[发明专利]一种用于无人机遥测、遥控和数传系统

摘要

本发明公开了一种用于无人机遥测、遥控和数传系统，它包括地空宽带通信模块、地空窄带通信模块和地面间通信模块，所述的地空宽带通信模块用于无人机侦察图像和遥测数据的通信传输，所述的地空窄带通信模块用于无人机和车载终端、无人机和手持设备的遥控数据通信，所述的地面间通信模块用于地面终端之间的通信。本发明提供一种用于无人机遥测、遥控和数传系统，具有发射端功耗低、接收端数据处理精确等优点。

主权项

一种用于无人机遥测、遥控和数传系统，其特征在于：它包括地空宽带通信模块、地空窄带通信模块和地面间通信模块，所述的地空宽带通信模块用于无人机侦察图像和遥测数据的通信传输，所述的地空窄带通信模块用于无人机和车载终端、无人机和手持设备的遥控数据通信，所述的地面间通信模块用于地面终端之间的通信；所述的地空宽带通信模块包括用于无人机的宽带发射端和用于地面设备的宽带接收端；所述的宽带发射端包括第一FPGA、DAC、高频滤波电路和宽带射频发射模块，第一FPGA的数字信号输出与DAC连接，第一FPGA的功率控制输出与宽带射频发射模块连接，DAC的输出与高频滤波电路连接，高频滤波电路的输出与宽带射频发射模块连接；所述的第一FPGA包括交织模块、组帧模块、卷积编码模块、QPSK映射模块、成型滤波模块、DUC模块和功率控制模块，数据源输入交织模块，交织模块的输出与组帧模块连接，组帧模块的输出与卷积编码模块连接，卷积编码模块的输出与QPSK映射模块连接，QPSK映射模块的输出与成型滤波模块连接，成型滤波模块的输出与DUC模块连接，DUC模块的输出与DAC连接，功率控制模块的输出与宽带射频发射模块连接；所述的宽带接收端包括宽带射频接收模块、中频滤波模块、ADC和第二FPGA，宽带射频接收模块接收来自外部的通信信号以及来自第二FPGA的控制信号，宽带射频接收模块的输出与中频滤波模块连接，中频滤波模块的输出与ADC连接，ADC的输出与第二FPGA连接，第二FPGA的时钟控制输出与ADC连接，第二FPGA的增益控制输出与宽带射频接收模块连接，第二FPGA还通过内部接口输出解调数据；所述的第二FPGA包括下变频模块、AGC控制模块、小数抽取模块、匹配滤波模块、位同步模块、频偏同步模块、频域均衡模块、译码/判决模块、解交织模块和匀速缓冲模块，下变频模块的输入与ADC连接，下变频模块的输出与AGC控制模块连接，AGC控制模块的增益控制输出分与射频接收模块连接，AGC控制模块的调解输出与小数抽取模块连接，小数抽取模块的输出与匹配滤波模块连接，匹配滤波模块的输出与位同步模块连接，位同步模块的输出与频偏同步模块连接，频偏同步模块的输出与频域均衡模块连接，频域均衡模块的输出与译码/判决模块连接，译码/判决模块的输出与解交织模块连接，解交织模块的输出与匀速缓冲模块连接，匀速缓冲模块的输出通过内部接口输出调解增益；所述的第二FPGA的下变频模块包括正交混频电路、低通滤波电路和数控振荡电路，正交混频电路的输入分别与外部输入信号和数控振荡电路连接，正交混频电路输出I、Q两路信号至低通滤波电路，低通滤波电路输出I、Q两路信号至AGC控制模块，所述的第二FPGA的下变频模块的数控振荡电路使用CORDIC算法；所述的地空窄带通信模块包括用于地面设备的窄带发射端和用于无人机的窄带接收端；所述的窄带接收端和宽带发射端共用同一个FPGA即第一FPGA；所述的窄带发射端和宽带接收端共用同一个FPGA即第二FPGA；所述的窄带发射端包括第二FPGA、DAC、高频滤波电路和窄带射频发射模块，第二FPGA的数字信号输出与DAC连接，第二FPGA的功率控制输出与窄带射频发射模块连接，DAC的输出与高频滤波电路连接，高频滤波电路的输出与窄带射频发射模块连接；所述的第二FPGA包括交织模块、组帧模块、卷积编码模块、QPSK映射模块、成型滤波模块、DUC模块和功率控制模块，数据源输入交织模块，交织模块的输出与组帧模块连接，组帧模块的输出与卷积编码模块连接，卷积编码模块的输出与QPSK映射模块连接，QPSK映射模块的输出与成型滤波模块连接，成型滤波模块的输出与DUC模块连接，DUC模块的输出与DAC连接，功率控制模块的输出与窄带射频发射模块连接；所述的窄带接收端包括窄带射频接收模块、中频滤波模块、ADC和第一FPGA，窄带射频接收模块接收来自外部的通信信号以及来自第一FPGA的控制信号，窄带射频接收模块的输出与中频滤波模块连接，中频滤波模块的输出与ADC连接，ADC的输出与第一FPGA连接，第一FPGA的时钟控制输出与ADC连接，第一FPGA的增益控制输出与窄带射频接收模块连接，第一FPGA还通过内部接口输出解调数据；所述的第一FPGA包括下变频模块、小数抽取模块、粗频偏校正模块、窄带滤波模块、位同步模块、频偏同步模块、译码/判决模块、解交织模块和匀速缓冲模块，下变频模块的输入与ADC连接，下变频模块的输出与小数抽取模块连接，小数抽取模块的输出与粗频偏校正模块连接，粗频偏校正模块的输出与窄带滤波模块连接，窄带滤波模块的输出与位同步模块连接，位同步模块的输出与频偏同步模块连接，频偏同步模块的输出与译码/判决模块连接，译码/判决模块的输出与解交织模块连接，解交织模块的输出与匀速缓冲模块连接，匀速缓冲模块的输出通过内部接口输出解调增益；所述的粗频偏校正模块包括正交混频电路、消除调制信息电路、FFT电路、谱线峰值搜索电路、计算频偏电路和数控振荡电路，正交混频电路接收来自小数抽取模块输出的信号，正交混频电路的输出分别与窄带滤波模块和消除调制信息电路连接，消除调制信息电路的输出与FFT电路连接，FFT电路的输出与谱线峰值搜索电路连接，谱线峰值搜索电路的输出与计算频偏电路连接，计算频偏电路的输出与数控振荡电路连接，数控振荡电路的输出与正交混频电路连接。