[实用新型]一种波形可配置超短波数字信息处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于超短波数字信息处理技术领域，特别涉及一种波形可配置超短波数字信息处理装置。

背景技术

网格编码调制（TCM，Trellis Coded Modulation）是一类恒包络连续相位的信号调制技术，这种调制技术是将卷积码和多电平多相位调制相结合，在调制结构中，信号映射基于集分割原理，将一信号集接连地分割成较小的子集，并使分割后子集内的最小空间距离得到最大增加；每一次分割都是将一较大信号集分割成较小的两个子集，子集内最小距离也最大。

网格编码调制具有很高的带宽和功率利用率，第一，由于网格编码调制的包络恒定，它对功放的非线性特性不敏感，功率放大器可以工作在饱和状态；第二，由于相位连续，使得其带外辐射较小，因而产生的邻道干扰也较小，频谱效率高。近年来，网格编码调制得到了深入的研究，在移动通信及卫星通信，遥测等领域获得广泛的重视。

在超短波（频率在30MHz～512MHz之间）抗干扰通信设备的研制中，网格编码调制的应用尤为广泛，这种调制技术是将卷积码和多电平多相位调制相结合，在不牺牲信息传输速率，不增加传输带宽的前提下，能获得可观的编码增益，适应现代高技术战争的使用环境。

在超短波电台中，通常的数字信息处理单元的信号处理流程如下：需要接收信号时，从天线接收到射频信号后，通过收发开关传输至射频单元，射频单元将其转换为中频信号，数字信息处理单元（FPGA、DSP等）对中频信号进行高速AD采样，并通过下变频将中频信号还原为基带信号，再通过大量运算对信号进行似然估计，解调恢复出原始信息。

需要发射信号时，数字信息处理单元生成的基带信号经上变频变为中频信号，中频信号经数模转换后传输至射频单元，射频单元将中频信号转变为射频信号，然后将射频信号传输至功率放大器进行功率放大，然后在谐波滤波器中对信号进行滤波，最后将射频信号经收发开关发送出去。在以上收发信号的过程中，数字信号处理单元还用于控制收发开关、谐波滤波器、功率放大器和射频单元。

上述收发信号的过程对处理器性能要求高，数字信息处理单元的体积较大、功耗较高，往往难以满足一些小型化（如手持设备）设备的应用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种波形可配置超短波数字信息处理装置。本实用新型具有集成度高和功耗小的优点。

本实用新型的一种波形可配置超短波数字信息处理装置包括用于将射频信号转变为中频信号的射频模块、与射频模块连接的A/D转换器、与射频模块连接的D/A转换器、分别与A/D转换器和D/A转换器连接的上/下变频器、与上/下变频器连接的滤波器、与滤波器连接的调制器/解调器、与调制器/解调器连接的CPU、用于对射频模块进行信道控制并用于对调制器/解调器进行控制的现场可编程门阵列器件。

所述现场可编程门阵列器件通过SPI总线连接调制器/解调器。

所述现场可编程门阵列器件分别连接数据终端接口、实时时钟、音频编解码芯片、存储器、键盘和显示器。

所述音频编解码芯片为16k cvsd编解码芯片、Aic23语音编解码芯片或声码器。

所述调制器/解调器支持基于网格编码的多进制连续相位调制、8psk网格编码调制和直接序列扩频信号调制；在进行基于网格编码的多进制连续相位调制时，其可配置带宽范围为6.25KHz～200KHz，在进行直接序列扩频信号调制时，其可配置带宽范围为12.5KHz～50KHz。

所述上/下变频器支持的中频范围为100KHz～22MHz，其可配置的上/下变频的倍数在8～1024之间。

所述现场可编程门阵列器件的型号为XC3S1200E-FT256。

本实用新型的有益效果为：采用了全新的硬件体系构架和功能实现方法，省去了大量繁琐的运算及处理器开销，降低了研制难度及成本，使得本实用新型在满足现有超短波电台通信性能要求的前提下，还具有体积小、集成度高和功耗小（同等功能实现功耗不足传统方法一半）的优点，本实用新型灵活可配置，以后扩展升级的空间大。

附图说明

图1为现有技术中超短波电台原理示意图；

图2为本实用新型中低功耗波形可配置超短波数字信息处理单元示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：