一種間接調制解調數(shù)傳裝置及其傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種間接調制解調數(shù)傳裝置，包括：糾錯編碼模塊；調制模塊，其與糾錯編碼模塊連接；發(fā)射濾波器模塊，其與調制模塊連接；波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊，其與發(fā)射濾波器模塊連接；增益控制模塊；接收濾波器模塊，其與增益控制模塊連接；解調模塊，其與接收濾波器模塊連接；糾錯譯碼模塊，其與解調模塊連接。本發(fā)明還公開了間接調制解調數(shù)傳裝置的傳輸方法。本發(fā)明將數(shù)字信息調制為音頻頻帶內的基帶調制信號，實現(xiàn)超短波話務電臺的數(shù)字信息傳輸功能。本發(fā)明實施成本低、通用性強、不改變原有電臺結構，便于規(guī)?；茝V。
【專利說明】—種間接調制解調數(shù)傳裝置及其傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及利用超短波通信設備進行數(shù)據傳輸?shù)募夹g裝置，尤其涉及一種間接調制解調數(shù)傳裝置及其傳輸方法。
【背景技術】
[0002]當前的普通型超短波電臺功能應用以話務呼叫、語音聯(lián)絡為主，例如海上作業(yè)艦船標配的船載臺、各種用途飛機裝備的機載臺、地面廣泛使用的各類車載臺及基地臺等。單一功能的話務電臺盡管存在使用及理解上的便利性，但語音信息傳輸容易表述或聽辯錯誤，且無法傳輸較復雜的數(shù)字信息，效率低下。伴隨各類終端設備數(shù)字化、自動化程度提高，數(shù)據業(yè)務在超短波通信中的比重正在快速上升。目前市場上具有數(shù)/話雙模功能的超短波電臺采購成本大幅高于普通話務電臺，導致采用新型數(shù)/話雙模電臺建設超短波數(shù)話網絡的成本偏高；同時采用新電臺方式實施建網或系統(tǒng)功能升級時，還會出現(xiàn)數(shù)量龐大的現(xiàn)役話務電臺閑置、浪費的不利局面。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的上述缺陷，提出了一種間接調制解調數(shù)傳裝置及其傳輸方法。本發(fā)明采用間接調制技術，將數(shù)字信息調制轉換為類似話務音頻波形的基帶調制信號并導入話務電臺的語音傳輸通道，經過超短波話務電臺進行后續(xù)的中頻調制、射頻變換處理后播發(fā)。此數(shù)字信息傳輸方式不改變原有話務電臺結構及接口形式，通過外接本發(fā)明的間接調制解調數(shù)傳裝置實現(xiàn)了超短波話務電臺的數(shù)據傳輸，擴展了原超短波話務電臺的單一話務功能，在技術實施和工程應用方面均具有良好收效。
[0004]本發(fā)明提出了一種間接調制解調數(shù)傳裝置，包括:
[0005]糾錯編碼模塊，其對于輸入的數(shù)據信息進行信道糾錯編碼處理；
[0006]調制模塊，其與所述糾錯編碼模塊連接，將所述經過糾錯編碼處理后的數(shù)據信息進行符號映射處理，形成音頻基帶調制信號；
[0007]發(fā)射濾波器模塊，其與所述調制模塊連接，對所述音頻基帶調制信號進行整形濾波處理；
[0008]波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊，其與所述發(fā)射濾波器模塊連接，對所述經過整形濾波處理后的音頻基帶調制信號進行幅度調整并控制輸出；
[0009]增益控制模塊，其對于接收的音頻基帶調制信號進行信號幅度調整處理；
[0010]接收濾波器模塊，其與所述增益控制模塊連接，將所述幅度調整后的音頻基帶調制信號進行濾波整形處理；
[0011]解調模塊，其與所述接收濾波器模塊連接，對所述經過濾波整形處理的音頻基帶調制信號進行解調處理，得到數(shù)字信號；
[0012]糾錯譯碼模塊，其與所述解調模塊連接，將所述數(shù)字信號進行糾錯譯碼處理，得到數(shù)據信息。[0013]其中，所述糾錯編碼模塊為RS碼糾錯編碼模塊。
[0014]其中，所述糾錯譯碼模塊為RS碼糾錯譯碼模塊。
[0015]其中，所述調制模塊為8-Level CPFSK調制模塊、GMSK調制模塊。
[0016]其中，所述解調模塊為8-Level CPFSK解調模塊、GMSK解調模塊。
[0017]本發(fā)明提出了一種間接調制解調數(shù)傳裝置的傳輸方法，包括二次調制方式與二次解調方式。
