一种基于软件无线电的便携式多模通信电台制造技术

本发明专利技术提供了一种基于软件无线电的便携式多模通信电台，包括主机、电池和天线；所述主机内设置有信号处理控制模块、接口模块、保密模块和同步天线；所述信号处理控制模块与接口模块相连接，保密模块安装于接口模块上；所述电池与主机相连接；所述同步天线接收北斗信号，为主机提供同步秒脉冲。本发明专利技术采用基于软件无线电的便携式多模通信电台，实现与三种不同模式电台的互联互通，并且具备通过软件升级的扩展性。的扩展性。的扩展性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于软件无线电的便携式多模通信电台


[0001]本专利技术涉及一种基于软件无线电的便携式多模通信电台。

技术介绍

[0002]专网通信设备应用在消防、移动执法、城市应急指挥领域已有十余年，不同地域、不同时期采购的通信电台因受限于当时的技术发展，功能性能各有差异。随着信息化执法的普及，不同类型的设备无法互通的问题逐渐暴露出来，需要一种新电台互联现有的不同电台，并为未来十年内可能的需求预留硬件资源，必要时通过软件升级实现新的功能，如果靠叠加不同模式的硬件无法实现低成本和小体积。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于软件无线电的便携式多模通信电台，应用于消防、移动执法、城市应急指挥等领域，具有功耗小、多模式、丰富的业务接入能力等特点。
[0004]本专利技术所述电台包括主机、电池和天线；
[0005]所述主机内设置有信号处理控制模块、接口模块、保密模块和同步天线；
[0006]所述信号处理控制模块与接口模块相连接，保密模块安装于接口模块上；
[0007]所述电池与主机相连接；
[0008]所述同步天线接收北斗信号，为主机提供同步秒脉冲；
[0009]所述天线外置在主机外部，所述同步天线内置在主机内部。
[0010]所述信号处理控制模块包括信号处理模块和管理控制模块，所述信号处理模块为视频采样编码和各种模式的基带算法提供硬件平台，所述管理控制模块为软件无线电的软件架构提供运行环境；r/>[0011]所述保密模块为所述电台提供加解密；所述接口模块扩展出信号处理控制模块的接口和信号指示灯；所述电池为主机供电。
[0012]所述信号处理控制模块支撑整个软件通信体系结构SCA系统的运行，通过定义设备接口的方式，完成对底层硬件的屏蔽，实现上层波形应用硬件与底层硬件的分类，在设计波形应用时得以摆脱底层硬件的制约；整个软件通信体系结构SCA(Software Communications Architecture，软件通信体系结构)系统包括：
[0013]域服务管理器：是软件通信体系结构SCA系统的核心组件，完成软件通信体系结构SCA系统的资源管理和任务调度；
[0014]平台管理服务组件：完成组件之间数据传输过程中协议转换和用户自定义服务；
[0015]设备组件：根据硬件特征定义，从软件层面完成对应硬件接口的功能；所述电台包括了以太网组件、GPP Device组件、IIC组件、FPGA Device组件、HAL Device组件；
[0016]波形组件：完成波形应用的具体功能，包括GPP波形组件和FPGA波形组件；GPP 波形组件完成处理器端数据的传输和处理；FPGA波形组件完成FPGA端数据调制解调功能；
[0017]UI终端：提供用户界面；
[0018]设备管理器：完成以太网组件、GPP Device组件、IIC组件、FPGA Device组件、 HAL Device组件在域服务管理器中的注册。
[0019]所述电台在运行时，首先启动域服务管理器，建立SCA系统中各个组件的注册表，然后通过设备管理器将以太网组件、IIC组件、平台管理服务组件、GPP波形组件和 FPGA Device组件都注册到域服务管理器中；以太网组件通过网口和外部进行网络通信，IIC组件用于读写接口模块中的IIC控制器，平台管理服务组件用于添加用户自定义服务，用户能够通过添加的自定义服务对所有注册的组件和波形组件进行管理控制。
[0020]所述平台管理服务组件分别与以太网组件和GPP波形组件相连接，所述以太网组件与UI终端相连接，所述GPP波形组件与HAL Device设备组件相连接，所述HALDevice组件与FPGA Device组件相连接，所述FPGA Device组件与FPGA波形组件相连接，所述FPGA波形组件与信号处理控制模块的射频电路部分相连接。
[0021]所述电台中，用户能够根据需求选择波形应用进行动态加载，所有加载的COFDM、 DSSS模式的波形均运行于SCA系统中，所述波形工作流程包括：
[0022]步骤1，以太网组件与上位机交互的数据类型包括业务数据和控制指令；
[0023]步骤2，如果以太网组件交互的是控制指令，平台管理服务组件会将控制指令解析转换后，对GPP波形组件的功能函数进行远程调用；
