專利名稱：擴頻數字微波傳輸裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線傳輸裝置，尤其是指一種擴頻數字微波傳輸裝置。
背景技術：
隨著國民經濟和社會發展的信息化，各領域迫切需求選擇各種適宜的網絡接入技術，以滿足信息的交流。無線接入技術是近年來發展起來的新的通信技術，它不需要線纜類物理傳輸媒質而采用無線傳輸手段來代替部分接入網甚至全部接入網，從而降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離。
現有的國產數字微波傳輸裝置中，在技術上最重要的E1接口部分、基帶處理單元和調制解調單元均由集成規模相對較小的電路芯片組合而成且含有一定數量的模擬元器件，其結果勢必影響系統的可靠性、一致性、穩定性和抗干擾性，也必然增加其成本，增大其功耗。另外，現有的國產數字微波傳輸裝置還缺少監控功能，不能在遠、近距離直觀而有效地監視和控制系統的正常運轉。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是，提供一種利用ISM頻段采用大規模IC套片、可提供4×2Mbit/s高速和大容量數據傳輸的擴頻數字微波傳輸裝置，其組網靈活、可靠性和抗干擾性高、機動性和一致性好。
為達到此目的所采取的技術方案是一種擴頻數字微波傳輸裝置，包括編解碼單元1、基帶處理單元2、轉換單元3和調制解調單元4。其中
編解碼單元1由收發變壓器組U1、編解碼接口U2、總線驅動器U3和U4所構成，4路收發變壓器組U1的輸入端與通信終端雙向通訊，其輸出端與編解碼接口U2的輸入端雙向相接，編解碼接口U2的輸出端經總線驅動器U3和U4與基帶處理單元2雙向連接。編解碼單元主要完成把從2M(E1)接口收到的一次群(E1)信號轉換成差分驅動信號送到編解碼接口U2芯片，編解碼接口U2芯片負責4個2M(E1)接口的時鐘提取、恢復和HDB3的譯碼、編碼。
基帶處理單元2由制作在一塊集成電路內的復接解復接電路、調制解調電路和數字濾波電路所構成，基帶處理單元2的輸入端與編解碼接口U2的輸出端雙向相連，基帶處理單元2的輸出端與轉換單元3雙向相接。該單元主要是完成4路差分一次群(E1)信號經過碼速調整復接到8448Kbit/s差分二次群信號，并把此信號調制濾波和從濾波解調得到的差分二次群信號流中恢復各差分一次群(E1)支路信號。
轉換單元3由數/模轉換器U6和U7、模/數轉換器U8所構成，數/模轉換器U6和U7的輸入端與基帶處理單元2中的數字濾波電路相連，其輸出端與調制解調單元4相接；模/數轉換器U8的輸入端與調制解調單元4相連，其輸出端與基帶處理單元2中的數字濾波電路相接。該單元主要完成數字信號和模擬信號之間的轉換。
調制解調單元4由中頻調制電路U9和中頻解調電路U10所構成，中頻調制電路U9的輸入端與轉換單元3中的數/模轉換器U6和U7相連，其輸出端經一輸出帶通濾波器與一射頻發送單元相接；中頻解調電路U10的輸入端經一輸入帶通濾波器與一射頻接收單元相連，其輸出端與轉換單元3中的模/數轉換器U8相接。該單元對8448Kbit/s二次群信號流進行編碼后，采用正交相位鍵控(QPSK)調制，經過基帶濾波后發送到中頻單元，對中頻輸出的基帶信號經基帶濾波后采用差分正交相位鍵控(QPSK)解調恢復一次群(E1)信號碼流。
一監控單元通過單片機與擴頻數字微波傳輸裝置實現人機接口，用于指示當前的工作狀態和完成自檢測試，并通過RS232串行接口連接外部監控設備。
本實用新型的有益效果是1、組網靈活由于本實用新型采用ISM頻段，不需要無委會批準，可提供4×2M的高速數據傳輸，可與其它通信網絡連接，因此組網靈活、建設簡便、一次性投資少、便于管理，因此機動性好，適用于移動通信中基站互聯及高速intemet的接入，以及公安交通、金融、海關、稅務、教育、政府部門，尤其適用于礦區、油田和邊遠地區。