[0018]其中，所述二次調制方式包括:
[0019]步驟Al:所述糾錯編碼模塊接收從所述數(shù)據模塊輸出的數(shù)據信息，所述糾錯編碼模塊對所述數(shù)據信息進行糾錯編碼處理，發(fā)送至所述調制模塊；
[0020]步驟A2:所述調制模塊對所述糾錯編碼后的數(shù)據信息進行符號映射處理，得到音頻基帶調制信號并發(fā)送至發(fā)射濾波器模塊；
[0021]步驟A3:所述發(fā)射濾波器模塊對所述音頻基帶調制信號進行整形濾波處理，發(fā)送至所述波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊；
[0022]步驟A4:所述波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊對所述音頻基帶調制信號進行幅度調整并輸出至所述超短波話務電臺。
[0023]其中，所述二次解調方式包括:
[0024]步驟B1:所述增益控制模塊接收所述超短波話務電臺的音頻基帶調制信號，并對所述音頻基帶調制信號進行信號幅度調整處理，發(fā)送至所述接受濾波器模塊；
[0025]步驟B2:所述接收濾波器模塊對所述幅度調整后的音頻基帶調制信號進行濾波整形處理，發(fā)送至所述解調模塊；
[0026]步驟B3:所述解調模塊對所述音頻基帶調制信號進行解調處理，得到數(shù)字信號并發(fā)送至所述糾錯譯碼模塊；
[0027]步驟B4:所述糾錯譯碼模塊對所述數(shù)字信號進行糾錯譯碼處理，得到數(shù)據信息并發(fā)送至數(shù)據模塊。
[0028]本發(fā)明還提出了一種超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)，包括:超短波話務電臺、間接調制解調數(shù)傳裝置、以及數(shù)據模塊；
[0029]所述超短波話務電臺，其與所述間接調制解調數(shù)傳裝置連接，用于調制并發(fā)送射頻信號以及接收超短波信號；
[0030]所述數(shù)據模塊，其與所述間接調制解調數(shù)傳裝置連接，作為所述用戶業(yè)務數(shù)據終端實現(xiàn)數(shù)據處理。
[0031]其中，所述超短波話務電臺包括:
[0032]音頻模塊，其與所述間接調制解調數(shù)傳裝置連接，對所述音頻基帶調制信號音頻信號濾波及幅度放大處理，以及實現(xiàn)外部線路音頻和電臺話筒音頻的選路切換、PTT控制信號邏輯處理和生成電臺整機發(fā)射鍵控信號；
[0033]中頻模塊，其與所述音頻模塊連接，對所述音頻基帶調制信號進行中頻調制生成中頻調制信號，以及對接收的超短波信號進行解調，得到音頻基帶調制信號；
[0034]射頻模塊，其與所述中頻模塊連接，用于混頻與激勵所述中頻調制信號，得到射頻信號;
[0035]收發(fā)轉換開關與天線，其與射頻模塊連接，用于調節(jié)所述超短波話務電臺的收發(fā)狀態(tài)，實現(xiàn)發(fā)送所述射頻信號或接收所述超短波信號。
[0036]本發(fā)明還提出了一種超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)的傳輸方法，包括發(fā)送信號方式與接收信號方式。
[0037]其中，所述發(fā)送信號方式包括:
[0038]步驟Cl:所述糾錯編碼模塊接收從所述數(shù)據模塊輸出的數(shù)據信息，所述糾錯編碼模塊對所述數(shù)據信息進行糾錯編碼處理，發(fā)送至所述調制模塊；
[0039]步驟C2:所述調制模塊對所述糾錯編碼后的數(shù)據信息進行符號映射處理，得到音頻基帶調制信號并發(fā)送至發(fā)射濾波器模塊；
[0040]步驟C3:所述發(fā)射濾波器模塊對所述音頻基帶調制信號進行整形濾波處理，發(fā)送至所述波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊；
[0041]步驟C4:所述波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊對所述音頻基帶調制信號進行幅度調整并輸出至所述音頻模塊；
[0042]步驟C5:所述音頻模塊對所述音頻基帶調制信號進行選路切換、濾波及放大處理，發(fā)送至所述中頻模塊；同時所述音頻模塊生成所述電臺整機的發(fā)射鍵控信號至所述收發(fā)轉換開關與天線；
