一种小型化零中频快跳频电台制造技术

本发明专利技术实施例提供一种小型化零中频快跳频电台，该电台包括：快跳频发送端生成初始零中频混合扩频数字信号；数模转换器转换初始零中频混合扩频模拟信号；第一低通滤波器滤除初始零中频混合扩频模拟信号中的高频成分；第一混频器获取初始射频混合扩频模拟信号，并通过第一天线发射出去，第二天线接收初始射频混合扩频模拟信号，第二混频器获取整合零中频混合扩频模拟信号；第二低通滤波器获取滤波后整合零中频混合扩频模拟信号；模数转换器将滤波后整合零中频混合扩频模拟信号转换为整合零中频混合扩频数字信号；快跳频接收端获取整合零中频混合扩频数字信号。本发明专利技术采用直扩与跳频相结合的方式，抗干扰能力强，借助零中频结构，占用资源量小。

【技术实现步骤摘要】
一种小型化零中频快跳频电台
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种小型化零中频快跳频电台。
技术介绍
军事无线通信是保障现代作战指挥的主要通信手段，也是联络飞机、导弹、卫星等运动目标的唯一通信手段，必须具备抗干扰措施。具有抗多径、抗跟踪干扰能力的快跳频通信得到了广泛应用，可以实现低信噪比下的数据传输。提升扩频增益与跳速可以增强跳频系统的抗干扰能力，如美国CHESS高速跳频电台，采用了直扩、跳频混合扩频方式、每秒切换5000个频率，能提供可靠的远距离数据传输。对于位于部分频点的窄带干扰，在干信比过大时很难直接以扩频增益去抗衡，需要有适当的抗窄带干扰能力。此外，为了适应战场环境下灵活快速部署与隐蔽性的要求，快跳频电台还应具备低功耗小型化的特点，因此，亟需一种小型化零中频快跳频电台。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种小型化零中频快跳频电台。本专利技术实施例提供一种小型化零中频快跳频电台，包括：快跳频发送端、数模转换器、第一低通滤波器、第一混频器、第一天线、第二天线、第二混频器、第二低通滤波器、模数转换器和快跳频接收端，其中：所述快跳频发送端用于生成直接序列扩频与跳频扩频相结合的初始零中频混合扩频数字信号；所述数模转换器用于将所述初始零中频混合扩频数字信号转换为初始零中频混合扩频模拟信号；所述第一低通滤波器用于滤除所述初始零中频混合扩频模拟信号中的高频成分，获取滤波后的初始零中频混合扩频模拟信号；所述第一混频器用于将滤波后的初始零中频混合扩频模拟信号从零中频上变频到射频，获取初始射频混合扩频模拟信号；所述第一天线用于将所述初始射频混合扩频模拟信号发射出去；所述第二天线用于接收所述初始射频混合扩频模拟信号；所述第二混频器用于将所述初始射频混合扩频模拟信号从射频下变频到零中频，获取整合零中频混合扩频模拟信号；所述第二低通滤波器用于对所述整合零中频混合扩频模拟信号进行低通滤波，获取滤波后整合零中频混合扩频模拟信号；所述模数转换器用于将滤波后整合零中频混合扩频模拟信号转换为整合零中频混合扩频数字信号；所述快跳频接收端用于获取整合零中频混合扩频数字信号，并对所述整合零中频混合扩频数字信号进行相干接收，获取二进制数据信息。优选地，所述快跳频发送端包括：频偏处理模块、扩频基带生成模块、跳频载波生成模块和混合扩频模块，所述频偏处理模块的第一端与所述扩频基带生成模块的第一端连接，所述频偏处理模块的第二端与所述跳频载波生成模拟的第二端连接，所述扩频基带生成模块的第二端与所述混合扩频模块的第一端连接，所述跳频载波生成模块的第二端与所述混合扩频模拟的第二端连接；所述频偏处理模块用于为所述扩频基带生成模块和所述跳频载波生成模块提供带有对应于多普勒频偏的符号周期展缩量，并给所述跳频载波生成模块提供带有频偏的跳频图案，以生成自带多普勒信息的快跳频数字信号；所述扩频基带生成模块用于接收频偏处理模块传递的周期展缩量，根据发送数据与扩频码，生成基带扩频信号，并发送给所述混合扩频模块；所述跳频载波生成模块用于根据频偏处理模块传递的带有频偏的跳频图案与带有周期展缩的跳频周期，生成跳频载波，并发送给所述混合扩频模块；所述混合扩频模块用于根据扩频基带生成模块的基带扩频信号与跳频载波生成模块的跳频载波，生成带有多普勒频偏信息的初始零中频混合扩频数字信号。