2、可靠性高由于收發中頻部分的調制和解調采用IC套片，將現有采用分立器件構成的單元如功率分配器、相乘器、濾波器、AGC放大器等分別集中在中頻收發兩套芯片中，使其體積減小、調試工作量減少、裝置的可靠性提高。又由于基帶處理部分采用FPGA集成化全數字復接解復接、調制解調和濾波電路，使本裝置的穩定性提高、兼容性好。
3、一致性好由于全套裝置的集成化程度提高，需要人工調節的參量大大減少，使制造的產品一次合格率高，一致性能好，可長期穩定使用。
4、功耗低由于本裝置的集成化程度提高和選用低功耗芯片，使電源散發的熱量減少，減少了散熱裝置和所占用的空間，有利于進一步提高產品的可靠性。
5、具有監控功能該裝置通過單片機與擴頻數字微波傳輸裝置實現人機接口，一方面可以顯示當前的工作狀態和完成自檢測試，另一方面又可通過RS232串行接口連接外部監控設備，進行遠距離監測。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細地描述
圖1為本實用新型電路原理框圖。
圖2為本實用新型編解碼單元中收發變壓器組和編解碼接口電路原理圖。
圖3為本實用新型編解碼單元中總線驅動器電路原理圖。
圖4為本實用新型基帶處理單元電路原理圖。
圖5為本實用新型模數轉換和數模轉換電路原理圖。
圖6為本實用新型中頻調制電路原理圖。
圖7為本實用新型中頻解調電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種擴頻數字微波傳輸裝置，包括編解碼單元1、基帶處理單元2、轉換單元3和調制解調單元4。
如圖1、圖2所示，所述的編解碼單元1由收發變壓器組U1、編解碼接口U2、總線驅動器U3和U4所構成，4路收發變壓器組U1的輸入端與通信終端雙向通訊，其輸出端與編解碼接口U2的輸入端雙向相接，編解碼接口U2的輸出端經總線驅動器U3和U4與基帶處理單元2雙向連接。解碼時，從通信終端進入的4路一次群(E1)信號通過型號為T1067(四收四發)的收發變壓器組U1轉換為差分形式的信號碼流，該信號碼流在型號為LXT334(帶時鐘恢復的短距離驅動器)的編解碼接口U2中進行碼型變換，并將三階高密度雙極性編碼(HDB3碼)的差分信號轉變為非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號，該非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號經型號為162245TV的總線驅動器U3和U4驅動后輸出到基帶處理單元2。編碼時，非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號經型號為162245TV的總線驅動器U3和U4驅動后，進入型號為LXT334的編解碼接口U2進行碼型變換，將非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號轉變為三階高密度雙極性編碼(HDB3碼)的差分信號，該三階高密度雙極性編碼(HDB3碼)差分信號經型號為T1067的收發變壓器組U1向通信終端輸出一次群(E1)信號。編解碼單元主要完成把從2M(E1)接口收到的一次群(E1)信號轉換成差分驅動信號送到編解碼接口U2芯片，編解碼接口U2芯片負責4個2M(E1)接口的時鐘提取、恢復和HDB3的譯碼、編碼。
如圖2、圖3所示，基帶處理單元2由制作在一塊集成電路內的復接解復接電路、調制解調電路和數字濾波電路所構成，它是型號為XCV300E-6PQ240C并稱作FPGA的現場可編程門陣列U5。基帶處理單元2的輸入端與編解碼接口U2的輸出端雙向相連，基帶處理單元2的輸出端與轉換單元3雙向相接。復接時，來自型號為IDT74ALVC162245總線驅動器U3和U4的4路非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號送入復接解復接電路，復接成8448Kbit/s差分二次群信號，然后經過CCK調制，成形濾波后輸出到轉換單元3。解復接時，轉換單元3輸出的8448KHZ差分二次群(E2)信號進入基帶處理單元2進行匹配濾波，然后進行CCK解調，最后分接成4路非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號送入編解碼接口U2進行碼型變換。
