一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统及实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统及实现方法。系统包括第一射频信道、第二射频信道、天线选择控制模块、信号质量判决模块和信号解调模块；该系统采用FM方式和抗干扰方式下的解调信噪比、误码率判断及信号能量判断机制，实现对双信道质量评估和判决以及对天线的选择。本发明专利技术涉及机载超短波通信领域，能够在大型飞机转弯机身遮挡射频信号时，通过对双信道接收的信号质量判决，完成信道评估与自动判决，控制使用天线，从而达到有效降低因机身遮挡而产生机载超短波数传模块通信中断的现象。本发明专利技术具有系统结构简单、信道评估准确、性能稳定可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统及实现方法
本专利技术涉及机载超短波通信信道自适应判断及评估，具体涉及一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统及实现方法。
技术介绍
对于机载超短波数传模块通信中断问题，目前一般采用增加发送次数的方式，这固然是一种容易实现的解决方式，但这种方式不仅增加了通信建立时间，同时会出现信息重复发送的隐患。若遇到大型飞机转弯时，由于机身遮挡射频信号，导致天线无法接收射频信号，而造成机载超短波数传模块通信中断的情况时，增加发送次数的方式则无法发挥作用。经多次试飞试验发现通过增加机上天线数量，合理分配安装位置，建立双信道通信体制，可大大减少此类情况的发生。因此需要一种数传模式下的双信道信号检测与控制技术来根本解决该问题。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统及实现方法。该系统采用FM方式和抗干扰方式下的解调信噪比、误码率判断及信号能量判断机制，实现对双信道质量评估和判决以及对天线的选择。能够在大型飞机转弯机身遮挡射频信号时，通过对双信道接收的信号质量判决，完成信道评估与自动判决，控制使用天线，从而达到有效降低因机身遮挡而产生机载超短波数传模块通信中断的现象。本专利技术采取的技术方案是：一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统，其特征在于，所述系统包括第一射频信道、第二射频信道、天线选择控制模块、信号质量判决模块和信号解调模块；其中第一射频信道和第二射频信道分别连接上天线和下天线；第一射频信道和第二射频信道的一个输入端分别连接天线选择控制模块，用于接收天线控制信号；信号质量判决模块的两个输出端分别连接信号解调模块的两个输入端，用于分别向信号解调模块输出第一射频信道和第二射频信道的AGC控制信号；信号解调模块的两个输出端分别连接第一射频信道和第二射频信道的输入端，用于分别向第一射频信道和第二射频信道发送AGC控制信号；第一射频信道和第二射频信道的两个输出端分别连接信号解调模块的四个输入端，用于分别接收第一射频信道和第二射频信道2发送中频信号及能量检测信号；信号解调模块的四个输出端分别连接信号质量判决模块的四个输入端，用于向信号质量判决模块发送第一射频信道和第二射频信道的解调信号及能量检测信号。本专利技术所述第一射频信道和第二射频信道均包括由第一电调滤波器、第一宽带放大器、射频电子开关、第二电调滤波器依次连接构成的高放电路；包括由第二宽带放大器、第一混频器、第一声表滤波器、第三宽带放大器、第二声表滤波器、第二混频器依次连接构成的混频电路；包括由第四宽带放大器、中频放大器、第三声表滤波器依次连接构成的中频放大电路；包括由第五宽带放大器、检波器、加法器依次连接构成的信道能量检测电路；所述的高放电路通过第二电调滤波器与混频电路的第二宽带放大器连接；混频电路通过第二混频器与中频放大电路的第四宽带放大器连接；中频放大电路通过第三声表滤波器与信道能量检测电路的第五宽带放大器连接。本专利技术所述信号解调模块包括型号为AD9235BRU-40数模转换芯片N1、型号为AD9235BRU-40数模转换芯片N2、型号为XC6SLX45-2CSG324I的FPGA芯片D1、型号为XC6SLX45-2CSG324I的FPGA芯片D2、型号为TMS320C6418ZTSA500的DSP芯片D3、型号为TMS320C6418ZTSA500的DSP芯片D4；其中数模转换芯片N1、FPGA芯片D1、DSP芯片D3依次连接，由数模转换芯片N1接收第一中频信号，由DSP芯片D3输出解调信号；数模转换芯片N2、FPGA芯片D2、DSP芯片D4依次连接，由数模转换芯片N2接收第二中频信号，由DSP芯片D4输出解调信号。本专利技术所述信号质量判决模块采用型号为TMS320DM6446AZWTA513的DSP芯片，负责完成程序加载，模式控制、信号质量判决、AGC控制；所述天线选择控制模块采用型号为EP3C25F256I7N的FPGA芯片，负责根据判断质量判决模块输出的判决结果输出响应的天线选择控制信号，实现信道的自适应选择。本专利技术所述一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统的实现方法，其特征在于，采用具有常规FM模式和抗干扰模式下两种工作方式对双信道信号进行检测与控制，其实现方法是：一、宽带FM模式下的双信道信号质量检测及判决采用信号解调模块对接收的两路中频信号进行相关解调，并对解调的双信道信号质量进行对比：首先判断两信道信号质量是否相同，若不相同，则选择信号质量好的通路；若相同，则判断两信道能量是否相差1dB之内，如果不是，则选择信道能量大的通路；如果是，则选择下天线通路，即切换信号通路。二、抗干扰模式下的双信道信号质量检测及判决在抗干扰模式下，将中频能量检测信息和中频信号送至信号解调模块，其实现方法是：a）、信号解调模块首先判断两信道接收中频信号是否同步，如果同步，则进入下一步判断，不同步则被认作干扰信号接收无效；同时对两信道中频信号进行信号能量检测。