优选地，所述快跳频接收端具体包括粗捕获模块、多普勒本振模块、精搜同步模块与解调模块，其中：所述粗捕获模块用于检测干扰频点进行删除，再对接收数字信号进行差分相干捕获，并将精度为4倍符号速率的频偏信息与精度为Tc/2的码相位信息发送给所述多普勒本振模块；所述多普勒本振模块用于根据所述粗捕获模块提供的频偏信息与码相位信息产生所述零中频跳频载波用于解跳，并当收到来自于所述精搜同步模块的频偏信息与码相位信息后，更新所述零中频跳频载波；所述精搜同步模块用于根据解跳后的零中频跳频载波，为所述多普勒本振模块提供精度为5Hz的频偏信息，并根据码相位信息调整多普勒本振的解跳窗口，并检测帧头数据的位置，传递给所述解调模块；所述解调模块用于在所述精搜同步模块检测到帧头之后，分析解跳后数据段零中频信号，得到二进制数据信息。优选地，所述快跳频发送端与所述快跳频接收端在一片xc7k325tffg900-2L型号FPGA内实现，均采用相同的采样率与系统时钟122.88MHz，量化位宽均为16bit。优选地，所述数模转换器与所述模数转换器均为AD9371。优选地，本专利技术提供的小型化零中频快跳频电台还包括：第一高速接口和第二高速接口，用于FPGA与AD9371之间进行高速数据传输。其中，所述快跳频发送端通过所述第一高速接口与所述数模转换器连接，所述第一高速接口用于传输所述初始零中频混合扩频数字信号，所述模数转换器通过所述第二高速接口与所述快跳频接收端连接，所述第二高速接口用于传输所述整合零中频混合扩频数字信号。优选地，所述初始零中频混合扩频数字信号的中心频点为0Hz，使用了64个在±40.96MHz范围内均匀分布的跳频频点，具有8跳与64跳两种跳频图案。优选地，所述初始零中频混合扩频信号使用了1024点长度的扩频比、BPSK调制与方波成型，发送数据包括帧头与数据段，过采样倍数为96，在64跳跳频图案下，扩频增益为46dB。优选地，所述初始射频混合扩频模拟信号的中心频率为15.72864GHz。优选地，所述第一高速接口和所述第二高速接口使用高速串行接口JESD204B。本专利技术实施例提供的一种小型化零中频快跳频电台，采用直扩与跳频相结合的方式，抗干扰能力强，借助零中频结构，快跳频电台的发送端与接收端数字逻辑均在一片V7系列FPGA中实现，占用资源量小，可以兼容多种平台与系统；发送端可自由设置频偏，即使在有线测试环境下也可以自模拟多普勒效应；借助AD9371完成信号的高速传输与收发，具有小型化与低功耗的特点；此外，具备频域抗干扰算法可以工作在抵抗60dB的窄带干扰。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种小型化零中频快跳频电台的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种零中频的快跳频发送端的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种零中频的快跳频接收端的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型化零中频快跳频电台，其特征在于，包括快跳频发送端、数模转换器、第一低通滤波器、第一混频器、第一天线、第二天线、第二混频器、第二低通滤波器、模数转换器和快跳频接收端，其中：/n所述快跳频发送端用于生成直接序列扩频与跳频扩频相结合的初始零中频混合扩频数字信号；/n所述数模转换器用于将所述初始零中频混合扩频数字信号转换为初始零中频混合扩频