本發(fā)明涉及通信抗干擾技術(shù),特別是涉及跳頻裝置。
背景技術(shù):
跳頻為多頻頻移鍵控,即碼控載頻跳變,是指通信中使用的載波頻率受偽隨機(jī)變化碼的控制而隨機(jī)跳變。從時(shí)域看,跳頻信號(hào)是一個(gè)多頻率的頻移鍵控信號(hào),從頻域看,跳頻信號(hào)的頻譜在一個(gè)很寬的頻帶上以不等間隔隨機(jī)跳變。跳頻裝置具有良好的抗干擾能力,即使部分頻點(diǎn)被干擾,仍能在其它未被干擾的頻點(diǎn)進(jìn)行正常通信,非常適用于抗干擾移動(dòng)通信設(shè)備中。
現(xiàn)有跳頻裝置性能有待提高,且組成器件多,部分器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高。有待于提出一種性能更優(yōu)良、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、成本更低的小型跳頻裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供跳頻裝置,解決現(xiàn)有跳頻裝置性能差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高的問(wèn)題。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述問(wèn)題:
跳頻裝置,包括控制器模塊、上變頻模塊、功率放大器、下變頻模塊、低噪聲放大器、濾波器、頻率綜合器以及電子開(kāi)關(guān)模塊;所述控制器模塊與外部基帶輸入信號(hào)相連,所述控制器模塊與上變頻模塊相連;所述上變頻模塊經(jīng)功率放大器與電子開(kāi)關(guān)模塊的一個(gè)端子相連;所述電子開(kāi)關(guān)模塊的另一個(gè)端子與外部天線相連;所述濾波器與電子開(kāi)關(guān)模塊的又一個(gè)端子相連,所述濾波器經(jīng)低噪聲放大器與下變頻模塊相連;所述下變頻模塊的輸出端與控制器模塊相連;所述頻率綜合器與控制器模塊相連,所述頻率綜合器的一路輸出信號(hào)輸入至上變頻模塊,所述頻率綜合器的另一路輸出信號(hào)輸入至下變頻模塊;所述控制器模塊與電子開(kāi)關(guān)模塊的控制端子相連。
進(jìn)一步還包括數(shù)據(jù)接口模塊;所述控制器模塊經(jīng)數(shù)據(jù)接口模塊分別與上變頻模塊、下變頻模塊、頻率綜合器以及電子開(kāi)關(guān)模塊的控制端子相連。
進(jìn)一步地,所述數(shù)據(jù)接口模塊提供SPI接口,所述SPI接口與頻率綜合器連接,用于在控制器模塊的控制下,配置頻率綜合器產(chǎn)生載波信號(hào)。
進(jìn)一步地,所述濾波器為帶通濾波器。
進(jìn)一步地,所述頻率綜合器為L(zhǎng)MX2581鎖相環(huán)頻率綜合器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下特點(diǎn):
1、發(fā)射信號(hào)時(shí),外部基帶輸入信號(hào)輸入至控制器模塊,由控制器模塊直接控制各模塊實(shí)現(xiàn)頻譜搬移,并由外部天線發(fā)射出去,接收信號(hào)時(shí),外部天線接收跳頻信號(hào),在控制器模塊的控制下,跳頻信號(hào)直接進(jìn)行濾波、低噪聲放大、下變頻,實(shí)現(xiàn)跳頻信號(hào)至基帶信號(hào)的頻譜搬移,能滿足小頻率步進(jìn)和寬頻帶輸出,較之于現(xiàn)有跳頻裝置,性能更優(yōu)良、更穩(wěn)定;
設(shè)置的控制器模塊、上變頻模塊、功率放大器、下變頻模塊、低噪聲放大器、濾波器、頻率綜合器以及電子開(kāi)關(guān)模塊,各模塊均為集成化處理電路,再將各模塊集成在一個(gè)裝置中,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低;
2、采用的LMX2581鎖相環(huán)頻率綜合器具有自動(dòng)搜索的功能,自動(dòng)查找合適的頻率,使得本跳頻裝置不僅能進(jìn)行常規(guī)跳頻處理,還能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)跳頻,增大了適用范圍。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
跳頻裝置,包括控制器模塊、上變頻模塊、功率放大器、下變頻模塊、低噪聲放大器、濾波器、頻率綜合器以及電子開(kāi)關(guān)模塊;控制器模塊與外部基帶輸入信號(hào)相連,控制器模塊與上變頻模塊相連;上變頻模塊經(jīng)功率放大器與電子開(kāi)關(guān)模塊的一個(gè)端子相連;電子開(kāi)關(guān)模塊的另一個(gè)端子與外部天線相連;濾波器與電子開(kāi)關(guān)模塊的又一個(gè)端子相連,濾波器經(jīng)低噪聲放大器與下變頻模塊相連;下變頻模塊的輸出端與控制器模塊相連;頻率綜合器與控制器模塊相連,頻率綜合器的一路輸出信號(hào)輸入至上變頻模塊,頻率綜合器的另一路輸出信號(hào)輸入至下變頻模塊;控制器模塊與電子開(kāi)關(guān)模塊的控制端子相連。各模塊均為集成化處理電路,本發(fā)明將各模塊集成在一個(gè)裝置中,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低。