[0043]步驟C6:所述中頻模塊對所述音頻基帶調制信號進行中頻調制，得到中頻調制信號并發(fā)送至所述射頻模塊；
[0044]步驟C7:所述射頻模塊對所述中頻調制信號進行混頻與激勵放大處理，得到射頻信號;
[0045]步驟CS:所述收發(fā)轉換開關與天線根據所述電臺整機的發(fā)射鍵控信號將所述超短波話務電臺調節(jié)至發(fā)射狀態(tài)，所述收發(fā)轉換開關與天線將所述射頻信號發(fā)送至空間無線信道。
[0046]其中，所述接收信號方式包括:
[0047]步驟Dl:所述收發(fā)轉換開關與天線將所述超短波話務電臺調節(jié)至接收狀態(tài)，所述收發(fā)轉換開關與天線接收到來自空間無線信道的超短波信號；
[0048]步驟D2:所述中頻模塊對所述超短波信號進行中頻解調處理，得到音頻基帶調制信號并發(fā)送至所述音頻模塊；
[0049]步驟D3:所述音頻模塊對所述音頻基帶調制信號進行音頻輸出，并將所述音頻基帶調制信號發(fā)送至所述增益控制模塊；
[0050]步驟D4:所述增益控制模塊接收所述音頻模塊的音頻基帶調制信號，并對所述音頻基帶調制信號進行信號幅度調整處理，發(fā)送至所述接受濾波器模塊；
[0051]步驟D5:所述接收濾波器模塊對所述幅度調整后的音頻基帶調制信號進行濾波整形處理，發(fā)送至所述解調模塊；
[0052]步驟D6:所述解調模塊對所述音頻基帶調制信號進行解調處理，得到數(shù)字信號并發(fā)送至所述糾錯譯碼模塊；
[0053]步驟D7:所述糾錯譯碼模塊對所述數(shù)字信號進行糾錯譯碼處理，得到數(shù)據信息并發(fā)送至數(shù)據模塊；
[0054]步驟D8:所述數(shù)據模塊對所述數(shù)據信息進行后續(xù)處理。
[0055]本發(fā)明間接調制解調數(shù)傳裝置可以在原有超短波話務電臺的結構及其信息傳輸方式沒有發(fā)生改變的情況下，通過間接調制實現(xiàn)數(shù)字信息傳輸。
[0056]本發(fā)明采用間接調制技術，能以音頻基帶調制信號的方式傳輸數(shù)字信號的信息。若沒有使用本發(fā)明間接調制技術的電臺無法解調出音頻基帶調制信號中的數(shù)字信號，具有較高的安全性。
[0057]本發(fā)明可以升級調制解調模塊、糾錯編碼譯碼模塊中的數(shù)據處理方式進行改變，維護成本低。
[0058]本發(fā)明的間接調制解調數(shù)傳裝置采用RS232/RS485串行接口與其他部件連接，具有良好的功能擴展性與兼容性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0059]圖1是本發(fā)明超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)的示意圖；
[0060]圖2是本發(fā)明間接調制解調數(shù)傳裝置的連接示意圖；
[0061]圖3是本發(fā)明中超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)的硬件電路結構示意圖；
[0062]圖4是使用本發(fā)明超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)的示意圖；
[0063]圖5是本發(fā)明中RS糾錯編碼的生成流程示意圖。
【具體實施方式】
[0064]結合以下具體實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。實施本發(fā)明的過程、條件、實驗方法等，除以下專門提及的內容之外，均為本領域的普遍知識和公知常識，本發(fā)明沒有特別限制內容。
[0065]如圖1-5所示，1-超短波話務電臺，2-間接調制解調數(shù)傳裝置，3-數(shù)據模塊，11-音頻模塊，12-中頻模塊，13-射頻模塊，14-收發(fā)轉換開關及天線，21-糾錯變碼模塊，22-調制模塊，23-發(fā)射濾波器模塊，24-波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊，25-增益控制模塊，26-接收濾波器模塊，27-解調模塊，28-糾錯譯碼模塊。
[0066]本發(fā)明的間接調制解調數(shù)傳裝置2，如圖2所示，包括:
[0067]糾錯編碼模塊21，其對于輸入的數(shù)據信息進行信道糾錯編碼處理；