模拟信号；/n所述第一低通滤波器用于滤除所述初始零中频混合扩频模拟信号中的高频成分，获取滤波后的初始零中频混合扩频模拟信号；/n所述第一混频器用于将滤波后的初始零中频混合扩频模拟信号从零中频上变频到射频，获取初始射频混合扩频模拟信号；/n所述第一天线用于将所述初始射频混合扩频模拟信号发射出去；/n所述第二天线用于接收所述初始射频混合扩频模拟信号；/n所述第二混频器用于将所述初始射频混合扩频模拟信号从射频下变频到零中频，获取整合零中频混合扩频模拟信号；/n所述第二低通滤波器用于对所述整合零中频混合扩频模拟信号进行低通滤波，获取滤波后整合零中频混合扩频模拟信号；/n所述模数转换器用于将滤波后整合零中频混合扩频模拟信号转换为整合零中频混合扩频数字信号；/n所述快跳频接收端用于获取整合零中频混合扩频数字信号，并对所述整合零中频混合扩频数字信号进行相干接收，获取二进制数据信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种小型化零中频快跳频电台，其特征在于，包括快跳频发送端、数模转换器、第一低通滤波器、第一混频器、第一天线、第二天线、第二混频器、第二低通滤波器、模数转换器和快跳频接收端，其中：
所述快跳频发送端用于生成直接序列扩频与跳频扩频相结合的初始零中频混合扩频数字信号；
所述数模转换器用于将所述初始零中频混合扩频数字信号转换为初始零中频混合扩频模拟信号；
所述第一低通滤波器用于滤除所述初始零中频混合扩频模拟信号中的高频成分，获取滤波后的初始零中频混合扩频模拟信号；
所述第一混频器用于将滤波后的初始零中频混合扩频模拟信号从零中频上变频到射频，获取初始射频混合扩频模拟信号；
所述第一天线用于将所述初始射频混合扩频模拟信号发射出去；
所述第二天线用于接收所述初始射频混合扩频模拟信号；
所述第二混频器用于将所述初始射频混合扩频模拟信号从射频下变频到零中频，获取整合零中频混合扩频模拟信号；
所述第二低通滤波器用于对所述整合零中频混合扩频模拟信号进行低通滤波，获取滤波后整合零中频混合扩频模拟信号；
所述模数转换器用于将滤波后整合零中频混合扩频模拟信号转换为整合零中频混合扩频数字信号；
所述快跳频接收端用于获取整合零中频混合扩频数字信号，并对所述整合零中频混合扩频数字信号进行相干接收，获取二进制数据信息。


2.根据权利要求1所述小型化零中频快跳频电台，其特征在于，所述快跳频发送端包括：频偏处理模块、扩频基带生成模块、跳频载波生成模块和混合扩频模块，所述频偏处理模块的第一端与所述扩频基带生成模块的第一端连接，所述频偏处理模块的第二端与所述跳频载波生成模拟的第二端连接，所述扩频基带生成模块的第二端与所述混合扩频模块的第一端连接，所述跳频载波生成模块的第二端与所述混合扩频模拟的第二端连接；
所述频偏处理模块用于为所述扩频基带生成模块和所述跳频载波生成模块提供带有对应于多普勒频偏的符号周期展缩量，并给所述跳频载波生成模块提供带有频偏的跳频图案，以生成自带多普勒信息的快跳频数字信号；
所述扩频基带生成模块用于接收频偏处理模块传递的周期展缩量，根据发送数据与扩频码，生成基带扩频信号，并发送给所述混合扩频模块；
所述跳频载波生成模块用于根据频偏处理模块传递的带有频偏的跳频图案与带有周期展缩的跳频周期，生成跳频载波，并发送给所述混合扩频模块；
所述混合扩频模块用于根据扩频基带生成模块的基带扩频信号与跳频载波生成模块的跳频载波，生成带有多普勒频偏信息的初始零中频混合扩频数字信号。


3.根据权利要求1所述小型化零中频快...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺梦尧，王帅，安建平，卜祥元，宋哲，金鑫，杨烜赫，马啸，方金辉，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11