、本振模塊8、混頻器9-1、9-2、帶通濾波器10-1、10-2、放大器11-1、11-2組成,圖2是本實用新型調(diào)制器1實施例的電原理圖,且按圖2連接線路。需發(fā)送的信碼、時鐘通信信號輸入QPSK低中頻調(diào)制器6中進行調(diào)制,由QPSK低中頻調(diào)制器6調(diào)制產(chǎn)生兩路不同低中頻四重頻率分集的數(shù)字調(diào)制信號由其出端3、4腳輸入D/A變換器7后轉(zhuǎn)換為模擬信號,隨后分別在混頻器9-1、9-2中與本振模塊8所產(chǎn)生的本振信號進行混頻并得到兩路不同頻率的中頻調(diào)制信號,混頻器9-1、9-2各出端3腳將這兩路中頻信號再分別輸入帶通濾波器10-1、10-2和放大器11-1、11-2進行帶通濾波和放大,放大后的通信信號分別由各放大器11-1、11-2的出端2腳輸入發(fā)射機電路2進行射頻頻譜搬移,最后該信號通過發(fā)射機電路2的出端3、4腳輸入至天線3-1、3-2中,再由天線3-1、3-2各出端3腳分別將其發(fā)射至信道中以形成4重頻率分集的發(fā)送信號。同時,天線3-1、3-2各入端口4腳分別接收對方散射站發(fā)送的4重頻率分集通信信號輸入接收機電路4,并通過接收機電路4將接收信號混頻至中頻后由其出端口3、4腳輸入解調(diào)器5,解調(diào)器5將其合并成8重分集的信號形式后進行解調(diào),解調(diào)后的時鐘和信碼分別通過解調(diào)時鐘端口C及解調(diào)信碼端口D對外輸出。實施例D/A變換器7所使用的器件是美國AD公司生產(chǎn)的AD9763芯片,本振模塊8采用的是美國AD公司生產(chǎn)的AD9854芯片,混頻器9-1和9-2采用成都亞光公司的HSB3混頻器制作,帶通濾波器10-1和10-2分別采用成都天之公司的SBP-69和SBP-71帶通濾波器制作,放大器11-1和11-2采用中國電子科技集團第13研究所生產(chǎn)的XN402放大器制作。發(fā)射機電路2采用自制通用的發(fā)射機模塊電路制作,接收機電路4采用自制通用的接收機模塊電路制作,天線3-1、3-2采用自制通用的拋物面通信天線制作,解調(diào)器5采用市售通用的解調(diào)器芯片制作。
本實用新型QPSK低中頻調(diào)制器6由奇偶分群模塊12、差分編碼模塊13、信號成型模塊14-1、14-2、乘法器15-1至15-4、低中頻模塊16-1、16-2、90度移相模塊17-1、17-2、1/2碼元延遲模塊18-1、18-2、加法器19-1、19-2組成,圖3是本實用新型QPSK低中頻調(diào)制器6實施例的電原理圖,且按圖3連接線路。圖3中需發(fā)送的信碼、時鐘分別由發(fā)送信碼端口B、發(fā)送時鐘端口A輸入奇偶分群模塊12的入端2、1腳,奇偶分群模塊12用于對輸入的信碼進行串/并變換,將輸入的一路信碼變成I、Q兩個支路的信號由其出端口3、4腳輸入差分編碼模塊13;差分編碼模塊13分別對I、Q兩路的信碼進行差分編碼后由其出端口3、4腳分別送入信號成型模塊14-1、14-2各入端1腳,信號成型模塊14-1、14-2的作用是將碼元轉(zhuǎn)換成為適合信道傳輸?shù)男盘柌ㄐ魏蠓謩e輸入乘法器15-1、1/2碼元延遲模塊18-1和乘法器15-2、1/2碼元延遲模塊18-2;低中頻模塊16-1和16-2用于產(chǎn)生兩路不同頻率的低中頻信號,以便通過乘法器15-1、15-3和信碼相乘后形成帶內(nèi)兩頻的頻率分集形式;90度移相模塊17-1、17-2的作用是將低中頻模塊16-1、16-2輸入的低中頻載波進行90度移相,以得到和低中頻載波正交的載波;1/2碼元延遲模塊18-1和18-2的作用是將信號成型模塊14-1、14-2產(chǎn)生的信碼進行1/2碼元延遲,由其各出端2腳分別輸入乘法器15-3、15-4,使其在通過乘法器15-3、15-4與低中頻模塊16-2、90度移相模塊17-2所產(chǎn)生的載波進行混頻后和沒有做延遲處理的一路信號進行疊加,得到時域接近橫幅的信號波形,達到充分利用發(fā)射機功率的目的;加法器19-1、19-2用于將此前所產(chǎn)生的信號進行合并以獲得四重分集信號,并分別將該信號送入D/A變換器7進行D/A變換。實施例QPSK低中頻調(diào)制器6中所用的全部器件采用一塊美國ALTERA公司生產(chǎn)的Stratix系列數(shù)字現(xiàn)場可編程器件EP1S40芯片制作。
