基于跳频的MFSK调制解调器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于跳频的MFSK解调器，它涉及通信领域中能有效提高系统抗干扰能力的技术。本发明专利技术在跳频通信系统中采用MFSK调制方式，利用了MFSK调制方式符号率低、抗干扰能力强的特点，而且在通用MFSK信号的基础上增加了符号累积功能，通过跳频捕获、同步保持、分集接收等多种技术，实现了通信系统的强抗干扰功能。它还具有跳频系统的顽存性和鲁棒性。特别适用于提高卫星通信系统抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
基于跳频的MFSK调制解调器
本专利技术涉及无线通信领域中的一种基于跳频的MFSK解调器，特别适用于用作卫星通信系统中基于高速跳频应用方式的调制解调器。
技术介绍
由于覆盖面广、通信距离远、组网灵活、机动性能优越等特点，卫星通信的应用领域越来越广阔。卫星通信信号的载波频率通常固定不变，容易受到敌对方的瞄准干扰，而跳频技术对于瞄准干扰具有一定抑制效果，能显著提高卫星通信系统的抗干扰能力，这种跳频时分多址通信方式对解调器提出了更高的要求。本专利技术主要应用于军用高速跳频抗干扰卫星通信系统，支持跳频速率高，最高可达XX跳/秒，跳频带宽最宽可达2GHz，具备较高扩频增益，跳频频率集频点数最高可达2E24，跳频图案周期为3年，具备时域置乱/解置乱功能，能够显著提高跳频通信系统的抗干扰、抗侦收、抗截获能力。现有的跳频时分多址解调器支持跳频速率较低，最高能达到1000跳/秒，当跳速提高，突发变短时传输效率相应降低；跳频带宽较窄，最宽到达800MHz，扩频增益有限，限制跳频通信系统的抗干扰能力；跳频频率集频点数较少，跳频图案周期较短，不具备时域置乱/解置乱功能，限制跳频通信系统的抗侦收、抗截获能力。为克服现有跳频时分多址解调器上述缺点，专利技术了基于跳频的MFSK解调器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免上述
技术介绍
中的不足之处而提供一种能够在跳频速率高达XX跳/秒条件下正常工作的专用解调器，本专利技术还具有多模式、多速率、同步时间短、集成化程度高、性能稳定可靠、重量轻、功耗低、结构简单等特点。本专利技术的目的是这样实现的：它由监控单元A、按键盘B、液晶显示器C、电源D、中频单元F组成，其特征在于：还包括基带解调模块E、访问控制模块G，其中中频单元F的中频信号输入端口F1与外部L频段中频信号输入端口IN1连接，中频单元F的监控数据输入端口F3通过数据总线与监控单元A的监控数据输出端口A5连接，中频单元F在监控单元A输入的频率控制信号控制下，把来自外部的L频段中频信号解调成基带信号，通过中频单元F的基带信号输出端口F2将基带信号输出至基带解调模块E的基带信号输入端口E1，基带解调模块E将解调后的数据经解调数据输出端口E2输出至访问控制模块G的解调数据输入端口G1，访问控制模块G将解调控制信息经解调控制输出端口G2输出至基带解调模块E的解调控制输入端口E3，基带解调模块E的监控输入端口E4与监控单元A的监控输出端口A3连接，接收来自监控的参数信息，访问控制模块G将业务数据经业务数据输出端口G3输出至外部数据输出端口OUT2，访问控制模块G将频率控制字经跳频控制输出端口G4输出至外部跳控数据输出端口OUT3，访问控制模块G的监控输入输出端口G5与监控单元A的监控输入输出端口A6连接，监控单元A输出控制信息至访问控制模块G，访问控制模块G给监控单元A反馈状态参数信息，监控单元A的液晶显示输出端口A4通过数据线与液晶显示器C的数据输入端口C1连接，显示各单元工作状态，监控单元A的键盘数据输入端口A2通过数据线与按键盘B的数据输出端口B1连接，接收键盘控制信息，监控单元A的远控数据输入输出端口A1通过数据线与外部RS-485接口INOUT1端口连接，电源D出端口+V1、+V2、+V3、+V4电压端与监控单元、基带解调模块、中频解调模块、访问控制模块的电源端连接。