[0068]調制模塊22，其與糾錯編碼模塊21連接，將經過糾錯編碼處理后的數(shù)據信息進行符號映射處理，形成音頻基帶調制信號；
[0069]發(fā)射濾波器模塊23，其與調制模塊22連接，對音頻基帶調制信號進行整形濾波處理；
[0070]波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊24，其與發(fā)射濾波器模塊23連接，對經過整形濾波處理后的音頻基帶調制信號進行幅度調整并控制輸出；
[0071]增益控制模塊25，其對于接收的音頻基帶調制信號進行信號幅度調整處理；
[0072]接收濾波器模塊26，其與增益控制模塊25連接，將幅度調整后的音頻基帶調制信號進行濾波整形處理；
[0073]解調模塊27，其與接收濾波器模塊26連接，對經過濾波整形處理的音頻基帶調制信號進行解調處理，得到數(shù)字信號；
[0074]糾錯譯碼模塊28，其與解調模塊27連接，將數(shù)字信號進行糾錯譯碼處理，得到數(shù)據信息。[0075]本發(fā)明的糾錯編碼模塊21為RS碼糾錯編碼模塊。糾錯譯碼模塊28為RS碼糾錯譯碼模塊。調制模塊22為8-Level CPFSK調制模塊、GMSK調制模塊。解調模塊27為8-Level CPFSK解調模塊、GMSK解調模塊。
[0076]本發(fā)明的間接調制解調數(shù)傳裝置2在結構上獨立于標準型號的電臺，屬于第三方提供設備，與普通話務電臺配合使用時可以將話務電臺在功能上擴展為數(shù)/話雙模電臺。在超短波話務電臺I功能擴展應用，或已建成的超短波話務網絡功能升級等領域具有明顯成本比對優(yōu)勢。
[0077]本發(fā)明的間接調制解調數(shù)傳裝置2，其設置在數(shù)據終端3和超短波話務電臺I之間。間接調制解調數(shù)傳裝置2通過標準化的RS232/RS485串行接口規(guī)范與用戶業(yè)務應用的數(shù)據終端連接。通過超短波話務電臺I外部線路音頻接口連接至超短波話務電臺I的音頻模塊11，該接口采用多線纜連接方式，其中包含了音頻信號接收線、音頻信號發(fā)送線、GND信號接地線、PTT發(fā)送控制線、VCC直流電源線、GND電源接地線，用于進行音頻基帶調制信號輸入/輸出、并提供本裝置運行所需的直流電源供應。
[0078]本發(fā)明的間接調制解調數(shù)傳裝置2的主要硬件電路平臺包括，如圖3所示:
[0079]高性能的16位定點DSP數(shù)字信號處理芯片，運算速度在80MIPS以上。
[0080]8位AVR MCU微控制器，用于實現(xiàn)PTT發(fā)送控制、模塊間各類通信協(xié)議?；贏VR高效率的C語言編譯器，本裝置具有良好的結構性和可維護性。AVR MCU支持在線程序更新，此特點支持本裝置硬件系統(tǒng)程序的現(xiàn)場升級。
[0081]本發(fā)明裝置的硬件電路系統(tǒng)采用了通用型調制解調器硬件平臺，全部調制解調均以模塊的方式實現(xiàn)?；诖擞布到y(tǒng)平臺，可在同一硬件平臺上實現(xiàn)8-Level CPFSK、GMSK或者其它類型數(shù)字調制解調方式，便于實現(xiàn)的系統(tǒng)升級或功能擴展。
[0082]本發(fā)明首先將數(shù)字信息調制成音頻基帶信號，再將此音頻基帶調制信號導入超短波話務電臺I的語音通道進行播發(fā)，使超短波話務電臺I擴展為具有數(shù)/話雙模通信能力的本發(fā)明的超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)。超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)對于原話務電臺具有包含關系，不改變原電臺結構、功能及信號處理過程，只是在其基礎上新增了獨立的間接調制解調數(shù)傳裝置2，并通過原電臺外部線路音頻接口實現(xiàn)了二者之間的信號適配連接。本發(fā)明提供了一種使用超短波話務電臺I實現(xiàn)數(shù)據/話音雙模傳輸?shù)募夹g實現(xiàn)方法，對于目前現(xiàn)存數(shù)量龐大的單一功能超短波話務電臺I提供了一種進行功能升級、應用拓展的有效途徑，避免了此類電臺被閑置、浪費的不利局面，有效保護了原有設備投資。相對采用直接調制方式的新購數(shù)/話雙模超短波話務電臺I進行應用系統(tǒng)構建，本發(fā)明裝置在建設成本、工程實施、運行維護、功能擴展/升級靈活性等方面具有明顯比對優(yōu)勢。