b）、两信道同步后，分别对两信道中频信号进行解调，将解调出的数据报头与已知报头数据进行比较。c）、对两信道信号报头数据及信号能量检测的比较结果进行逻辑处理，若设第一信道误码率为P1，信号能量为V1；第二信道误码率为P2，信号能量为V2；若判断P1与P2不相等，再进一步比较P1与P2的大小，若P1大于P2，则选择第一信道，否则就选择第二信道；若判断P1与P2相等，再进一步比较V1与V2，若V1大于等于V2，则选择第一信道，否则就选择第二信道。本专利技术所产生的有益效果是：具有系统结构简单、信道评估准确、性能稳定可靠等优点。通过具有自适应与可靠的机制来对两个信道接收信号的质量进行判决，可以改善飞机转弯或进行机动动作过程中，因超短波天线受遮挡而出现机载超短波数传模块通信偶尔中断的现象，同时减少了通信建立时间及信息重复发送的隐患。附图说明图1是本专利技术的原理框图；图2是图1中第一射频信道原理框图；图3是图1中第二射频信道原理框图；图4是图1中信号解调模块原理框图；图5是宽带FM模式下检测机制原理框图；图6是宽带FM模式下信号质量检测判决流程图；图7是抗干扰模式下信号质量检测判决流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1所示，本系统包括第一射频信道、第二射频信道、天线选择控制模块、信号质量判决模块和信号解调模块；其中第一射频信道和第二射频信道分别连接上天线和下天线；第一射频信道和第二射频信道的一个输入端分别连接天线选择控制模块，用于接收天线控制信号；信号质量判决模块的两个输出端分别连接信号解调模块的两个输入端，用于分别向信号解调模块输出第一射频信道和第二射频信道的AGC控制信号；信号解调模块的两个输出端分别连接第一射频信道和第二射频信道的输入端，用于分别向第一射频信道和第二射频信道发送AGC控制信号；第一射频信道和第二射频信道的两个输出端分别连接信号解调模块的四个输入端，用于分别接收第一射频信道和第二射频信道2发送中频信号及能量检测信号；信号解调模块的四个输出端分别连接信号质量判决模块的四个输入端，用于向信号质量判决模块发送第一射频信道和第二射频信道的解调信号及能量检测信号。系统各器件功能：——上天线、下天线：用于接收和发射信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统，其特征在于，所述系统包括第一射频信道、第二射频信道、天线选择控制模块、信号质量判决模块和信号解调模块；其中第一射频信道和第二射频信道分别连接上天线和下天线；第一射频信道和第二射频信道的一个输入端分别连接天线选择控制模块，用于接收天线控制信号；信号质量判决模块的两个输出端分别连接信号解调模块的两个输入端，用于分别向信号解调模块输出第一射频信道和第二射频信道的AGC控制信号；信号解调模块的两个输出端分别连接第一射频信道和第二射频信道的输入端，用于分别向第一射频信道和第二射频信道发送AGC控制信号；第一射频信道和第二射频信道的两个输出端分别连接信号解调模块的四个输入端，用于分别接收第一射频信道和第二射频信道2发送中频信号及能量检测信号；信号解调模块的四个输出端分别连接信号质量判决模块的四个输入端，用于向信号质量判决模块发送第一射频信道和第二射频信道的解调信号及能量检测信号。

【技术特征摘要】
1.一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统，其特征在于，所述系统包括第一射频信道、第二射频信道、天线选择控制模块、信号质量判决模块和信号解调模块；其中第一射频信道和第二射频信道分别连接上天线和下天线；第一射频信道和第二射频信道的一个输入端分别连接天线选择控制模块，用于接收天线控制信号；信号质量判决模块的两个输出端分别连接信号解调模块的两个输入端，用于分别向信号解调模块输出第一射频信道和第二射频信道的AGC控制信号；信号解调模块的两个输出端分别连接第一射频信道和第二射频信道的输入端，用于分别向第一射频信道和第二射频信道发送AGC控制信号；第一射频信道和第二射频信道的两个输出端分别连接信号解调模块的四个输入端，用于分别接收第一射频信道和第二射频信道2发送中频信号及能量检测信号；信号解调模块的四个输出端分别连接信号质量判决模块的四个输入端，用于向信号质量判决模块发送第一射频信道和第二射频信道的解调信号及能量检测信号。2.根据权利要求1所述的一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统，其特征在于，所述第一射频信道和第二射频信道均包括由第一电调滤波器、第一宽带放大器、射频电子开关、第二电调滤波器依次连接构成的高放电路；包括由第二宽带放大器、第一混频器、第一声表滤波器、第三宽带放大器、第二声表滤波器、第二混频器依次连接构成的混频电路；包括由第四宽带放大器、中频放大器、第三声表滤波器依次连接构成的中频放大电路；包括由第五宽带放大器、检波器、加法器依次连接构成的信道能量检测电路；所述的高放电路通过第二电调滤波器与混频电路的第二宽带放大器连接；混频电路通过第二混频器与中频放大电路的第四宽带放大器连接；中频放大电路通过第三声表滤波器与信道能量检测电路的第五宽带放大器连接。3.根据权利要求1所述的一种数传模式下的双信道信号检测与控制系统，其特征在于，所述信号解调模块包括型号为AD9235BRU-40数模转换芯片N1、型号为AD9235BRU-40数模转换芯片N2、型号为XC6SLX45-2CSG324I的FPGA芯片D1、型号为XC6SLX45-2CSG324I的FPGA芯片D2、型号为TMS320C6418ZTSA500的DSP芯片D3、型号为TMS320C6418ZTSA5...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海波，李晓辉，陈佳林，蔡文丽，赵雷鸣，穆生军，王英，刘昊，丁宸聪，宋同心，
申请(专利权)人：天津七一二通信广播股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12