本专利技术基带解调模块E由A/D变换器Ea、数字下变频器Eb、匹配滤波器Ec、离散短时傅里叶变换模块Ed、信道译码模块Ee组成；其中A/D变换器Ea对中频单元F输入的基带信号进行模/数变换，将模/数变换后的数据输入数字下变频器Eb的数据输入端口Eb1，数字下变频器Eb将信号进行数字变频后经数据输出端口Eb2输出至匹配滤波器Ec的数据输入端口Ec1，匹配滤波器Ec将输入的数字下变频信号进行波形匹配，将波形匹配后的信号经数据输出端口Ec2输入至离散短时傅里叶变换模块Ed的数据输入端口Ed1，离散短时傅里叶变换模块Ed对输入的信号进行变换，完成码元同步，并提取频率信息进行判决。当输入的信号完成解调后经数据输出端口Ed2输出至信道译码模块Ee的数据输入端口Ee1，信道译码模块Ee将译码后数据经数据输出端口Ee2输出至访问控制模块G的解调数据输入端口G1，监控单元A将参数配置经数据输出端口A3输出至离散短时傅里叶变换模块Ed的监控数据输入端口Ed4。本专利技术访问控制模块G数据处理单元Ga、跳频同步控制单元Gb和时隙分配控制单元Gc组成；其中数据处理单元Ga的解调数据输入端口Ga1与基带解调模块E的解调数据输出端口E2连接，接收解调数据，并缓存，同时还接收解调器反馈的接收控制信息，用于判断该跳解调数据的类型和解置乱，数据处理单元Ga的数据输出端口Ga2连接外部数据输出端口OUT2，输出业务数据，数据处理单元Ga的TOD输出端口Ga3连接跳频同步控制单元Gb的TOD输入端口Gb3，输出解调TOD数据；跳频同步控制单元Gb的监控数据输入输出端口Gb1与监控单元A的输出入输出端口A6连接，接收绝对时间信息，计算初始TOD，跳频同步控制单元Gb的业务数据输出端口Gb2连接外部跳控数据输出端口OUT3，输出接收频率控制字，跳频同步控制单元Gb的TOD输入端口Gb3连接数据处理单元Ga的TOD输出端口Ga3，接收解调TOD数据，用于修正本地TOD初始值，实现TOD同步，跳频同步控制单元Gb的数据输入端口Gb4连接基带解调模块E的数据输出端口E2，接收同步信号到达指示，用于判断是否实现TOD同步，同时还接收时隙定位脉冲，作为TOD计数器的驱动时钟，跳频同步控制单元Gb的控制输出端口Gb5连接时隙分配控制单元Gc的控制输入口端Gc2，输出本地TOD和状态参数；时隙分配控制单元Gc的监控输入输出端口Gc1与监控单元A的监控输入输出端口A6连接，接收业务类型参数，用于生成帧计划，分配业务时隙，时隙分配控制单元Gc的控制输入端口Gc2连接跳频同步控制单元Gb的控制输出端口Gb5，接收状态参数，用于确定同步状态，以确定帧结构类型，同时还接收本地TOD信息，用于生成时间置乱图案，时隙分配控制单元Gc的解调控制数据输出端口Gc3连接基带解调模块E的解调控制数据输入端口E3，根据置乱后帧结构，输出接收控制信息。本专利技术与
技术介绍
相比具有如下优点：1.本专利技术是一种跳频时分多址解调器，跳频速率可达XX跳/秒，同步时间短，通信效率高，能够进行多速率混合解调，具有数据速率和中频频率、调制方式可变等特点，同时具备完善的监控功能，因此在卫星通信系统中得到了广泛的应用。2.本专利技术集成化程度高，功耗低，整机调试工作量小，性能稳定可靠，能够在较恶劣的环境(-10℃～55℃)条件下正常工作。3.本专利技术采用标准外形结构，结构简单，内部紧凑，成本低，具有推广应用价值。附图说明图1是本专利技术实施例的电原理方框图。图2是本专利技术基带解调单元E实施例的电原理图。图3是本专利技术访问控制模块G实施例的电原理图。具体实施方式参照图1至图3，本专利技术由监控电路A、按键盘B、液晶显示器C、电源D、中频单元F、基带解调单元E、访问控制模块G组成。其中监控电路A输入输出端口A1通过RS-485接口与外部监控系统连接，用于实施对本机的监测和控制，监控电路A键盘数据输入端口A2与按键本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于跳频的MFSK解调器，包括监控单元(A)、按键盘(B)、液晶显示器(C)、电源(D)和中频单元(F)，其特征在于：还包括基带解调模块(E)和访问控制模块(G)，其中中频单元(F)的中频信号输入端口F1与外部L频段中频信号输入端口IN1连接，中频单元(F)的监控数据输入端口F3通过数据总线与监控单元(A)的监控数据输出端口A5连接，中频单元(F)在监控单元(A)输入的频率控制信号控制下，把来自外部的L频段中频信号解调成基带信号，通过中频单元(F)的基带信号输出端口F2将基带信号