[0083]本發(fā)明的超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)，如圖1所示，包括:超短波話務電臺1、間接調制解調數(shù)傳裝置2以及數(shù)據模塊3。
[0084]超短波話務電臺1，其與間接調制解調數(shù)傳裝置2連接，用于調制并發(fā)送射頻信號以及接收超短波信號；超短波話務電臺I為現(xiàn)有技術中常用的標準型電臺，例如普通的無線電臺。
[0085]數(shù)據模塊3，其與間接調制解調數(shù)傳裝置2連接，作為用戶業(yè)務數(shù)據終端實現(xiàn)數(shù)據處理。
[0086]本發(fā)明的超短波話務電臺I包括:[0087]音頻模塊11，其與間接調制解調數(shù)傳裝置2連接，對音頻基帶調制信號進行音頻信號濾波及幅度放大處理，以及實現(xiàn)外部線路音頻和電臺話筒音頻的選路切換、PTT控制信號邏輯處理和生成電臺整機發(fā)射鍵控信號；
[0088]中頻模塊12，其與音頻模塊11連接，對音頻基帶調制信號進行中頻調制生成中頻調制信號，以及對接收的超短波信號進行解調，得到音頻基帶調制信號；
[0089]射頻模塊13，其與中頻模塊12連接，用于混頻與激勵中頻調制信號，得到射頻信號;
[0090]收發(fā)轉換開關與天線14，其與射頻模塊13連接，用于調節(jié)超短波話務電臺I的收發(fā)狀態(tài)，實現(xiàn)發(fā)送射頻信號或接收超短波信號。
[0091]本發(fā)明的間接調制方式是相對直接調制而言的。一般情況下，超短波話務電臺I的模擬或數(shù)字通信業(yè)務一般采用中頻調制(即直接調制)，以中頻正弦波作為載波，調制信號直接對中頻正弦波進行調制，已調中頻信號經混頻后變換成射頻信號發(fā)射，該過程中僅涉及一次調制過程。普通超短波話務電臺I的音頻信號調制采用模擬中頻調制制式，如調頻FM、調幅AM、單邊帶SSB等；新型標準超短波數(shù)/話兩用電臺的數(shù)據信息調制采用數(shù)字制式中頻調制，如FSK、PSK等，上述普通話務電臺和數(shù)/話兩用電臺均屬于直接調制類型。
[0092]本發(fā)明采用間接調制方式時，首先以較低基帶頻率的正弦波作為載波，調制模塊22對基帶正弦波進行調制，生成基帶調信號；由基帶已調信號作為調制信號，再由中頻模塊12對中頻頻率的正弦波進行中頻調制，得到中頻調制信號，中頻調制信號經混頻變換后形成射頻信號發(fā)射，在此過程中涉及了兩次調制過程，因此間接調制又稱二次調制。
[0093]本發(fā)明的間接調制解調數(shù)傳裝置2，根據功能和信號處理流程不同可以分為二次調制和二次解調。本發(fā)明在實現(xiàn)二次調制與二次解調時采用相同DSP數(shù)字信號處理和MCU微控制器集成電路IC平臺，通過不同的模塊實現(xiàn)了相應信號處理功能。
[0094]本發(fā)明的間接調制解調數(shù)傳裝置2的傳輸方法，包括二次調制方式與二次解調方式。
[0095]其中，本發(fā)明的二次調制方式包括:
[0096]步驟Al:糾錯編碼模塊21接收從數(shù)據模塊3輸出的數(shù)據信息，糾錯編碼模塊21對數(shù)據信息進行糾錯編碼處理，發(fā)送至調制模塊22 ；
[0097]步驟A2:調制模塊22對糾錯編碼后的數(shù)據信息進行符號映射處理，得到音頻基帶調制信號并發(fā)送至發(fā)射濾波器模塊23 ；
[0098]步驟A3:發(fā)射濾波器模塊23對音頻基帶調制信號進行整形濾波處理，發(fā)送至波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊24 ；
[0099]步驟A4:波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊24對音頻基帶調制信號進行幅度調整并輸出至超短波話務電臺I。
[0100]其中，本發(fā)明的二次解調方式包括:
[0101]步驟B1:增益控制模塊25接收超短波話務電臺I的音頻基帶調制信號，并對音頻基帶調制信號進行信號幅度調整處理，發(fā)送至接收濾波器模塊26 ；
[0102]步驟B2:接收濾波器模塊26對幅度調整后的音頻基帶調制信號進行濾波整形處理，發(fā)送至解調模塊27;
[0103]步驟B3:解調模塊27對音頻基帶調制信號進行解調處理，得到數(shù)字信號并發(fā)送至糾錯譯碼模塊28 ；