本實用新型電源20采用市售通用集成穩(wěn)壓直流電源模塊制作,其輸出+V電壓為+3.3V。
本實用新型簡要工作原理如下本實用新型調(diào)制器1采用QPSK低中頻調(diào)制器6產(chǎn)生占空比可變的半余弦信號,使在每個碼元內(nèi)保留了寬度可調(diào)節(jié)的多徑保護間隔,提高了抗多徑干擾的能力。同時,QPSK低中頻調(diào)制器6實現(xiàn)了帶內(nèi)兩頻交疊的信號形式,不但使合成信號的時域波形接近恒幅,達到了充分利用發(fā)射機功率的目的,而且在頻域構(gòu)成了帶內(nèi)頻率分集,減輕了信道衰落,提高了抗信道衰落能力,因而本實用新型只要采用一部調(diào)制解調(diào)器電路、一部發(fā)射機電路、一部接收機電路、兩面天線就能完成8重分集散射通信,使整個通信設(shè)備結(jié)構(gòu)極大簡化,成本顯著降低,機動能力大大提高。
本實用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1至圖3中除天線3-1、3-2外所有電路部件按圖1至圖3連接線路,安裝在兩塊長、寬為135×260mm和三塊長、寬為80×200mm的印制板上,然后把印制板安裝在一個長、寬、高為320×285×128mm的設(shè)備機箱內(nèi),在機箱的前面板上安裝發(fā)送時鐘端口A、發(fā)送信碼端口B的電纜插座,解調(diào)時鐘端口C、解調(diào)信碼端口D的電纜插座、外接天線3-1、3-2的電纜插座,天線3-1、3-2安裝在機動車方倉頂上,通過電纜與機箱插座連接,機箱后面板上安裝電源輸入端插座,組裝成本實用新型。
權(quán)利要求1.一種重疊頻譜的8重分集散射通信裝置,它由發(fā)射機電路(2)、天線(3-1)、(3-2)、接收機電路(4)、解調(diào)器(5)、電源(20)組成,其特征在于它還由調(diào)制器(1)組成,其中調(diào)制器(1)的輸入端口1、2分別與信源的發(fā)送時鐘端口(A)、發(fā)送信碼端口(B)相連,輸出端口3、4分別與發(fā)射機電路(2)的輸入端口1、2相連;天線(3-1)、(3-2)各輸入端口1分別與發(fā)射機電路(2)的輸出端口3、4相連,各輸出端口3分別發(fā)送帶內(nèi)2重分集的信號,各輸入端口4分別接收帶內(nèi)4重分集信號,各輸出端口2分別與接收機電路(4)的輸入端口1、2相連;解調(diào)器(5)的輸入端口1、2分別與接收機電路(4)的輸出端口3、4相連,輸出端口3、4分別與解調(diào)信碼端口(D)、解調(diào)時鐘端口(C)連接,電源(20)出端+V電壓端與各部件相應(yīng)電源端并接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重疊頻譜的8重分集散射通信裝置,其特征在于調(diào)制器(1)由QPSK低中頻調(diào)制器(6)、D/A變換器(7)、本振模塊(8)、混頻器(9-1)、(9-2)、帶通濾波器(10-1)、(10-2)、放大器(11-1)、(11-2)組成,其中QPSK低中頻調(diào)制器(6)的輸入端口1腳通過時鐘線與發(fā)送時鐘端口(A)相連,輸入端口2腳通過數(shù)據(jù)線與發(fā)送信碼端口(B)相連,輸出端口3、4腳分別通過數(shù)據(jù)總線與D/A變換器(7)的輸入端口1、2腳相連;混頻器(9-1)、(9-2)各輸入端口1腳分別通過信號線與D/A變換器(7)的輸出端口3、4腳相連,各輸入端口2腳分別與本振模塊(8)的輸出端口1腳相連,各輸出端口3腳分別通過信號線與帶通濾波器(10-1)、(10-2)各輸入端口1腳相連;放大器(11-1)、(11-2)各輸入端口1腳分別與帶通濾波器(10-1)、(10-2)各輸出端口2腳