專利名稱：擴頻調制解調器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線電通信領域中的擴頻調制解調器，特別適用衛星通信中的擴頻通信。
背景技術：
目前通信設備中的碼分多址調制解調器均為模擬電路的調制解調器，其主要不足是設備體積龐大、笨重，各個部件的電路很多，調試和使用都很不方便，而且工作不穩定，應用功能少，不能滿足現在通信領域中的使用要求，特別是不能滿足設備小型化、智能化的需求。
發明內容
本實用新型的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種全數字化的擴頻調制解調器，并且本實用新型還具有體積小，可靠性好，穩定度高，抗干擾能力強，保密性好，易于組網等特點。
本實用新型的目的是這樣實現的它的發端調制器由接口及時鐘變換器1、編碼及擴頻調制器2、基帶濾波器3、載波調制器4、中頻電路5組成；收端解調器由中頻電路7、下變頻器8、解擴器9、解調器10、譯碼器11、接口電路12以及電源6組成。其中發端調制器信號入端口A與接口及時鐘變換器1入端口1連接，接口及時鐘變換器1入端口2與外接保密機端口E連接、出端口4與接收端下變頻器8入端口3連接、出端口3依次串接編碼及擴頻調制器2、基帶濾波器3、載波調制器4、中頻電路5后與信號發端口B連接；收端解調器信號入端口C依次串接中頻電路7、下變頻器8、解擴器9、解調器10、譯碼器11、接口電路12后與信號出端口D連接，接口電路12入端口2與外接保密機端口F連接，電源6出端+V電壓端與各部件相應電源端并接。
本實用新型的目的還可以通過以下措施達到本實用新型發端調制器的編碼及擴頻調制器2由微處理器13、碼發生器14、編碼擴頻調制器15組成，其中微處理器13出端32至39腳分別通過8根數據總線與碼發生器14入端31至36腳、38、39腳連接，碼發生器14出端77腳與編碼擴頻調制器15入端11腳連接、出端75腳與編碼擴頻調制器15入端5腳連接，編碼擴頻調制器15出端56至58腳、60、61腳、63至65腳分別通過8根數據總線與基帶濾波器3入端1至8腳連接，編碼擴頻調制器15出端69、70腳、73至77腳、79腳分別通過8根數據總線與基帶濾波器3入端9至16腳連接，接口和時鐘變換器1出端口3與編碼擴頻調制器15入端80腳連接，微處理器13、碼發生器14及編碼擴頻調制器15各出端9腳與電源6出端+V電壓端并接，各出端10腳與地端并接。
本實用新型收端解調器的解擴器9由碼發生器16、相關器17、18、19、微處理器20組成，其中下變頻器8出端11至20腳、21至30腳分別通過10根數據總線與各相關器17、18、19的各入端29至38腳并接，碼發生器16出端74、78腳與相關器17入端39、49腳連接、出端75、77腳與相關器18入端39、49腳連接、出端76、80腳與相關器19入端39、49腳連接，各相關器17、18、19各出端50至65腳分別通過16根數據總線與微處理器20入端11至26腳并接，微處理器20出端28至35腳通過8根數據總線與解調器10入端口1連接，碼發生器16、相關器17、18、19、微處理器20各出端9腳與電源6出端+V電壓端并接，各出端10腳與地端并接。
本實用新型相比背景有如下優點1.本實用新型由于采用編碼及擴頻調制器2和解擴器9完成通信信號的擴頻調制與解調，具有可編程全數字解擴解調性能，因此大大提高了整個擴頻調制解調器的靈活性、穩定性和可靠性。
2.本實用新型制作均采用大規模集成電路，因此電路集成化程度高，采用了自編程開發的全數字化技術，大大提高了整機的性能和應用功能，滿足通信的使用要求。
3.本實用新型由于集成化程度高，因此體積小，保密性能好，抗干擾能力強，易于組網，電路簡單，具有普及推廣應用價值。
圖1是本實用新型原理方框圖。