如圖5所示，轉換單元3由數/模轉換器U6和U7、模/數轉換器U8所構成。型號為AD9708的數/模轉換器U6和U7的輸入端與基帶處理單元2中的數字濾波電路相連，其輸出端與調制解調單元4相接。型號為AD9059的模/數轉換器U8的輸入端與調制解調單元4相連，其輸出端與基帶處理單元2中的數字濾波電路相接。數/模轉換時，從模/數轉換器U8輸出的8448Kbit/s差分二次群數字信號碼流進入數/模轉換器U6和U7，經數-模信號變換后，輸出I、Q兩路正交的模擬信號至調制解調單元4中的中頻調制電路U9。模/數轉換時，從調制解調單元4中的中頻解調電路U10輸出的I、Q兩路模擬信號進入模/數轉換器U8，經過模-數信號變換后，輸出8448Kbit/s差分二次群信號至現場可編程門陣列U5。
如圖6、圖7所示，調制解調單元4由中頻調制電路U9和中頻解調電路U10所構成，型號為HFA3763的中頻調制電路U9的輸入端與轉換單元3中的數/模轉換器U6和U7相連，其輸出端經一輸出帶通濾波器與一射頻發送單元相接。型號為HFA3761的中頻解調電路U10的輸入端經一輸入帶通濾波器與一射頻接收單元相連，其輸出端與轉換單元3中的模/數轉換器U8相接。調制時，由數/模轉換器U6和U7輸出的I、Q兩路正交信號進入中頻調制電路U9，信號在其內部先經過基帶放大和基帶濾波，再進行正交相位鍵控(QPSK)調制，相加后送至自動增益控制(AGC)放大器，然后經過中頻濾波后輸出零中頻信號；解調時，從射頻接收單元和輸入帶通濾波器接收到的70M中頻信號進入中頻解調電路U10，信號在其內部先經過自動增益控制(AGC)放大器，再經過中頻解調和基帶濾波后輸出I、Q兩路信號至模/數轉換器U8。
一監控單元通過單片機與擴頻數字微波傳輸裝置實現人機接口，用于指示當前的工作狀態和完成自檢測試，并通過RS232串行接口連接外部監控設備。
由于本實用新型中的基帶處理單元2采用集成化全數字復接解復接、調制解調和濾波電路，又由于調制解調單元4由IC套片實現，因此，可靠性高、兼容性好、一致性好和功耗低。還由于由于本實用新型采用ISM頻段，可提供4×2M的高速數據傳輸，可與其它通信網絡連接，因此組網靈活、建設簡便、一次性投資少、便于管理。
權利要求1.一種擴頻數字微波傳輸裝置，包括編解碼單元(1)、基帶處理單元(2)、轉換單元(3)和調制解調單元(4)，其特征在于所述的編解碼單元(1)由收發變壓器組(U1)、編解碼接口(U2)、總線驅動器(U3)和(U4)所構成，4路收發變壓器組(U1)的輸入端與通信終端雙向通訊，其輸出端與編解碼接口(U2)的輸入端雙向相接，編解碼接口(U2)的輸出端經總線驅動器(U3)和(U4)與基帶處理單元(2)雙向連接；解碼時，從通信終端進入的4路一次群(E1)信號通過收發變壓器組(U1)轉換為差分形式的信號碼流，該信號碼流在編解碼接口(U2)中進行碼型變換，并將三階高密度雙極性編碼(HDB3碼)的差分信號轉變為非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號，該非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號經總線驅動器(U3)和(U4)驅動后輸出到基帶處理單元(2)；編碼時，非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號經總線驅動器(U3)和(U4)驅動后，進入編解碼接口(U2)進行碼型變換，將非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號轉變為三階高密度雙極性編碼(HDB3碼)的差分信號，該三階高密度雙極性編碼(HDB3碼)差分信號經收發變壓器組(U1)向通信終端輸