相連,各輸出端口2腳通過中頻電纜分別與發(fā)射機電路(2)的輸入端口1、2相連;QPSK低中頻調(diào)制器(6)、D/A變換器(7)、本振模塊(8)、混頻器(9-1)、(9-2)、帶通濾波器(10-1)、(10-2)、放大器(11-1)、(11-2)各入端7腳與電源(20)出端+V電壓端連接,各入端8腳與接地端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重疊頻譜的8重分集散射通信裝置,其特征在于QPSK低中頻調(diào)制器(6)由奇偶分群模塊(12)、差分編碼模塊(13)、信號成型模塊(14-1)、(14-2)、乘法器(15-1)至(15-4)、低中頻模塊(16-1)、(16-2)、90度移相模塊(17-1)、(17-2)、1/2碼元延遲模塊(18-1)、(18-2)、加法器(19-1)、(19-2)組成,其中奇偶分群模塊(12)的輸入端口1、2腳分別與發(fā)送時鐘端口(A)、發(fā)送信碼端口(B)相連,其輸出端口3、4腳分別與差分編碼模塊(13)的輸入端口1、2腳相連;信號成型模塊(14-1)、(14-2)各輸入端口1腳分別與差分編碼模塊(13)輸出端口3、4腳相連,各輸出端口2腳分別與乘法器(15-1)、(15-2)各輸入端口1腳、1/2碼元延遲模塊(18-1)、(18-2)各輸入端口1腳相連;乘法器(15-1)入端口2腳與低中頻模塊(16-1)的輸出端口1腳、90度移相模塊(17-1)的輸入端口1腳并接,乘法器(15-2)入端口2腳與90度移相模塊(17-1)的輸出端口2腳連接;乘法器(15-1)、(15-2)各輸出端口3腳分別與加法器(19-1)的輸入端口1、2腳相連;低中頻模塊(16-2)輸出端口1腳與90度移相模塊(17-2)輸入端口1腳、乘法器(15-3)入端口2腳相連;乘法器(15-3)、(15-4)各入端口1腳分別與1/2碼元延遲模塊(18-1)、(18-2)各輸出端口2腳相連,乘法器(15-4)入端口2腳與90度移相模塊(17-2)出端口2腳連接;乘法器(15-3)、(15-4)各輸出端口3腳分別與加法器(19-2)入端口1、2腳相連;加法器(19-1)、(19-2)各輸出端口3腳分別與D/A變換器(7)輸入端口1、2腳相連,奇偶分群模塊(12)、差分編碼模塊(13)、信號成型模塊(14-1)、(14-2)、乘法器(15-1)至(15-4)、低中頻模塊(16-1)、(16-2)、90度移相模塊(17-1)、(17-2)、1/2碼元延遲模塊(18-1)、(18-2)、加法器(19-1)、(19-2)各入端7腳與電源(20)出端+V電壓端連接,各入端8腳與接地端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種重疊頻譜的8重分集散射通信裝置,它涉及通信領(lǐng)域中大、中容量散射通信系統(tǒng)的散射通信設(shè)備。它由調(diào)制器、發(fā)射機電路、接收機電路、解調(diào)器、天線、電源等部件組成。它采用QPSK調(diào)制器產(chǎn)生占空比可變的半余弦信號,使每個碼元內(nèi)保留了寬度可以調(diào)節(jié)的多徑保護間隔,實現(xiàn)帶內(nèi)兩頻交疊的8重分集信號形式,達到只需采用一部調(diào)制解調(diào)器、一部發(fā)射機電路、一部接收機電路、兩部天線實現(xiàn)重疊頻譜的散射通信。且本實用新型抗信道衰落能力強,設(shè)備結(jié)構(gòu)極大簡化,成本經(jīng)濟極大降低,可靠性顯著提高,特別適用于大、中容量的車載或箱式散射通信裝置。
文檔編號H04B7/22GK2792035SQ20052002390
公開日2006年6月28日 申請日期2005年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者李文鐸, 秦建存 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所
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