圖2是本實用新型發端調制器的編碼及擴頻調制器2的電原理圖。
圖3是本實用新型收端解調器的解擴器9的電原理圖。
具體實施方式
參照圖1至圖3，本實用新型發端調制器由接口及時鐘變換器1編碼及擴頻調制器2、基帶濾波器3、載波調制器4、中頻電路5組成。收端解調器由中頻電路7、下變頻器8、解擴器9、解調器10、譯碼器11、接口電路12以及電源6組成。其中發端調制器的信號入端口A與接口及時鐘變換器1入端口1連接，實施例信號輸入端口A輸入需調制通信信號，速率為8Kbps，需調制通信信號可以是用戶輸出的數據、話音或圖像等信號，輸入接口及時鐘變換器1后由外接保密機通過端口E對輸入的數據等信號進行加密處理，并完成接口電平的轉換，接口及時鐘變換器1作用是首先對輸入信號進行加密處理，完成輸入信號的電平轉換，同時產生編碼及擴頻調制器2需要的各種時鐘信號，實施例接口及時鐘變換器1接口電平轉換采用市售MC3486、MC3487型電平轉換集成塊制作，時鐘變換器采用市售通用的10MHz晶振及壓控振蕩器電路自制而成。經接口電平變換及時鐘變換后的信號輸入編碼及擴頻調制器2中，編碼及擴頻調制器2作用是完成信道編碼、差分編碼和擴頻調制。本實用新型編碼及擴頻調制器2由微處理器13、碼發生器14、編碼擴頻調制器15組成，圖2是編碼及擴頻調制器2實例例電原理圖，并按圖2連接線路。微處理器13出端32至39腳通過數據總線輸出編碼控制信號輸入碼發生器14入端31至36腳、38、39腳，對碼發生器14產生的擴頻碼的碼型、碼長等進行設置及控制，碼發生器14作用產生擴頻碼輸入編碼擴頻調制器15進行擴頻調制，碼發生器14出端77腳輸出I路的擴頻碼輸入編碼擴頻調制器15入端11腳、出端75腳輸出Q路的擴頻碼輸入編碼擴頻調制器15入端5腳，接口及時鐘變換器1出端數據口3輸出需調制的用戶數據信號輸入編碼擴頻調制器15入端80腳，進行編碼處理。編碼擴頻調制器15作用對輸入的擴頻碼和數據編碼進行擴頻調制。編碼后擴頻調制信號輸入基帶濾波器3，擴頻調制信號由出端56至58、60、61、63至65腳及出端69、70、73至77、79腳分別通過8根數據總線分兩路輸入基帶濾波器3的入端1至8腳及9至16腳，基帶濾波器3作用完成對擴頻調制信號的成型濾波、D/A轉換，以及對轉換后的模擬信號進行低通濾波等處理。實施例微處理器13采用市售89C52型單片微機芯片制作，碼發生器14采用市售EPM932OL184-20型可編程集成器件制作。編碼擴頻調制器15采用市售EPM7128SL184-10型可編程集成器件制作。基帶濾波器3采用市售EPROM型集成芯片器件、D/A轉換集成芯片及放大器和一些分離器件制作。
經基帶濾波器3處理后的擴頻調制信號輸入載波調制器4，載波調制器4作用是把擴頻調制信號調制到70MHz的中頻信號上，然后輸入中頻電路5進行放大和濾波，再輸入發送端口B，發送端口B與外接發送機連接，把通信信號進行發送，達到擴頻調制信號發送的目的。實施例載波調制器4采用美國MINI公司生產的MIQY-70M型調制芯片器件制作。中頻電路5采用市售通用的集成放大器芯片和集成濾波器芯片器件制作。
外接接收機接收發送端擴頻調制器的調制信號后輸入接收端解調器入端口C，實施例入端口C輸入70MHz中頻擴頻調制信號，70MHz中頻調制信號輸入收端解調器的中頻電路7，中頻電路7作用對70MHz中頻信號進行放大和濾波信號處理，經放大濾波混頻后的零中頻信號輸入下變頻器8與時鐘變換器1輸入的本振信號進行數字下變頻，經數字下變頻后由其出端口2輸出一個數字的擴頻解調信號輸入解擴器9進行通信信號的擴頻解調。實施例中頻電路7采用市售通用集成放大器芯片和集成濾波器芯片器件制作。下變頻器8采用市售ste1-2130型下變頻芯片器件制作，完成數字變頻功能。