[0104]步驟B4:糾錯譯碼模塊28對數(shù)字信號進行糾錯譯碼處理，得到數(shù)據信息并發(fā)送至數(shù)據模塊3。
[0105]本發(fā)明的超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)的傳輸方法，包括發(fā)送信號方式與接收信號方式。
[0106]其中，本發(fā)明的超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)發(fā)送信號方式包括:
[0107]步驟Cl:糾錯編碼模塊21接收從數(shù)據模塊3輸出的數(shù)據信息，糾錯編碼模塊21對數(shù)據信息進行糾錯編碼處理，發(fā)送至調制模塊22 ；
[0108]步驟C2:調制模塊22對糾錯編碼后的數(shù)據信息進行符號映射處理，得到音頻基帶調制信號并發(fā)送至發(fā)射濾波器模塊23 ；
[0109]步驟C3:發(fā)射濾波器模塊23對音頻基帶調制信號進行整形濾波處理，發(fā)送至波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊24 ；
[0110]步驟C4:波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊24對音頻基帶調制信號進行幅度調整并輸出至音頻模塊11 ；
[0111]步驟C5:音頻模塊11對音頻基帶調制信號進行選路切換、濾波及放大處理，發(fā)送至中頻模塊12 ;同時音頻模塊11生成電臺整機的發(fā)射鍵控信號至收發(fā)轉換開關與天線14；
[0112]步驟C6:中頻模塊12對音頻基帶調制信號進行中頻調制，得到中頻調制信號并發(fā)送至射頻模塊13 ；
[0113]步驟C7:射頻模塊13對中頻調制信號進行混頻與激勵放大處理，得到射頻信號；
[0114]步驟CS:收發(fā)轉換開關與天線14根據電臺整機的發(fā)射鍵控信號將超短波話務電臺I將超短波話務電臺I調節(jié)至發(fā)射狀態(tài)，收發(fā)轉換開關與天線14將射頻信號發(fā)送至空間無線信道。
[0115]本發(fā)明超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)的信號發(fā)送流程為:
[0116]數(shù)據終端3將待發(fā)送的數(shù)據業(yè)務數(shù)字信息流通過RS232/RS485串行接口輸送至本裝置的Reed-Solomon碼(簡稱RS碼)糾錯編碼模塊21。由于超短波通信采用開放型無線信道，信號傳輸過程中會引入各類干擾及噪聲，易導致對端接收信號發(fā)生錯誤，系統(tǒng)需要采用信道編碼技術以降低特定信噪比情況下的誤碼率指標，提升信息傳輸質量。本裝置采用縮短型RS (16，12，2)碼，它在12個信息bit加入4個糾錯bit，構成16bits碼組，可以糾正2個bit的誤碼。本發(fā)明采用的RS(16，12) % RS(255, 251)縮短碼，RS(255, 251)為定義在有限域GF (28)上的RS碼，其生成多項式為g (X) =x4+α75χ3+Q 249X2+α78χ+Q60對應RS(16，12)，其校驗碼的生成過程如圖5所示。
[0117]經RS糾錯編碼處理后的數(shù)字信息流下一步送往調制模塊22，完成數(shù)字信息至音頻基帶調制信號的符號映射過程。連續(xù)相位頻移鍵控CPFSK可以避免因相位的不連續(xù)引起的高頻分量，對帶寬受限信道有良好的適應能力，在數(shù)字通信領域被廣泛采用。8-LevelCPFSK數(shù)字調制是一種高階調制方式，每一個符號波形包含了 3bit的數(shù)據內容，可以支持本裝置實現(xiàn)高達19.2kbps的超短波數(shù)據傳輸速率。
[0118]經過調制模塊22符號映射處理后的基帶調制波形含有大量高次諧波分量，而超短波話務電臺I允許輸入音頻信號的帶寬一般在IOk以下，發(fā)射濾波器模塊23首先對基帶調制波形進行成型濾波，將其基帶波形帶寬控制在超短波話務電臺I的允許范圍。本發(fā)明采用的發(fā)射濾波器模塊23為升余弦低通濾波器，其定義見以下公式(I)所示:
[0119]
【權利要求】
