[发明专利]短波射频数字化处理模块

说明书

技术领域

本发明涉及射频数字化处理技术领域，尤其涉及一种短波射频数字化处理模块。

背景技术

频率范围在1.6MHz-30MHz之间的无线电磁波频率通常称为短波频段，利用短波频率进行世界范围内的广播传输进行单向通信，通常称为短波广播；能够接收到上述某一段频率的收音机称为短波收音机。人类利用包括短波广播在内的无线通信的历史只有一百年左右，然而，利用无线通信的技术经过近几十年来的发展，如今已经形成了以卫星通信、移动通信为主要标志的无线通信网络。由于短波通信主要依靠电离层与地面间的来回反射和折射进行传播，无论白天黑夜，短波都可以传播很远等诸多优点，如今随着计算机、微电子和无线通信技术的不断发展，短波通信技术有了突破性进展，利用短波进行应急通信、抗灾通信、特别是军事上要求的陆海空统一通信指挥方面发挥着更重要、更广泛的作用，例如：陆用/航空/海用短波电台、短波对讲机等至今还被广泛应用在军用、民用通信领域以及海事救援等场合。

目前，短波电台已日趋数字化，其工作频段已不限于原有的短波频段范围(如，可应用于超过470MHz以上的无线通信中)，因而呈现出多波段、多信道(可达数百个之多)的特征。短波电台数字化过程中，其信道的数字化技术尤为关键，现有使用的短波电台信道数字化技术仅限于中频信号的处理，而中频以上仍采用模拟处理方式，因此还不是真正意义上的软件无线电技术(SDR)电台，其缺点在于不支持多波形、多模式和多业务，因而限制了短波通信的发展和应用。这里，所谓软件无线电就是尽可能靠近天线对信号进行数字化，通过软件编程实现信息处理，动态配置系统功能，采用开放式的结构体系，以ADC/DAC、DSP和CPU为硬件基础，使用统一的硬件平台，在短波电台中频(甚至射频)部分对信号数字化处理、用软件编程灵活地实现宽带数字滤波、直接数字频率合成、数字上/下变频(DUC/DDC)、调制/解调、差错编码、信道均衡、信令控制、信源编码、加密/解密。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种短波射频数字化处理模块，全面实现短波信道数字化处理过程，同时支持多波形的加载，作为通用模块或板卡应用于短波通信设备中，以实现和提高短波通信设备的可编程、可扩展和可升级能力，并降低短波设备的生产和后期维护成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种短波射频数字化处理模块，其特征在于，该模块主要由接收射频模拟前端、接收射频数字前端和发射子模块组成；其中，

所述接收射频模拟前端，用于接收工作频带内的短波信号，并满足短波信号动态接收范围大的要求，以得到滤除所需工作频带外的杂波干扰后的模拟信号；

所述接收射频数字前端，用于将所述滤除杂波后的模拟信号进行模/数转换，并经过混频处理，得到抗混叠及降低数据速率的适合数字信号处理的数据信号，并通过数字信号处理后得到音频输出信号；

所述发射子模块，用于将通过数字信号处理后的基带信号通过数据速率提高后，再通过数/模转换后搬移至射频信号上。

其中，所述接收射频模拟前端主要由谐波滤波器、带自动增益控制AGC的宽带低噪声放大器以及低通滤波器组成；其中，

所述谐波滤波器，用于减少射频RF信号进入所述低噪声放大器之前信噪比的损失和对频带外的信号进行有效的抑制；

所述低噪声放大器，用于减少短波信号在电离层变化时信号衰落的影响，并起到自动增益控制电路的作用，以满足短波信号动态范围大的要求。

所述低通滤波器，用于进一步滤除所需工作频段以外的干扰噪声信号。

其中，所述接收射频数字前端主要由模/数A/D转换电路、直接数字频率合成器DDS、数字下变频器DDC和数字信号处理器DSP组成；其中，

所述A/D转换电路，用于将模拟信号转换为数字信号；

所述DDS，用于提供数字本振信号用来与A/D采样后的数字信号进行混频；

所述DDC，主要用于降低数字信号的数据速率，以便使其与所述数字信号处理器DSP的处理能力相适应；

所述DSP24，用于进行基带信号的相关处理。

其中，所述发射子模块主要由数字信号处理器DSP、数字上变频器DUC、直接数字频率合成器DDS和数/模D/A转换电路组成；其中，

所述DSP，用于进行基带信号的相关处理；

所述DUC，用于将基带信号数据率提高至与DDS子模块相同的数据速率，以便两者进行数字混频处理，得到数字混频信号；

所述DDS，用于提供数字本振信号用来与DUC处理后的数字信号进行混频；