一种用于航空无线通信系统测试的信道模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于航空无线通信系统性能测试的信道模拟装置。由衰减器、信号转换部件、信号处理部件、信号发生器和控制部件组成，衰减器连接信号转换部件，信号转换部件分别连接信号处理部件和第一混频器，信号处理部件连接第一混频器，第一混频器连接合路器，控制部分别连接信号处理部件和信号发生器。信号转换部件包括测频部件、延迟部件、可调变频部件、滤波器，可调变频部件由数字频率合成器、频率存储／延时器和第二混频器组成，信号处理部件由高速ＤＡＣ模块、高速ＡＤＣ模块、通用Ｉ／Ｏ模块、ＲＳ４接口、ＤＵＣ模块、ＤＤＣ模块、ＦＰＧＡ模块、全局逻辑管理模块、ＦｌａｓｈＲＯＭ模块、ＴＩＤＳＰ模块和ＳＤＲＡＭ模块等组成。本实用新型专利技术结构简单，成本低廉，便于操作。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于航空无线通信系统性能测试的信道模拟装置。
技术介绍
对航空无线通信系统而言，在使用过程中，会受到信道衰落环境以及各种干扰的影响，造成误码率较高甚至通信中断。因此在设计和应用通信系统之前，需要测试收发设备之间的通信性能。 为了测试航空无线通信系统的抗衰落和抗干扰的性能，必须将所有必要的设备安排在一个实验室环境中进行设备测试，例如将正在工作的通信系统加入干扰和衰落处理。 为了测试航空无线通信系统，通信实体处于有线连接状态。在实验室中，测试时应避免无线连接，因为无线连接使精确控制路径参数变得十分困难，很可能在所有被测试的线路中产生许多不希望的干扰，从而恶化测试结果。 伊莱克特罗毕特公司的T耶姆塞在2002年的专利申请《信道模拟方法及信道模拟器》(公开号CN145756)提到将全频带输入信号分成多个子带，每路子带进行信道模拟，在信道模拟后再组合器中形成一个全频带信号的方法，这种方法的不足之处是当频带较宽，需要划分多个子带时，这些子带的成本很高，为避免各个子带不同步造成子带间的干扰，对这些子带的同步要求很高。中兴通讯股份有限公司在2006年申请的专利《一种宽带无线信道模拟装置及其方法》(公开号CN101098198)设计了用计算机控制信道模拟器参数的方法，没有定义宽带的具体数值，没有真正解决宽带信号的信道模拟问题，只是实现了宽带衰落信道。 由于无线信道对通信系统设计的重要性，国际知名的通信仪器仪表公司如安捷伦、伊莱比特、罗德_施瓦茨、思博伦等均研制生产了信道仿真仪。这些信道仿真仪器主要面对民用通信领域，工作频率范围在350MHz 6GHz，整合了多种信道模型，可以应用于不同的通信系统设计。这些信道仿真仪用数字方法实现，受到A/D器件和信号处理器件的限制，还不能对宽带(> 100MHz)跳频通信系统的信道进行模拟。 因此，已知方法的缺乏是被测试设备信号的输入带宽窄，不能对跳频等宽带抗干扰通信进行测试，而且，已知测量方法中需要花费较长时间和较高的花费来搭建测试装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于航空无线通信系统测试的信道模拟装置。 本技术提出的用于航空无线通信系统测试的信道模拟装置，由衰减器1、信号转换部件2、信号处理部件3、信号发生器7、控制部件8和电源组成，其结构如图1所示，其中衰减器1的输出端连接信号转换部件2的输入端，信号转换部件2的输出端分别连接信号处理部件3和第一混频器6的输入端，信号处理部件3的输出端连接第一混频器6，第一混频器6的输出端连接合路器5，控制部件8的输出端分别连接信号处理部件3和信号发生器7，信号转换部件2、信号处理部件3分别连接第一电源4，信号发生器7和控制部件8分别连接第二电源9。 本技术中，信号转换部件2包括测频部件13、延迟部件10、可调变频部件、滤波器12，可调变频部件由数字频率合成器、频率存储/延时器15和第二混频器11组成，衰减器1的输出端分别连接延时部件10和测频部件13，延迟部件10的输出端连接第二混频器ll，测频部件13的输出端分别连接第一数字频率合成器14和频率存储/延时器15，第一数字频率合成器14的输出端连接第二混频器ll，第二混频器11的输出端连接滤波器12，频率存储/延时器15的输出端连接第二数字频率合成器16，第二数字频率合成器16的输出端连接第一混频器6 ;第一电源4分别连接第一字频率合成器14和第二数字频率合成器16。 本技术中，控制部件8包括计算机17和单片机18，计算机17连接单片机18，单片机18连接信号处理部件3，计算机17连接信号发生器7，第二电源9分别连接信号发生器7和计算机17。 本技术中，信号处理部件3由高速DAC21模块、高速ADC22模块、通用I/0模块23、RS422接口 24、DUC模块25、DDC模块26、FPGA模块27、电源部件模块28、全局逻辑管理模块29、FlashR0M模块30、TI DSP模块31和SDRAM模块32组成。其中，高速ADC模块22输出端连接DDC模块26输入端，DDC模块26输出端连接FPGA模块27， FPGA模块27连接DUC模块25，通用I/O模块23连接FPGA模块27， RS422接口 24连接FPGA模块27， SDRAM模块32连接TI DSP模块31， TI DSP模块31分别连接FlashROM模块30和FPGA模块27 ;全局逻辑管理模块29连接FPGA模块27，电源部件模块28通过印刷电路板连接DAC21模块、高速ADC22模i央、通用I/O模块23、 DUC模块25、 DDC模块26、 FPGA模块27、 FlashROM模块30、 TI DSP模块31和SDRAM模块32。 