1.一種間接調制解調數(shù)傳裝置，其特征在于，包括: 糾錯編碼模塊(21)，其對于輸入的數(shù)據信息進行信道糾錯編碼處理； 調制模塊(22)，其與所述糾錯編碼模塊(21)連接，將所述經過糾錯編碼處理后的數(shù)據信息進行符號映射處理，形成音頻基帶調制信號； 發(fā)射濾波器模塊(23)，其與所述調制模塊(22)連接，對所述音頻基帶調制信號進行整形濾波處理； 波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊(24)，其與所述發(fā)射濾波器模塊(23)連接，對所述經過整形濾波處理后的音頻基帶調制信號進行幅度調整并控制輸出； 增益控制模塊(25)，其對于接收的音頻基帶調制信號進行信號幅度調整處理； 接收濾波器模塊(26)，其與所述增益控制模塊(25)連接，將所述幅度調整后的音頻基帶調制信號進行濾波整形處理； 解調模塊(27)，其與所述接收濾波器模塊(26)連接，對所述經過濾波整形處理的音頻基帶調制信號進行解調處理，得到數(shù)字信號； 糾錯譯碼模塊(28)，其與所述解調模塊(27)連接，將所述數(shù)字信號進行糾錯譯碼處理，得到數(shù)據信息。
2.如權利要求1所述間接調制解調數(shù)傳裝置，其特征在于，所述糾錯編碼模塊(21)為RS糾錯編碼模塊。
3.如權利要求1所述間接調制解調數(shù)傳裝置，其特征在于，所述糾錯譯碼模塊(28)為RS糾錯譯碼模塊。
4.如權利要求1所述間接調制解調數(shù)傳裝置，其特征在于，所述調制模塊(22)為8-Level CPFSK調制模塊、GMSK調制模塊。
5.如權利要求1所述間接調制解調數(shù)傳裝置，其特征在于，所述解調模塊(27)為8-Level CPFSK解調模塊、GMSK解調模塊。
6.一種如權利要求1-5所述的間接調制解調數(shù)傳裝置的傳輸方法，其特征在于，包括二次調制方式與二次解調方式。
7.如權利要求8所述間接調制解調數(shù)傳裝置的傳輸方法，其特征在于，所述二次調制方式包括: 步驟Al:所述糾錯編碼模塊(21)接收數(shù)據信息，所述糾錯編碼模塊(21)對所述數(shù)據信息進行糾錯編碼處理，發(fā)送至所述調制模塊(22)； 步驟A2:所述調制模塊(22)對所述糾錯編碼后的數(shù)據信息進行符號映射處理，得到音頻基帶調制信號并發(fā)送至發(fā)射濾波器模塊(23)； 步驟A3:所述發(fā)射濾波器模塊(23)對所述音頻基帶調制信號進行整形濾波處理，發(fā)送至所述波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊(24)； 步驟A4:所述波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊(24)對所述音頻基帶調制信號進行幅度調整并輸出。
8.如權利要求8所述間接調制解調數(shù)傳裝置的傳輸方法，其特征在于，所述二次解調方式包括: 步驟B1:所述增益控制模塊(25)接收音頻基帶調制信號，并對所述音頻基帶調制信號進行信號幅度調整處理，發(fā)送至所述接受濾波器模塊(26)；步驟B2:所述接收濾波器模塊(26)對所述幅度調整后的音頻基帶調制信號進行濾波整形處理，發(fā)送至所述解調模塊(27)； 步驟B3:所述解調模塊(27)對所述音頻基帶調制信號進行解調處理，得到數(shù)字信號并發(fā)送至所述糾錯譯碼模塊(28)； 步驟B4:所述糾錯譯碼模塊(28)對所述數(shù)字信號進行糾錯譯碼處理，得到數(shù)據信息并輸出。
9.一種超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)，其特征在于，包括:超短波話務電臺(I)、如權利要求1-5所述的間接調制解調數(shù)傳裝置(2)、以及數(shù)據模塊(3)； 所述超短波話務電臺(I)，其與所述間接調制解調數(shù)傳裝置(2)連接，用于調制并發(fā)送射頻信號以及接收超短波信號； 所述數(shù)據模塊(3)，其與所述間接調制解調數(shù)傳裝置(2)連接，作為所述用戶業(yè)務數(shù)據終端實現(xiàn)數(shù)據處理。
