本發明屬于電臺通信領域,尤其涉及一種基于寬帶和窄帶信號的電臺發射裝置。
背景技術:
當前,特種電臺也已經啟動了向寬帶方面快速演進的技術創新步伐。但是,長距離傳輸的客觀需求限制了寬帶的普及,因此,在多數的情況下,特種電臺的形態以窄帶和寬帶“二合一”的方式共存。然而,由于受到傳統形態電臺實現方案的制約,當前的窄帶電臺和寬帶電臺在波形制式上僅僅還屬于簡單的疊加關系,在通信理論、控制和實現方面都沒有能夠實現一體化融合,從而在系統靈活性、操控方便性、性能穩健性和實現并行化等方面存在很大問題,需要盡快做出系統的、全面的改進。本發明報告提出一種新型的通信方法,將傳統形態下的窄帶和寬帶信道波形以同樣的機理進行產生和恢復,從而真正地實現對傳統形態的特種電臺的更高層次的創新和演進,并且便于采用可編程的器件和處理器對其發射機和接收機進行低成本、低功耗的并行化全數字實現。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的不足提供了一種基于寬帶和窄帶信號的電臺發射裝置,其可以完全無縫地將傳統窄帶電臺信號和當前快速發展的寬帶電臺信號融合在一起,使得二者均成為特定發射機生成信號的特殊配置。
本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案
參考修改后的權利要求書。
本發明采用以上技術方案與現有技術相比,具有以下技術效果:
1、本發明可以完全無縫地將傳統窄帶電臺信號和當前快速發展的寬帶電臺信號融合在一起,使得二者均成為特定發射機生成信號的特殊配置;
2、本發明保持了系統穩健性,有利于批量生產;便于軟件控制,降低實現成本;便于采用低功耗控制和并行計算,客觀上顯著提升了傳輸性能和容量。
附圖說明
圖1是本發明的結構原理示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:
本發明主要是在頻域完成通信帶兩臺的窄帶信號和寬帶信號的復用和切換,在傳統的電臺中,窄帶和寬帶的通信是幾乎完全獨立的兩個通道。但是,在本發明中,頻域信號的處理基本上是一模一樣的。
如圖1所示,一種基于寬帶和窄帶信號的電臺發射裝置,包含narrow-bandsequence模塊、widebandsequence模塊、串并轉換s/p模塊、離散傅里葉變換模塊、輸入信號的切換模塊mux、子載波映射模塊、子載波信號加權模塊、反向快速傅里葉變換模塊、循環前綴擴展模塊;
所涉及模塊的具體工作原理如下:
narrow-bandsequence模塊和widebandsequence模塊:
對窄帶通信而言,是narrow-bandsequence模塊;對寬帶通信而言,是widebandsequence模塊。這兩個模塊的功能一樣,一個代表窄帶通信的生成符號序列,就是narrow-bandsequence模塊;而另外一個代表寬帶通信的生成符號序列,就是wide-bandsequence模塊。
該模塊的輸入是未編碼、未調制的信息序列;該模塊的輸出是特定信道中待傳輸的已編碼或者已調制的符號序列。
信息序列的串并轉換s/p模塊:
該模塊的輸入是已經經過編碼的信源數據,依次串行存入其中的緩存區域,每n個前后相鄰的數據組成一個數據塊;該模塊的輸出按照時間錄入的先后依次從緩存中讀出長度為n的數據塊。如果窄帶電臺和寬帶電臺共享一個終端,那么數據塊的大小有兩個,即n1和n2,并且n1對應著窄帶電臺的信號,而n2對應著寬帶電臺的信號,n1<n2。
該模塊的輸入為電臺編碼和調制之后的符號序列,而其輸出為對應的數據塊序列。
離散傅里葉變換模塊:
分別對應著窄帶電臺與寬帶電臺的發射信號,即small-dft模塊與large-dft模塊。具體到dft變換的長短,則small-dft的變換大小為n1,large-dft的變換大小為n2,與它們的輸入數據塊的大小保持一致。假設dft的變換大小是n,那么,在本模塊中,所謂的dft正交變換會將時間域的序列信號變換為頻率域的信號分量,具體過程可以表達為:
該模塊的輸入為s/p串并轉換模塊生成的數據塊,而輸出為經過dft變換后的頻域信號。
輸入信號的切換模塊mux:按照控制信號narrow/wide-bandcontrol的指示,分別把輸入口對接到其輸入模塊small-dft模塊或者large-dft模塊上去。
該模塊的輸入要么是small-dft模塊的輸出信號,要么是large-dft模塊的輸出信號。而其輸出為選中模塊的信號拷貝。
子載波映射模塊(sm):
該模塊的輸入來自于前面的dft模塊,按照時間順序每次獲取n大小的數據塊。但是,這n數據如何映射到后面關聯的反向快速傅里葉變換模塊(ifft)上去(這里,ifft的大小l>n),卻是需要用戶事先指定和配置好的,分別對應著窄帶電臺和寬帶電臺信號的dft大小,即n=n1或者n=n2。
該模塊的輸出就是按照用戶指定格式,將dft的不同子載波信號對應匹配到相應的ifft模塊的子載波上去的。例如,如果輸入和輸出的序號分別為n和i,那么,i=sm(n),n=0,1,2...n-1,i=0,1,2...l-1,顯然,這里sm的配置是由用戶預設的。
子載波信號加權模塊(sw):
該模塊的輸入來自于前面的子載波映射模塊sm,一旦信號之間的映射關系已經確認,那么,本模塊定義的子載波信號加權操作就會開始實施。
簡單地講,本模塊的目的就是對相應的子載波信號進行增益調整,假設sm(i)=gi,這里,gi是與子載波序號i關聯的幅度增益,由用戶預先定義和規定,而i=0,1,2...l-1。
顯然,該模塊的輸出是相應經過增益調整之后的子載波信號。
反向快速傅里葉變換模塊(ifft):
該模塊的輸入來自于經過增益調整的子載波信號。嚴格地講,這些信號都是頻域信號,它們都一一對應其相應的子載波頻率,因此,本模塊的目標是將這些頻域信號再次變換到時域去,便于在信道中傳輸。
在本模塊中,將完成所謂的ifft正交變換,將頻率域的序列信號變換為時間域的信號量,具體過程可以表達為:
該模塊的輸出則是上述ifft模塊的變換結果,每l數據一組,按照時間先后順序,并且與輸入的數據塊有相互對應關系。
循環前綴擴展模塊cppadding:
該模塊的輸入來自于ifft模塊的輸出,但是,為了降低信道多徑所引起的信號串擾,提升接收機的檢測概率,還要在發送數據的前面添上循環前綴。以的數據描述為基礎,這個循環前綴定義為y1,,其中,l’=l-k,l-(k+1),…,l-1,即取ifft數據塊中“尾巴”的一段數據而已。