基于软件无线电的宽频带波形可重构射频收发方法技术

本发明专利技术公开了一种基于软件无线电的宽频带波形可重构射频收发方法。使用本发明专利技术能够实现不同频段的射频收发，真正实现用软件实现硬件配置的无线电系统。本发明专利技术射频收发模块包括发射子模块和接收子模块；主控模块通过CPCI总线设置发频收发模块的指定收发频带以及射频收发制式，可以灵活地配置实现不同频率段的射频收发，从而实现2MHz～3GHz范围带宽的信号收发，以及实现不同通信调制方式的通信；并且，将低频信号(小于1Ghz)通过接口路径进行数据传输，高频信号(大于或等于1Ghz)通过CPCI总线进行数据传输，实现2MHz～3GHz范围带宽的信号的快速实时传递。

【技术实现步骤摘要】
基于软件无线电的宽频带波形可重构射频收发方法
本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种基于软件无线电的宽频带波形可重构射频收发方法。
技术介绍
软件无线电技术是上世纪九十年代在美国被提出的，最早是从军事通信技术上发展而来，其基本思想是通过软件技术实现硬件配置，可以实现灵活的可重构特性。其中的关键技术之一就是实现宽频带中任意频带的射频收发功能。软件无线电射频收发的作用是将射频收发机配置成很多模式的工作状态来满足现有的和将来不同的通信标准要求。这些通信标准有蜂窝通信系统(2G～3G)、无线个人局域网通信系统，广播通信系统和导航通信系统。很明显，每一个通信标准都会有各自不同的中心频率、波道带宽、噪声指标、功率指标、动态范围等。因此软件无线电收发射频电路必须同时具有动态范围的可配置性和满足不同通信标准的性能指标要求。关于软件无线电所使用的宽频带波形可动态重构的通用射频收发装置，国内外存在少数的专利成果，如专利号为CN201010272348的《一种基于软件无线电的无线通信系统终端设备》中，该终端设备中包括可控的发射接收模块与控制系统，但是此终端设备是通过不同的射频收发模块来实现不同频段的射频收发，而非在一块射频收发模块上实现宽频段的射频收发和通信波形部署，真正实现具有实时性、功能参数可重构、波形参数及通信模式可用软件实现硬件配置的无线电系统。在目前关于软件无线电的专利中，并没有专门的宽频带波形可重构的软件无线电设备。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于软件无线电的宽频带波形可重构射频收发方法，能够实现不同频段的射频收发，真正实现用软件实现硬件配置的无线电系统。本专利技术的基于软件无线电的宽频带波形可重构射频收发方法，采用的系统包括通过接口依次相连的射频收发模块、模数数模转化模块、数据处理模块和主控模块；同时，射频收发模块、主控模块、模数数模转化模块和数据处理模块分别接在CPCI总线上；所述射频收发模块包括发射子模块和接收子模块；在发送过程中，首先，主控模块通过CPCI总线设置发射子模块的指定发送频带以及射频发送制式，然后将需要发送的小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至数据处理模块，将需要发送的1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线发送至数据处理模块；所述数据处理模块对数字信号数据进行数字信号处理，处理后的信号中，小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至模数数模转换模块，1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线发送至模数数模转换模块；所述模数数模转换模块将数据处理模块处理后的数字信号数据转换成模拟信号，并通过接口发送至发射子模块；所述发射子模块根据主控模块经CPCI总线发送的指定发送频带，利用频率综合器实现快速跳频，实时改变当前发射频率为指定发送频带内的频率，采用设定的射频发送制式将模拟信号通过发送天线以指定发送频带内频率发送出去；在接收过程中，首先，主控模块通过CPCI总线设置接收子模块的指定接收频带以及射频接收制式，接收子模块根据指定的射频接收制式接收指定接收频带内的射频信号，并将射频信号通过接口发送至模数数模转换模块；模数数模转换模块将射频信号转换成数字信号，并将小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至数据处理模块，将1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线发送至数据处理模块；所述数据处理模块对模数数模转换模块转换后的数字信号进行信号处理后，将小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至主控模块，将1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线传至主控模块；所述主控模块将数据处理模块处理后的数字数据进行采集或转发至外部设备。有益效果：本专利技术主控模块通过CPCI总线设置发频收发模块的指定收发频带，可以通过软件灵活的配置实现不同频率段的射频收发，能够实现2MHz～3GHz范围带宽的信号收发；主控模块通过CPCI总线设置发频收发模块的射频收发制式，可以通过在线软件加载的方式实现不同通信调制方式的通信；可以通过软件配置应用于多种制式的无线通信系统中，如可以应用于通信中继、电子侦察、电子干扰、信息分发/广播等多功能终端设备中。并且，本专利技术将低频信号(小于1Ghz)通过接口路径进行数据传输，高频信号(大于或等于1Ghz)通过CPCI总线进行数据传输，实现2MHz～3GHz范围带宽的信号的快速实时传递。附图说明图1为本专利技术射频收发装置结构示意图。图2为本专利技术射频收发装置收发方法流程示意图。图3为本专利技术射频收发装置的一种应用结构示意图。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种基于软件无线电的宽频带波形可重构射频收发方法，采用如如图1所示的系统，该系统包括：射频收发模块、模数数模转化模块、数据处理模块、CPCI总线和主控模块；其中，射频收发模块、模数数模转换模块、数据处理模块、主控模块通过接口依次相连，射频收发模块、模数数模转化模块、数据处理模块和主控模块通过CPCI总线互联。