本技术中，测频部件对输入的射频信号工作频率和频率宽度进行检测，测频的精度根据选定的声表面波滤波器的带宽确定，其带宽可设为3MHz lOMhz，这些声表面滤波器件并联完成测频功能，检测结果作为频率编码控制可调变频部件的数字频率合成器。 本技术中，延迟部件10由第一微秒延迟线19和第二微秒延迟线20组成，对输入的射频信号进行延迟，第一微秒延迟线19的工作频率为108MHz 176MHz，第二微秒延迟线20的工作频率为225腿z 400腿z，延迟时间为1微秒，两根延迟线的带通范围不重叠，延迟部件IO用以补偿测频部件工作损失的时间，使通过延迟部件10的信号与可调变频部件产生的频率信号保持同步。 本技术中，可调变频部件由数字频率合成器、频率存储/延时器15和第二混频器11组成，数字频率合成器的工作频率由测频部件的频率编码控制，作为变频器的本振。数字频率合成器将输入信号与本振混频后转换成窄带中频信号。频率存储/延时器15通过延迟，与通过信号处理后的信号混频，以恢复射频信号。 本技术中，滤波器12为中频滤波器，滤波器的带宽为20Mhz，对经过信号转换后的中频信号进行滤波，消除变频后的频率混叠。 本技术中，信号处理部件3包括模数转换模块、数字信号处理模块和数模转换模块。模数转换模块将窄带中频信号转换为数字信号，AD器件的采样频率为中频信号带宽的5倍，分辨率为14bit，有效位数为11. 3bit。 本技术中，信号发生器7可以采用任意波形信号发生器，用以产生各种干扰波形。通过Matlab程序生成的波形文件可以通过网线下载到任意信号发生器中，任意信号发生器根据波形文件产生白噪声型号、噪声调频信号、单音信号、多音信号以及这些信号的混合波形。产生的信号通过合路器引入接收电台的输入端。 本技术中，所述待测实体可以是互连正常通信操作中的任何种类的实体，例如超短波发射和接收电台。 输入设备与测试装置的连接线最好是损耗低的内部电缆，是损耗低的电缆并且其接触器一侧的泄露小。 射频信号分两路连接到下变频部件，一路通过衰减器连接到测频装置，测频装置通过屏蔽线连接到下变频部件，另一路通过宽带延迟线连接到下变频部件。 信号发生器与信道衰落处理装置的连接线最好是损耗低的内部电缆，是损耗低的电缆并且其接触器一侧的泄露小。信号发生器的输出信号和衰落模拟装置的输出信号通过合路器合并。 信道化测频装置的输出信号作为频率编码控制数字频率合成器，数字频率合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于航空无线通信系统测试的信道模拟装置，由衰减器（１）、信号转换部件（２）、信号处理部件（３）、信号发生器（７）、控制部件（８）和电源组成，其特征在于衰减器（１）的输出端连接信号转换部件（２）的输入端，信号转换部件（２）的输出端分别连接信号处理部件（３）和第一混频器（６）的输入端，信号处理部件（３）的输出端连接第一混频器（６），第一混频器（６）的输出端连接合路器（５），控制部件（８）的输出端分别连接信号处理部件（３）和信号发生器（７），信号转换部件（２）、信号处理部件（３）分别连接第一电源（４），信号发生器（７）和控制部件（８）分别连接第二电源（９）。

【技术特征摘要】
一种用于航空无线通信系统测试的信道模拟装置，由衰减器(1)、信号转换部件(2)、信号处理部件(3)、信号发生器(7)、控制部件(8)和电源组成，其特征在于衰减器(1)的输出端连接信号转换部件(2)的输入端，信号转换部件(2)的输出端分别连接信号处理部件(3)和第一混频器(6)的输入端，信号处理部件(3)的输出端连接第一混频器(6)，第一混频器(6)的输出端连接合路器(5)，控制部件(8)的输出端分别连接信号处理部件(3)和信号发生器(7)，信号转换部件(2)、信号处理部件(3)分别连接第一电源(4)，信号发生器(7)和控制部件(8)分别连接第二电源(9)。2. 根据权利要求1所述的用于航空无线通信系统测试的信道模拟装置，其特征在于信号转换部件(2)包括测频部件(13)、延迟部件(10)、可调变频部件、滤波器(12)，可调变频部件由数字频率合成器、频率存储/延时器(15)和第二混频器(11)组成，衰减器(1)的输出端分别连接延时部件(10)和测频部件(13)，延迟部件(10)的输出端连接第二混频器(ll)，测频部件(13)的输出端分别连接第一数字频率合成器(14)和频率存储/延时器(15)，第一数字频率合成器(14)的输出端连接第二混频器(ll)，第二混频器(11)的输出端连接滤波器(12)，频率存储/延时器(15)的输出端连接第二数字频率合成器(16)，第二数字频率合成器(16)的输出端连接第一混频器(6);第一电源(4)分别连接第一数字频率合成器(14)和第二数字频率合成器(16)。3. 根据权利要求1所述的用于航空无线通信系统测试的信道模拟装置，其特征在于控制部件(8)包括计算机(17)和单片机(18)，计算机(17)连接单片机(18)，单片机(18)连接信号处理部件(3)，计算机(17)连接信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘群华，徐明，贾长生，赵雷鸣，成建波，
申请(专利权)人：中国人民解放军九二七二八部队，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]