10.如權利要求6所述超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)，其特征在于，所述超短波話務電臺(I)包括: 音頻模塊(11)，其與所述間接調制解調數(shù)傳裝置(2)連接，對所述音頻基帶調制信號進行音頻信號濾波及幅度放大處理，以及實現(xiàn)外部線路音頻和電臺話筒音頻的選路切換、PTT控制信號邏輯處理和生成電臺整機發(fā)射鍵控信號； 中頻模塊(12)，其與所述音頻模塊(11)連接，對所述音頻基帶調制信號進行中頻調制生成中頻調制信號，以及對接收的超短波信號進行解調，得到音頻基帶調制信號； 射頻模塊(13)，其與所述中頻模塊(12)連接，用于混頻與激勵所述中頻調制信號，得到射頻信號； 收發(fā)轉換開關與天線(14)，其與射頻模塊(13)連接，用于調節(jié)所述超短波話務電臺(I)的收發(fā)狀態(tài)，實現(xiàn)發(fā)送所述射頻信號或接收所述超短波信號。
11.一種如權利要求9-10所述的超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)的傳輸方法，其特征在于，包括發(fā)送信號方式與接收信號方式。
12.如權利要求11所述超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)的傳輸方法，其特征在于，所述發(fā)送信號方式包括: 步驟Cl:所述糾錯編碼模塊(21)接收從所述數(shù)據模塊(3)輸出的數(shù)據信息，所述糾錯編碼模塊(21)對所述數(shù)據信息進行糾錯編碼處理，發(fā)送至所述調制模塊(22)； 步驟C2:所述調制模塊(22)對所述糾錯編碼后的數(shù)據信息進行符號映射處理，得到音頻基帶調制信號并發(fā)送至發(fā)射濾波器模塊(23)； 步驟C3:所述發(fā)射濾波器模塊(23)對所述音頻基帶調制信號進行整形濾波處理，發(fā)送至所述波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊(24)； 步驟C4:所述波形幅度調整及發(fā)射開關控制模塊(24)對所述音頻基帶調制信號進行幅度調整并輸出至所述音頻模塊(11); 步驟C5:所述音頻模塊(11)對所述音頻基帶調制信號進行選路切換、濾波及放大處理，發(fā)送至所述中頻模塊(12);同時所述音頻模塊(11)生成所述電臺整機的發(fā)射鍵控信號至所述收發(fā)轉換開關與天線(14)； 步驟C6:所述中頻模塊(12)對所述音頻基帶調制信號進行中頻調制，得到中頻調制信號并發(fā)送至所述射頻模塊(13)； 步驟C7:所述射頻模塊(13)對所述中頻調制信號進行混頻與激勵放大處理，得到射頻信號; 步驟CS:所述收發(fā)轉換開關與天線(14)根據所述電臺整機的發(fā)射鍵控信號將所述超短波話務電臺(I)調節(jié)至發(fā)射狀態(tài)，所述收發(fā)轉換開關與天線(14)將所述射頻信號發(fā)送至空間無線信道。
13.如權利要求11所述超短波無線數(shù)傳應用系統(tǒng)的傳輸方法，其特征在于，所述接收信號方式包括: 步驟Dl:所述收發(fā)轉換開關與天線(14)將所述超短波話務電臺(I)調節(jié)至接收狀態(tài)，所述收發(fā)轉換開關與天線(14)接收到來自空間無線信道的超短波信號； 步驟D2:所述中頻模塊(12)對所述超短波信號進行中頻解調處理，得到音頻基帶調制信號并發(fā)送至所述音頻模塊(11)； 步驟D3:所述音頻模塊(11)對所述音頻基帶調制信號進行音頻輸出，并將所述音頻基帶調制信號發(fā)送至所述增益控制模塊(25)； 步驟D4:所述增益控制模塊(25)接收所述音頻模塊(11)的音頻基帶調制信號，并對所述音頻基帶調制信號進行信號幅度調整處理，發(fā)送至所述接受濾波器模塊(26)； 步驟D5:所述接收濾 波器模塊(26)對所述幅度調整后的音頻基帶調制信號進行濾波整形處理，發(fā)送至所述解調模塊(27)； 步驟D6:所述解調模塊(27)對所述音頻基帶調制信號進行解調處理，得到數(shù)字信號并發(fā)送至所述糾錯譯碼模塊(28)； 步驟D7:所述糾錯譯碼模塊(28)對所述數(shù)字信號進行糾錯譯碼處理，得到數(shù)據信息并發(fā)送至數(shù)據模塊(3)； 步驟D8:所述數(shù)據模塊(3)對所述數(shù)據信息進行后續(xù)處理。
【文檔編號】H04L1/00GK103634254SQ201210304073
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月23日 優(yōu)先權日:2012年8月23日
【發(fā)明者】徐文超, 彭偉軍, 楊艷琴 申請人:華東師范大學, 上海博彭電子科技有限公司