软件无线电及其短波应用示例
线环境,系统提供有效的天线发送和接收模式跟踪用户信号,系统处理流程如下:
1 对来自所有天线中的信号进行取样,然后转换成数字形式,并存储下来。
2 处理器立即分析样本,对无线环境进行评估,确认用户干扰源及其所在位置。
3 处理器对天线信号的组合方式进行计算,最佳地恢复用户信号,以提高用户信号接收质量,屏蔽非用户信号和干扰。
4 系统进行模拟计算,使天线阵列有选择地向空间发射信号。 通过上述处理,系统便能在每条空间信道上发射和接收信号。
4 SWR在短波通信中的应用
4.1 短波通信技术体制
新一代短波通信立足于无线数据分组交换网络,在传统单边带SSB 传输体制基础上,吸取美军标一14lB核心技术,融合直接序列扩频DS 、低速语音压缩编码、变速跳频等先进技术,形成一种建链速度快、通信功能多、数据容量大、适应能力强的新技术体制。
自动链路建立ALE 和数据传输使用同类波形,协议、信令和用户数据以不同协议数据单元PDU 形式进行传输交换,数据波形加有探测报头、TLCAGC保护序列,经前向纠错FEC 、交织、正交符号形成、伪随机噪声PN 扩展、CRC计算一系列编码码型变换处理,然后以8PSK调制到1800HZ副载波上,以便在SSB信道上传输,收端将音频信号解调变换成数字信号,由数字信号处理平台进行处理。低速数据报以极低数据速率如7bps ,经DS扩频,使其扩展频谱限制在SSB传输带宽内,以保障恶劣电磁环境下可靠通信。呼叫信道和数传信道分离,保证快速连接和高效传输。
4.2 数字信号处理平台功能
1 自动通信控制功能:使用PDU和服务原语交换信息,ALE、自动链路选择和自动链路保持:根据用户选择的业务与信道干扰情况,自动选择最佳抗干扰方式:收方业务类型和网络参数自动跟踪发方,具有组网能力,自动选择路由。
2 中频数字化处理:宽带ADCDAC、可编程数字变频PDC 、DSP完成中频以下信号信息处理。
3 数字业务:数字话话音压缩编码 、数据流、数据报。
4 数字保护和数字保密:链路保护、对传输链路加密保护;对所传输的用户信息进行加密。
5 抗于扰功能:综合运用纠错编码、跳频、DS扩频、猝发、频率捷变、速率自适应、功率自适应多种抗干扰手段。
6 兼容老电台模拟定频跳频和自适应选频通信。
7 组网功能:以分布式自组织方式组网,具有自动中继功能的数据通信网,通过接口和无线信令实现与相关网系用户话音和数据通信。
8 外部控制与信息注入功能:通过数据口和数字处理平台进行遥控和数据交换,实现电台功能控制、网络参数注入、内部功能软件编程。
9 系统控制:处理来自各种接口的数据,完成多种算法:前向反向功率检测、电压、温度检测、加权计算,提供ALC;接收信号强度检测、AD分析处理,提供AGC;开机自动检测、人工随机检测、故障自动诊断、快速维修。
10 扩展功能:新业务扩展、快速跳频、网络控制与管理、与VHF、UHF、微波频段通信功能的融合。
实现以上功能需要相应的硬件功能模块,功能复杂的可以派生多个子模块,以构成数字处理共用平台。
4.3 软件模块划分
软件模块可划分为:自动通信控制软件包括链路建立管理、电路连接管理、业务管理TM 、高速数据链路协议HDL 、低速数据链路协议LDL 、RF控制模块、中频数字化软件、话音编码软件、调制解调软件、数字跳频控制软件、直接序列扩频软件、系统控制软件、信息加密算法软件、入机界面软件等。
5 结束语
SWR对大量多变的信息格式与传输技术进行综合和协调操作,彻底改变了无线通信设备的面貌:一台设备多个频段、多种模式、多个信道同时工作,使无线通信具有适应性、互连互通和互操作性;高度可编程性和现场可再编程,对扩展新业务、增加新功能和环境多变、任务多变提供了灵活性:开放式总线和模块化设计,使设备易于升级换代,方便使用维修。同一硬件平台,运行不同软件,可改变通信设备特性,兼容性好,使得设备体积、重量、功耗和造价大幅度下降,研制周期大大缩短。 目前SWR技术在各频段的应用取得了不同程度的研制成果,在充实和提高各频段成果的基础上,军用民用相结合,做好各频段信道处理的融合、电磁环境管理的综合、智能天线的组合、软件程序的整合,实现软件无线电跨越
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