本實用新型解擴器9作用完成通信信號的解擴，它由碼發生器16、相關器17、18、19、微處理器20組成，圖2是解擴器9的實施例電原理圖，并按圖2連接線路。碼發生器16作用為三個相關器17、18、19提供本地擴頻碼。相關器17作用是用于正常解擴，本實用新型采用數字相關解擴方法進行解擴，其過程實際上就是經同步以后的本地碼對輸入信號進行加權累加的過程。下變頻8輸出3路通信信號分別通過10根數據總線輸入三個相關器17、18、19的各入端29至38腳。相關器17對輸入信號進行解擴以后輸入解調器10進行信息解調。相關器18、19作用是用于對解擴信號的跟蹤，通過對相關器18、19的輸出信號進行數據處理后可以對收發偽碼的相差進行估計，根據估計值對本地擴頻碼的相位進行調整，可以使得收發偽碼獲得較為精確的同步。由各相關器17、18、19出端50至65腳輸入下級微處理器20對擴頻解調信號進行解調處理。碼發生器16作用通過信號編程可以獲得不同碼型的擴頻碼。實施例碼發生器16采用市售一片EPM9320L184-20型可編程集成芯片器件完成，相關器17、18、19分別采用一片EPM9320LI84-20型可編程集成芯片器件制作。該集成芯片有兩個獨立的相關器，以完成I、Q路的相關信號處理，各相關器17、18、19的輸出信號通過16根數據總線并接到微處理器20的入端11至26腳，微處理器20作用是完成對解擴信號的數據采集和處理，出端28至35腳通過8根數據總線輸入解調器10進行解調。實施例微處理器20采用市售一片TMS320C50型微處理器芯片器件制作。
經擴頻解調后的接收信號由微處理器20輸入解調器10，解調器10作用是完成輸入信號的載波恢復、解差分的功能處理，然后把解調以后的信號輸入譯碼器11對解調信號進行譯碼，經譯碼器11譯碼后的信號輸入接口電路12，完成電平轉換，并通過端口F外接保密機進行解密處理，最后由出端口D輸入終端設備接收，完成通信信號接收過程。實施例解調器10采用市售TMS320C50型解調集成器件制作，譯碼器11采用市售Q-1900型譯碼集成芯片器件制作，接口電路12采用市售MC3487型電平轉換集成芯片制作。本實用新型電源6提供各級部件工作使用的直流電源，實施例采用市售通用集成電源電路制作，其輸出+V電壓為+5V電壓。
本實用新型簡要工作原理如下需發送的數據通信信號由入端口A輸入發端調制器的接口及時鐘變換器1，在接口及時鐘變換器1中對數據信號進行加密處理，然后輸入編碼及擴頻調制器2中進行信道編碼、差分編碼及擴頻調制，經擴頻調制后的通信信號輸入基帶濾波3中進行D/A信號轉換、低通濾波和放大，經D/A信號轉換后的擴頻調制信號輸入載波調制器4調制到70Mhz的中頻上再輸入中頻電路5中進行中頻放大濾波后由輸出端口B與外接發送機連接，把通信信號發送出去。需接收的數據通信信號由外接接收機接收后輸入收端解調器入端口C，入端口C接收信號為70MHz中頻載波信號輸入中頻電路7中進行放大濾波，接收通信信號進行放大濾波后輸入下變頻器8與時鐘變換器1輸入的本振頻率進行混頻獲得通信解調信號輸入解擴器9中進行擴頻解調。經解擴器9的擴頻解調后輸入解調器10完成通信信號的載波恢復、解差分的功能處理，然后把解調后的信號輸入譯碼器11進行譯碼，經譯碼后的通信信號輸入接口電路12，接口電路12把外接保密機輸入端口F輸入的解密信號對通信信號解密處理，并進行信號電平轉換由輸出端口D輸入接收終端設備完成通信的收發過程，收發傳輸通信信號可以是話音、數據信號。
本實用新型安裝結構如下把本實用新型圖1、圖2、圖3中所有電路部件的元器件安裝在一塊長×寬為370×270毫米的印制板上，然后印制板安裝在長×寬×高為400×420×30毫米的機箱內，在機箱的面板上安裝發端調制器的輸入輸出端口A、B的電纜插座，安裝收端解調器的輸入端口C、D的電纜插座，還安裝外接保密機輸入端口E、F電纜插座，電纜插座通過電纜線與外接收發信機連接，在機箱的后面板上安裝市電電源輸入插座，在機箱的前面板上還安裝電源開關，組裝成本實用新型。