上變頻模塊用于將已調(diào)制外部基帶輸入信號(hào)的頻譜搬移至跳頻信號(hào),通常,跳頻信號(hào)的頻率高于外部基帶輸入信號(hào)的頻率,本發(fā)明使用上變頻 模塊,能提高頻譜的利用率,并能防止同頻干擾。
頻率綜合器為L(zhǎng)MX2581鎖相環(huán)頻率綜合器,用于為上變頻模塊和下變頻模塊提供目標(biāo)跳頻頻帶所需的載波信號(hào)。LMX2581鎖相環(huán)頻率綜合器可檢測(cè)相位是否鎖定,相位噪聲很小,有多核壓控振蕩器,且輸出功率可控,還具有自動(dòng)搜索的功能,如果搜索到的頻率不合適,LMX2581會(huì)朝著正確的方向改變頻帶或壓控振蕩器的核,直到找到合適的頻率。本發(fā)明使用LMX2581鎖相環(huán)頻率綜合器的優(yōu)點(diǎn)在于頻率穩(wěn)定度高、使用靈活、控制方便、相位噪聲低。
上變頻模塊與頻率綜合器產(chǎn)生的載波信號(hào)進(jìn)行相乘后,實(shí)現(xiàn)外部基帶輸入信號(hào)至跳頻信號(hào)的頻譜搬移。上變頻模塊的輸出信號(hào)輸入至功率放大器進(jìn)行功率放大后,輸入至電子開(kāi)關(guān)模塊,由電子開(kāi)關(guān)模塊在控制器模塊的控制下,將功率放大器的輸出信號(hào)經(jīng)天線發(fā)射至外部接收端。
外部天線接收到的外部跳頻信號(hào)經(jīng)電子開(kāi)關(guān)模塊輸入至濾波器進(jìn)行濾波。濾波器為帶通濾波器,本發(fā)明的帶通濾波器由電容、電感、電阻組成,用于濾除外部跳頻信號(hào)中雜波,讓目標(biāo)跳頻頻段的信號(hào)無(wú)衰減地通過(guò),對(duì)無(wú)用的雜波信號(hào)進(jìn)行盡可能大的衰減,便于下變頻模塊提取基帶信號(hào)。
低噪聲放大器用于將目標(biāo)跳頻頻段的信號(hào)進(jìn)行增益放大,同時(shí)減小自身噪聲對(duì)目標(biāo)跳頻頻段信號(hào)的干擾,以提高信噪比。本發(fā)明的低噪聲放大器的噪聲系數(shù)很低,靈敏度高,能很好地進(jìn)行增益放大以及減小自身噪聲干擾。
下變頻模塊將低噪聲放大器輸出的信號(hào)以及頻率綜合器輸出的載波信號(hào)進(jìn)行混頻,再經(jīng)濾波,得到基帶信號(hào),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跳頻頻段信號(hào)至基帶信號(hào)的頻譜搬移。本發(fā)明提供的下變頻模塊能有效防止鏡像干擾,其電路簡(jiǎn)單、成本較低。
進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)接口模塊;控制器模塊經(jīng)數(shù)據(jù)接口模塊分別與上變頻模塊、下變頻模塊、頻率綜合器以及電子開(kāi)關(guān)模塊的控制端子相連。數(shù)據(jù)接口模塊提供SPI接口,SPI接口與頻率綜合器連接,用于在控制器模塊的控制下,配置頻率綜合器產(chǎn)生載波信號(hào),分別輸入至上變頻模塊和下變頻模塊??刂破髂K經(jīng)同軸線和數(shù)據(jù)接口模塊與上變頻模塊和下變頻模塊相連,控制器模塊還可直接通過(guò)微帶線直接與上變頻模塊和下變頻模塊相連。
本發(fā)明的工作過(guò)程為:
用于實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)至跳頻信號(hào)的頻譜搬移時(shí),由控制器模塊接收外部基帶輸入信號(hào),該信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)接口模塊輸入至上變頻模塊,同時(shí),控制器模塊根據(jù)目標(biāo)跳頻頻段信號(hào)的要求,經(jīng)數(shù)據(jù)接口模塊將配置指令輸入至頻 率綜合器,由頻率綜合器產(chǎn)生相應(yīng)的載波信號(hào),該載波信號(hào)也輸入至上變頻模塊中,由上變頻模塊根據(jù)外部基帶輸入信號(hào)以及載波信號(hào)進(jìn)行倍乘,實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)至跳頻信號(hào)的頻譜搬移,上變頻模塊的輸出信號(hào)輸入至功率放大器進(jìn)行功率放大,經(jīng)在控制器模塊的控制下,通過(guò)電子開(kāi)關(guān)模塊將信號(hào)通過(guò)天線發(fā)射出去;
用于實(shí)現(xiàn)跳頻信號(hào)至基帶信號(hào)的頻譜搬移時(shí),由外部天線接收外部跳頻信號(hào),并在控制器模塊的控制下將外部跳頻信號(hào)輸入至濾波器中進(jìn)行濾波,并經(jīng)放大后,輸入至下變頻模塊中,同時(shí),控制器模塊根據(jù)基帶信號(hào)的頻段要求,經(jīng)數(shù)據(jù)接口模塊向頻率綜合器發(fā)出配置指令,由頻率綜合器產(chǎn)生相應(yīng)的載波信號(hào),并輸入至下變頻模塊中,下變頻模塊根據(jù)低噪聲放大器的輸出信號(hào)以及載波信號(hào),進(jìn)行倍乘,實(shí)現(xiàn)跳頻信號(hào)至基帶信號(hào)的頻譜搬移,下變頻模塊的輸出信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)接口模塊輸入至控制器模塊中,并輸入至外部接收端。上述模塊的設(shè)置以及功能的實(shí)現(xiàn),能滿足小頻率步進(jìn)和寬頻帶輸出,較之于現(xiàn)有跳頻裝置,性能更優(yōu)良、更穩(wěn)定。