[发明专利]一种基于UHF频段的局域网端机

说明书

技术领域

本发明属于通信设备研发领域，涉及了一种通信端机的设计与实现方案。

背景技术

在移动通信系统中，增大带宽、提高系统频谱利用率以及釆用强纠错编码技术一直是提高系统传输速率和可靠性的主要解决方案。OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术因其具有高的频谱利用率、强的抗多径干扰能力和灵活的可分配频谱带宽等优点，使其在无线通信领域中越来越受重视。

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)作为数字通信中的一种调制解调方式，凭借其抗干扰性强、频谱利用率高、适合高速传输等优点，成为最常用的调制解调方式之一。它具有一系列独特的优点，如抗干扰性能强、误码性能好、相对窄的功率谱、频谱利用率高、对放大设备没有线性要求等，已成为现代数字通信中一种十分重要的调制解调方式。

Ad Hoc网络目的是在恶劣的环境下，不依基础设施能够快速部署的通信网络。Ad Hoc网络具有系统自组织和组建灵活的特性，网络的抗毁性比普通的抗毁性强。国外的Nokia公司研究出可以利用自组织网络的无线移动路由器设备，并对其产品已经上市，而且还提供了无线接入系统的解决方案。另外，NEC公司研究出的基于PHS系统的移动无线计算网络系统有很好的适用性。美国研发公司Mesh Networks也已经研究出应用于Ad Hoc网络产品的无线通信系统的解决方案以及应用于Ad Hoc网络领域的各种移动终端和网络设备，为提供下一代移动通信系统终端奠定了良好的基础。

但是由于这些技术长期为国外公司所掌握，在国内这些技术尚未实现集成化和工程化的端机产品，如何将这些先进的通信集成为一体，研发出一种基于QPSK和OFDM技术，并结合全自组织的Ad Hoc网络协议的通信端机，而且该端机还能够经过过程化研发和验证，成为国内多家公司竞相研究的目标。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能够灵活组网，实时通信，自由路由的通信系统，不仅客服了传统的OFDM网络的衰落效应，而且实现了多路子载波的相干解调方式，具有更好的稳健性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：接收信号经限幅器、带通滤波器和低噪放后，送给电调滤波器，电调滤波器的输出信号经正交解调器与频率合成器的350MHz信号进行下变频混频，转换为模拟基带I/Q信号，经ADC采样后，将数字基带I/Q信号输出到FPGA，FPGA对数字基带I/Q信号进行FFT变换、QPSK解调、3×3解交织和Turbo2/3码解码，还原为每个长度为2kb的子包数据，将子包数据按照顺序号进行拼包处理，再进行数据包拼包，还原得到文件；FPGA将待发送的文件拆分为数据包，再拆分为每个长度为2kb的子包数据，对每个子包数据行Turbo码2/3编码、3×3矩阵交织、QPSK调制和IFFT变换，生成数字基带I/Q信号，由DAC转换为模拟基带I/Q信号，经正交调制器与频率合成器的350MHz信号进行上变频混频，转换为UHF频段内频点的模拟信号，再经发送路径输出，发送路径包括滤波器、功放、频率综合器。

本发明的有益效果是：采用了先进的OFDM、QPSK和Ad Hoc等技术，实现了一个非常灵活和高效的基于UHF频段的通信系统。该通信系统通过简单的配置就可以应用于一片特定的通信区域内(约为10km²)，实现实时、自动、高速和灵活的无线通信。由于该端机对应用层开发了基于TCP/IP的网络接口，可以方便的接驳PC电脑，实现了有线Ethernet的无线化高达5Mbps的通信，以较低的成本搭建了灵活且高效的无线网络。

附图说明

图1是典型的OFDM系统示意图；

图2是基于UHF频段无线通信系统组成示意图；

图3是基于UHF频段端机组成示意图；

图4是基于UHF频段端机通信流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明采用了当前先进的QPSK和OFDM技术，结合了全自组织的Ad Hoc网络协议，能够在较小范围内实现高效和灵活的无线宽带通信。

本发明实现的主要功能如下：

1.实现一种基于OFDM正交频分复用的高速率数据传输方法；

2.实现一种基于QPSK正交相移键控的数字调制和解调方式；

3.实现多个端机之间灵活的Ad Hoc自组织组网；

4，实现多个端机之间网络Qos的实时动态管理和监控；