權利要求1.一種擴頻調制解調器，發端調制器由接口及時鐘變換器(1)、基帶濾波器(3)、載波調制器(4)、中頻電路(5)組成，收端解調器由中頻電路(7)、下變頻器(8)、解調器(10)、譯碼器(11)、接口電路(12)及電源(6)組成，其特征在于發端調制器還有編碼及擴頻調制器(2)組成，收端解調器還有解擴器(9)組成，其中發端調制器信號入端口A與接口及時鐘變換器(1)入端口1連接，接口及時鐘變換器(1)入端口2與外接保密機端口E連接、出端口4與接收端下變頻器(8)入端口3連接、出端口3依次串接編碼及擴頻調制器(2)、基帶濾波器(3)、載波調制器(4)、中頻電路(5)后與信號發端口B連接；收端解調器信號入端口C依次串接中頻電路(7)、下變頻器(8)、解擴器(9)、解調器(10)、譯碼器(11)、接口電路(12)后與信號出端口D連接，接口電路(12)入端口2與外接保密機端口F連接，電源(6)出端+V電壓端與各部件相應電源端并接。
2.根據權利要求1所述的一種擴頻調制解調器，其特征在于發端調制器的編碼及擴頻調制器(2)由微處理器(13)、碼發生器(14)、編碼擴頻調制器(15)組成，其中微處理器(13)出端32至39腳分別通過8根數據總線與碼發生器(14)入端31至36腳、38、39腳連接，碼發生器(14)出端77腳與編碼擴頻調制器(15)入端11腳連接、出端75腳與編碼擴頻調制器(15)入端5腳連接，編碼擴頻調制器(15)出端56至58腳、60、61腳、63至65腳分別通過8根數據總線與基帶濾波器(3)入端1至8腳連接，編碼擴頻調制器(15)出端69、70腳、73至77腳、79腳分別通過8根數據總線與基帶濾波器(3)入端9至16腳連接，接口和時鐘變換器(1)出端口3與編碼擴頻調制器(15)入端80腳連接，微處理器(13)、碼發生器(14)及編碼擴頻調制器(15)各出端9腳與電源(6)出端+V電壓端并接，各出端10腳與地端并接。
3.根據權利要求1或2所述的一種擴頻調制解調器，其特征在于收端解調器的解擴器(9)由碼發生器(16)、相關器(17)、(18)、(19)、微處理器(20)組成，其中下變頻器(8)出端11至20腳分別通過10根數據總線與各相關器(17)、(18)、(19)的各入端29至38腳并接，碼發生器(16)出端74、78腳與相關器(17)入端39、49腳連接、出端75、77腳與相關器(18)入端39、49腳連接、出端76、80腳與相關器(19)入端39、49腳連接，各相關器(17)、(18)、(19)各出端50至65腳分別通過16根數據總線與微處理器(20)入端11至26腳并接，微處理器(20)出端28至35腳通過8根數據總線與解調器(10)入端口1連接，碼發生器(16)、相關器(17)、(18)、(19)、微處理器(20)各出端9腳與電源(6)出端+V電壓端并接，各出端10腳與地端并接。
專利摘要本實用新型公開了一種擴頻調制解調器，它涉及無線電通信領域中的通信傳輸裝置，它是一種全數字化的碼分多址調制解調器。本實用新型發端調制器由接口及時鐘變換器、編碼及擴頻調制器、基帶濾波器、載波調制器、中頻電路等部件組成，收端解調器由下變頻器、解調擴頻器、解調器、譯碼器、接口電路等部件組成。它采用數字相關器原理方法實現全數字化的解擴。并且本實用新型還具有集成化程度高，體積小，性能穩定可靠，抗干擾能力強，保密性好，易于組網等特點。適合無線電工程中通信數據、話音等信號的傳輸。
文檔編號H04B1/69GK2524434SQ0220342
公開日2002年12月4日 申請日期2002年2月6日 優先權日2002年2月6日
發明者李鋒, 潘申富, 閻建新, 王立功, 王賽宇 申請人:信息產業部電子第五十四研究所