输出至基带解调模块(E)的基带信号输入端口E1，基带解调模块(E)将解调后的数据经解调数据输出端口E2输出至访问控制模块(G)的解调数据输入端口G1，访问控制模块(G)将解调控制信息经解调控制输出端口G2输出至基带解调模块(E)的解调控制输入端口E3，基带解调模块(E)的监控输入端口E4与监控单元(A)的监控输出端口A3连接，接收来自监控的参数信息，访问控制模块(G)将业务数据经业务数据输出端口G3输出至外部数据输出端口OUT2，访问控制模块(G)将频率控制字经跳频控制输出端口G4输出至外部跳控数据输出端口OUT3，访问控制模块(G)的监控输入输出端口G5与监控单元(A)的监控输入输出端口A6连接，监控单元(A)输出控制信息至访问控制模块(G)，访问控制模块(G)给监控单元(A)反馈状态参数信息，监控单元(A)的液晶显示输出端口A4通过数据线与液晶显示器(C)的数据输入端口C1连接，显示各单元工作状态，监控单元(A)的键盘数据输入端口A2通过数据线与按键盘(B)的数据输出端口B1连接，接收键盘控制信息，监控单元(A)的远控数据输入输出端口A1通过数据线与外部RS‑485接口INOUT1端口连接，电源(D)出端口+V1、+V2、+V3、+V4电压端分别与监控单元、基带解调模块、中频解调模块、访问控制模块的电源端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于跳频的MFSK解调器，包括监控单元（A）、按键盘（B）、液晶显示器（C）、电源（D）和中频单元（F），其特征在于：还包括基带解调模块（E）和访问控制模块（G），其中中频单元（F）的中频信号输入端口F1与外部L频段中频信号输入端口IN1连接，中频单元（F）的监控数据输入端口F3通过数据总线与监控单元（A）的监控数据输出端口A5连接，中频单元（F）在监控单元（A）输入的频率控制信号控制下，把来自外部的L频段中频信号解调成基带信号，通过中频单元（F）的基带信号输出端口F2将基带信号输出至基带解调模块（E）的基带信号输入端口E1，基带解调模块（E）将解调后的数据经解调数据输出端口E2输出至访问控制模块（G）的解调数据输入端口G1，访问控制模块（G）将解调控制信息经解调控制输出端口G2输出至基带解调模块（E）的解调控制输入端口E3，基带解调模块（E）的监控输入端口E4与监控单元（A）的监控输出端口A3连接，接收来自监控的参数信息，访问控制模块（G）将业务数据经业务数据输出端口G3输出至外部数据输出端口OUT2，访问控制模块（G）将频率控制字经跳频控制输出端口G4输出至外部跳控数据输出端口OUT3，访问控制模块（G）的监控输入输出端口G5与监控单元（A）的监控输入输出端口A6连接，监控单元（A）输出控制信息至访问控制模块（G），访问控制模块（G）给监控单元（A）反馈状态参数信息，监控单元（A）的液晶显示输出端口A4通过数据线与液晶显示器（C）的数据输入端口C1连接，显示各单元工作状态，监控单元（A）的键盘数据输入端口A2通过数据线与按键盘（B）的数据输出端口B1连接，接收键盘控制信息，监控单元（A）的远控数据输入输出端口A1通过数据线与外部RS-485接口INOUT1端口连接，电源（D）输出端口＋V1、＋V2、＋V3、+V4电压端分别与监控单元、基带解调模块、中频解调模块、访问控制模块的电源端连接；所述的访问控制模块（G）由数据处理单元（Ga）、跳频同步控制单元（Gb）和时隙分配控制单元（Gc）组成；其中数据处理单元（Ga）的解调数据输入端口Ga1与基带解调模块（E）的解调数据输出端口E2连接，接收解调数据，并缓存，同时还接收解调器反馈的接收控制信息，用于判断解调数据的类型和解置乱，数据处理单元（Ga）的数据输出端口Ga2连接外部数据输出端口OUT2，输出业务数据，数据处理单元（Ga）的TOD输出端口Ga3连接跳频同步控制单元（Gb）的TOD输入端口Gb3，输出解调TOD数据；跳频同步控制单元（Gb）的监控数据输入输出端口Gb1与监控单元（A）的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王赛宇，陈敬乔，李勇，尚春杰，孙晨华，郝学坤，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13