其中，模数数模转换模块、数据处理模块和主控模块之间的数据传输过程中，低频信号(小于1Ghz)通过接口路径进行数据传输，高频信号(大于或等于1Ghz)通过CPCI总线进行数据传输。所述射频收发模块与接收天线和发送天线连接，用于接收或者发送射频信号；其中，射频信号的带宽范围为2MHz～3GHz。所述的射频收发模块包括发射子模块和接收子模块，其中，发射子模块主要是将中频基带通过滤波、放大、功率控制、三级混频等电路变频到2Mhz～3Ghz的射频输出信号，整个发射子模块主要包括发射通道、频率综合器和控制系统，可以在线更改频率；接收子模块主要是将2Mhz～3Ghz的射频输入信号通过滤波、放大、变频等操作转变为数字基带系统要求的中频信号。射频收发模块中最主要的就是频率综合器，频率综合器是整个系统的核心，决定着系统整体性能的好坏和功能的正确性，频综主要实现快速跳频，并产生系统所需要的多个点频本振。其中，射频收发模块还包括射频天线接口、CPCI总线接口、模数数模转换接口；所述射频天线接口包括发射天线接口和接收天线接口。射频收发模块分别通过发射天线接口、接收天线接口与发送天线和接收天线连接；通过模数数模转换接口与数模模数转换模块连接，实现射频信号或数字信号的传递；通过CPCI总线接口与CPCI总线连接，所述CPCI总线接口为控制射频收发模块的核心通道，主控模块经CPCI总线控制射频收发模块的收发频段选择。所述数模模数转换模块用于完成射频信号与模拟基带信号间的模数与数模转换；所述模数数模转换模块包括模数转换接口、数模转换接口和CPCI总线接口；所述模数数模转换模块通过模数转换接口与射频接收模块相连，通过数模转换接口与射频发送模块相连，交互低频信号数据；通过CPCI总线接口与CPCI总线连接，并通过CPCI总线与数据处理模块交互高频信号数据。所述数据处理模块用于完成数字基带信号的数字信号处理，并通过接口与模数数模转换模块、主控模块连接，交互低频信号数据；通过CPCI总线接口与CPCI总线相连，并通过CPCI总线与模数数模转换模块、主控模块交互高频信号数据。所述主控模块完成射频收发模块频带的选择和通信制式的选择，并通过CPCI总线发送至射频收发模块；通过CPCI总线实现与所述射频收发模块、数模模数转换模块、数据处理模块的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于软件无线电的宽频带波形可重构射频收发方法，其特征在于，该方法采用的系统包括通过接口依次相连的射频收发模块、模数数模转化模块、数据处理模块和主控模块；同时，射频收发模块、主控模块、模数数模转化模块和数据处理模块分别接在CPCI总线上；所述射频收发模块包括发射子模块和接收子模块；在发送过程中，首先，主控模块通过CPCI总线设置发射子模块的指定发送频带以及射频发送制式，然后将需要发送的小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至数据处理模块，将需要发送的1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线发送至数据处理模块；所述数据处理模块对数字信号数据进行数字信号处理，处理后的信号中，小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至模数数模转换模块，1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线发送至模数数模转换模块；所述模数数模转换模块将数据处理模块处理后的数字信号数据转换成模拟信号，并通过接口发送至发射子模块；所述发射子模块根据主控模块经CPCI总线发送的指定发送频带，利用频率综合器实现快速跳频，实时改变当前发射频率为指定发送频带内的频率，采用设定的射频发送制式将模拟信号通过发送天线以指定发送频带内频率发送出去；在接收过程中，首先，主控模块通过CPCI总线设置接收子模块的指定接收频带以及射频接收制式，接收子模块根据指定的射频接收制式接收指定接收频带内的射频信号，并将射频信号通过接口发送至模数数模转换模块；模数数模转换模块将射频信号转换成数字信号，并将小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至数据处理模块，将1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线发送至数据处理模块；所述数据处理模块对模数数模转换模块转换后的数字信号进行信号处理后，将小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至主控模块，将1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线传至主控模块；所述主控模块将数据处理模块处理后的数字数据进行采集或转发至外部设备。...

【技术特征摘要】
1.一种基于软件无线电的宽频带波形可重构射频收发方法，其特征在于，该方法采用的系统包括通过接口依次相连的射频收发模块、模数数模转化模块、数据处理模块和主控模块；同时，射频收发模块、主控模块、模数数模转化模块和数据处理模块分别接在CPCI总线上；所述射频收发模块包括发射子模块和接收子模块；在发送过程中，首先，主控模块通过CPCI总线设置发射子模块的指定发送频带以及射频发送制式，然后将需要发送的小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至数据处理模块，将需要发送的1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线发送至数据处理模块；所述数据处理模块对数字信号数据进行数字信号处理，处理后的信号中，小于1GHz的数字信号数据通过接口发送至模数数模转换模块，1GHz以上的数字信号数据通过CPCI总线发送至模数数模转换模块；所述模数数模转换模块将数据处理模块处理后的数字信号数据转换成模拟信号，并通过接口发送至发射子模块；...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆，曲志超，贾一桢，马宗峰，高丁，蔡林均，张琦，
申请(专利权)人：山东航天电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37