[0024]步骤3，GPP波形组件接收到控制指令后，根据指令中信息执行波形的加卸载和参数的配置，如果有需要，就会将与射频电路部分相关参数(频率、采样率等)发送到HAL Device组件；HAL Device组件对数据进行封装后，通过驱动将数据发送到FPGA Device组件，FPGA Device组件通过时序变换将数据转给FPGA波形组件，由FPGA 波形组件完成对射频电路部分的控制；
[0025]步骤4，如果需要进行业务数据的无线发送：首先，以太网组件接收到的是业务数据，则通过驱动直接发送至GPP波形组件；GPP波形组件将完成波形基带处理ARM 部分的处理，然后发送至ARM中的硬件抽象层HAL Device组件；HAL Device组件对数据进行封装后，通过驱动将数据发送至FPGA Device组件，并由FPGA波形组件完成业务数据的调制，最后经过射频电路部分处理，通过天线将射频信号发射出去，完成整个波形的发送流程；
[0026]步骤5，如果需要进行业务数据的无线接收：首先，天线将射频信号接收下来，然后经过射频电路部分采样处理后，发送至FPGA波形组件；FPGA波形组件对数据进行解调，提取出业务数据，依次通过FPGA Device组件、HAL Device组件、GPP Device 组件，发送给GPP波形组件，然后通过以太网件组件发送到UI终端。
[0027]本专利技术在小体积前提下，通过软件无线电技术实现多模集成，并通过与基带共用的FPGA实现视频编码，实现与不同设备实现视频、话音、图片、短消息通信。
[0028]本专利技术采用ARM+FPGA+AD/DA的通用硬件平台，在该硬件平台上部署SCA(软件通信体系结构)，通过软件动态加载实现不同模式的切换，实现与不同模式电台的互联互通。
[0029]本专利技术采用基于FPGA的视频采样编码技术，使用硬件描述语言进行采样、编码过程的设计，大大提高了视频接入的兼容性和灵活性，同时节省了硬件成本，提高了设备集成度。
[0030]本专利技术具有如下有益效果：采用基于软件无线电的便携式多模通信电台，实现与
三种不同模式电台的互联互通，并且具备通过软件升级的扩展性。因采用了较好兼容性的视频采集、编码技术，便携式多模通信电台可直接接入市面上大多数摄像头视频。以上两点避免了更替未达到使用年限的设备，节约了设备建设经费。
附图说明
[0031]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/ 或其他方面的优点将会变得更加清楚。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于软件无线电的便携式多模通信电台，其特征在于，包括主机、电池和天线；所述主机内设置有信号处理控制模块、接口模块、保密模块和同步天线；所述信号处理控制模块与接口模块相连接，保密模块安装于接口模块上；所述电池与主机相连接；所述同步天线接收北斗信号，为主机提供同步秒脉冲；所述天线外置在主机外部，所述同步天线内置在主机内部。2.根据权利要求1所述的一种基于软件无线电的便携式多模通信电台，其特征在于，所述信号处理控制模块包括信号处理模块和管理控制模块，所述信号处理模块为视频采样编码和各种模式的基带算法提供硬件平台，所述管理控制模块为软件无线电的软件架构提供运行环境。3.根据权利要求2所述的一种基于软件无线电的便携式多模通信电台，其特征在于，所述保密模块为所述电台提供加解密；所述接口模块扩展出信号处理控制模块的接口和信号指示灯；所述电池为主机供电。4.根据权利要求3所述的一种基于软件无线电的便携式多模通信电台，其特征在于，所述信号处理控制模块支撑整个软件通信体系结构SCA系统的运行，通过定义设备接口的方式，完成对底层硬件的屏蔽，实现上层波形应用硬件与底层硬件的分类，在设计波形应用时得以摆脱底层硬件的制约；整个软件通信体系结构SCA系统包括：域服务管理器：是软件通信体系结构SCA系统的核心组件，完成软件通信体系结构SCA系统的资源管理和任务调度；平台管理服务组件：完成组件之间数据传输过程中协议转换和用户自定义服务；设备组件：根据硬件特征定义，从软件层面完成对应硬件接口的功能；所述电台包括了以太网组件、GPP Device组件、IIC组件、FPGA Device组件、HAL Device组件；波形组件：完成波形应用的具体功能，包括GPP波形组件和FPGA波形组件；GPP波形组件完成处理器端数据的传输和处理；FPGA波形组件完成FPGA端数据调制解调功能；UI终端：提供用户界面；设备管理器：完成以太网组件、GPP Device组件、IIC组件、FPGA Device组件、HAL Device组件在域服务管理器中的注册。5.根据权利要求4所述的一种基于软件无线电的便携式多模通信电台，其特征在于，所述电台在运行时，首先启动域服务管理器，建立SCA系统中各个组件的注册表，然后通过设备管理器将以太网组件、IIC组件、平台管理服务组件、GPP波形组件和FPGA Device组件都注册到域服务管理器中；以太网组件通过网口和外部进行网络通信，IIC组件用于读写接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘欣辉，李绍锋，陈帮，姚连喜，郭贺，吕遵明，李垚，沈孝龙，张丽山，陶治礼，
申请(专利权)人：江苏和正特种装备有限公司，
类型：发明
国别省市：