出一次群(E1)信號；所述的基帶處理單元(2)由制作在一塊集成電路內的復接解復接電路、調制解調電路和數字濾波電路所構成，基帶處理單元(2)的輸入端與編解碼接口(U2)的輸出端雙向相連，基帶處理單元(2)的輸出端與轉換單元(3)雙向相接；復接時，來自總線驅動器(U3)和(U4)的4路非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號送入現場可編程門陣列(U5)(FPGA)中的復接解復接電路，復接成8448KHz差分二次群信號，然后經過CCK調制，成形濾波后輸出到轉換單元(3)；解復接時，轉換單元(3)輸出的8448KHZ差分二次群信號進入基帶處理單元(2)進行匹配濾波，然后進行CCK解調，最后分接成4路非歸零碼編碼(NRZ)的差分信號送入編解碼接口(U2)進行碼型變換；所述的轉換單元(3)由數/模轉換器(U6)和(U7)、模/數轉換器(U8)所構成，數/模轉換器(U6)和(U7)的輸入端與基帶處理單元(2)中的數字濾波電路相連，其輸出端與調制解調單元(4)相接；模/數轉換器(U8)的輸入端與調制解調單元(4)相連，其輸出端與基帶處理單元(2)中的數字濾波電路相接；數/模轉換時，從模/數轉換器(U8)的FPGA端輸出的8448Kbit/s差分二次群數字信號碼流進入數/模轉換器(U6)和(U7)，經數-模信號變換后，輸出I、Q兩路正交的模擬信號至調制解調單元(4)；模/數轉換時，從調制解調單元(4)輸出的I、Q兩路模擬信號進入模/數轉換器(U8)，經過模-數信號變換后，輸出8448Kbit/s差分二次群信號至現場可編程門陣列(U5)；所述的調制解調單元(4)由中頻調制電路(U9)和中頻解調電路(U10)所構成，中頻調制電路(U9)的輸入端與轉換單元(3)中的數/模轉換器(U6)和(U7)相連，其輸出端經一輸出帶通濾波器與一射頻發送單元相接；中頻解調電路(U10)的輸入端經一輸入帶通濾波器與一射頻接收單元相連，其輸出端與轉換單元(3)中的模/數轉換器(U8)相接；調制時，由數/模轉換器(U6)和(U7)輸出的I、Q兩路正交信號進入中頻調制電路(U9)，信號在其內部先經過基帶放大和基帶濾波，再進行正交相位鍵控(QPSK)調制，相加后送至自動增益控制(AGC)放大器，然后經過中頻濾波后輸出中頻信號；解調時，從射頻接收單元和輸入帶通濾波器接收到的70M中頻信號進入中頻解調電路(U10)，信號在其內部先經過自動增益控制(AGC)放大器，再經過中頻解調和基帶濾波后輸出I、Q兩路信號至模/數轉換器(U8)。
2.根據權利要求1所述的擴頻數字微波傳輸裝置，其特征在于還包括一監控單元，該單元通過單片機與擴頻數字微波傳輸裝置實現人機接口，用于指示當前的工作狀態和完成自檢測試，并通過RS232串行接口連接外部監控設備。
3.根據權利要求1所述的擴頻數字微波傳輸裝置，其特征在于所述的基帶處理單元(2)采用集成化全數字復接解復接、調制解調和濾波電路。
4.根據權利要求1所述的擴頻數字微波傳輸裝置，其特征在于所述的調制解調單元(4)由IC套片實現。
專利摘要本實用新型涉及一種擴頻數字微波傳輸裝置，包括編解碼單元、基帶處理單元、數/模和模數/轉換單元、中頻調制解調單元以及監控單元，各部分均采用大規模IC專用集成套片，可完成4個基群信號的全雙工通信，提供4×2bit/s高速和大容量的無線數據傳輸，由于是利用ISM頻段，因此具有組網靈活、建站成本低和易于管理的優點，還具有可靠性和抗干擾性高、機動性和一致性好的特點，可廣泛應用于移動通信中基站之間的互聯和高速internet的接入，以及公安交通、政府部門、金融機構、教育領域和海關、稅務，尤其適用于礦區、油田和邊遠地區。
文檔編號H04B1/69GK2588666SQ0228981
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月9日 優先權日2002年12月9日
發明者許希斌, 趙明, 汪仲, 郭兵 申請人:北京雷波泰克信息技術有限公司