專(zhuān)利名稱：一種無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信調(diào)制解調(diào)器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域中一種無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信調(diào)制解調(diào)器裝置，特別
適用于需要保證長(zhǎng)期正常工作的微波通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在數(shù)字微波傳輸中，為提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，經(jīng)常采用備份的方法，即除了傳送 信息的主用設(shè)備或主用波道外，還有備用設(shè)備或備用波道，當(dāng)主用設(shè)備或主用波道發(fā)生故 障時(shí)，或是誤碼率惡化到一定門(mén)限時(shí)，可通過(guò)人工或自動(dòng)切換到備用設(shè)備或備用波道上去。 但是在切換期間，系統(tǒng)會(huì)短暫無(wú)法正常工作，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種發(fā)端實(shí)現(xiàn)業(yè)
務(wù)的復(fù)接、基帶成形和中頻調(diào)制功能；收端實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的AGC控制、數(shù)據(jù)解調(diào)和分接功能
的新型無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信調(diào)制解調(diào)器裝置。本實(shí)用新型備份波道的目的不僅是解決
波道發(fā)生故障，而且也是對(duì)抗多徑衰落的措施。當(dāng)主用波道發(fā)生多徑衰落，誤碼率迅速惡
化，而備用波道誤碼率較好時(shí)，可在無(wú)損傷的條件下切換到備用波道上，從而改善了系統(tǒng)的
誤碼性能，還具有分集合并效果。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 —種無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信調(diào)制解調(diào)器裝置，發(fā)端包括輔助復(fù)接器、調(diào)制器，收 端包括輔助分接器、解調(diào)器、中頻放大器，其中發(fā)端輔助復(fù)接器的輸入端口 1連接外部的數(shù) 據(jù)發(fā)送端口 A，輔助復(fù)接器的輸出端口 2、3分別連接調(diào)制器的輸入端口 1、2，調(diào)制器的輸出 端口 3連接外部的輸出端口 B，中頻放大器的輸入端口 5、6分別連接外部的輸入端口 C、 D、 中頻放大器的輸出端口 1、3、2、4分別連接解調(diào)器的輸入端口 3、4和解調(diào)器的輸入端口 3、4， 解調(diào)器的輸出端口 1、2分別連接輔助分接器的輸入端口 2、3，解調(diào)器的輸出端口 1、2分別 連接輔助分接器的輸入端口 4、5，輔助分接器的輸出端口 1連接數(shù)據(jù)輸出端口 E ;電源出端 +V、 +V2電壓端分別與各模塊電路相應(yīng)電源端口連接。 本實(shí)用新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn) 1.本實(shí)用新型在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)3U機(jī)箱中集成了輔助復(fù)接器1、調(diào)制器2、輔助分接器
6、解調(diào)器4、5、中頻放大器3、電源7等部件，采用插件式結(jié)構(gòu)，極大的減小了傳統(tǒng)微波通信
調(diào)制解調(diào)器的體積與重量，推動(dòng)了微波通信設(shè)備朝輕便型和小型化方向發(fā)展。 2.本實(shí)用新型采用解調(diào)器4、5具有微波通信系統(tǒng)抗多徑能力，從而大大提高了微
波通信系統(tǒng)傳輸速率。 3、本實(shí)用新型采用解調(diào)器4、5實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單易行、FPGA資源開(kāi)銷(xiāo)小、抗衰落位 同步提取，提高了設(shè)備的通信性能和穩(wěn)定可靠度。 4、本實(shí)用新型采用輔助分接器6實(shí)現(xiàn)了一種無(wú)感切換裝置，并放在輔助復(fù)接器6 中，和復(fù)接器共用一塊FPGA，由VHDL編程實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)靈活，便于移植和修改。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電原理分框圖。 圖2是本實(shí)用新型收端中頻放大器3實(shí)施例的電原理圖。 圖3是本實(shí)用新型收端解調(diào)器4、5實(shí)施例的電原理圖。 圖4是本實(shí)用新型收端輔助分接器6實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施方式參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型發(fā)端包括輔助復(fù)接器1、調(diào)制器2，收端包括輔助分接器6、解 調(diào)器4、5、中頻放大器3，解調(diào)器A4、解調(diào)器B5，其中發(fā)端輔助復(fù)接器1的輸入端口 1連接外 部的數(shù)據(jù)發(fā)送端口 A，輔助復(fù)接器l的輸出端口 2、3分別連接調(diào)制器2的輸入端口 1、2，調(diào) 制器2的輸出端口 3連接外部的輸出端口 B ;中頻放大器3的輸入端口 5、6分別連接外部的 輸入端口 C、D，中頻放大器3的輸出端口 1、3、2、4分別連接解調(diào)器A4的輸入端口 3、4和解 調(diào)器B5的輸入端口 3、4，解調(diào)器A4的輸出端口 1、2和解調(diào)器B5的輸出端口 1、2分別連接 輔助分接器6的輸入端口 2， 3， 4， 5，分接器6的輸出端口 1連接數(shù)據(jù)輸出端口 E ;電源(7) 出端+V、+V2電壓端分別與各模塊電路相應(yīng)電源端口連接。 發(fā)端輔助復(fù)接器1作用是將業(yè)務(wù)和其它一些輔助信息復(fù)接。調(diào)制器2作用是將 輔助復(fù)接器1送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行基帶成形，然后調(diào)制到中心頻率為70MHz載波上，形成中頻 信號(hào)輸出。實(shí)施例輔助復(fù)接器1采用EP1C12Q24017、 CS61575等器件制作；調(diào)制器2采用 EP2C8Q208I8N、AD9763等器件制作。 參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型收端中頻放大器3的作用是將接收的2路帶內(nèi)兩頻的中頻 信號(hào)分別通過(guò)分路器8、 17，每路再通過(guò)不同帶通濾波器9、 10把兩個(gè)頻率分開(kāi)，并通過(guò)可變 增益控制器11、13和12、14對(duì)每路進(jìn)行單獨(dú)自動(dòng)增益控制，再經(jīng)過(guò)放大器15和16分別對(duì) 信號(hào)進(jìn)行放大輸出。另外一路過(guò)程與上相同。起控電平-60dBm，輸出電平0dBm，控制范圍 60dB ;分路器8、17帶通濾波器9、10、18、19可變?cè)鲆婵刂破?1、 12、 13、 14、20、21、22、23放 大器15、16、24、25的各輸入端口 20腳與地端并接，各輸入端口 21腳與電源7出端+V電壓 端并接。實(shí)施例中頻放大器3采用MAV-11、MAR-1、ERA-5、AD8367等器件制作。 參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型解調(diào)器A4、解調(diào)器B5作用是對(duì)接收的中頻調(diào)制信號(hào)解調(diào)成 數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)后由其出端口 1、2腳輸入輔助分接器6，它由混頻器26、27，濾波器28、29， 放大器30、31，A/D變換器32、下變頻器33、34，相干解調(diào)35、36，合并器37，積分判決器38， 差分譯碼單元39組成，圖3是本實(shí)用新型收端解調(diào)器4、5的電原理圖，實(shí)施例按圖3連接 線路。圖3中輸入的的中頻調(diào)制信號(hào)經(jīng)混頻器26、27，濾3波器28、29，放大器30、31，后輸 入A/D變換器32進(jìn)行采樣后轉(zhuǎn)換為數(shù)字低中頻信號(hào)，隨后輸入下變頻器33、34轉(zhuǎn)換為兩個(gè) 支路的數(shù)字基帶信號(hào)，該基帶信號(hào)由下變頻器33、34的輸出端口 2腳輸入到相干解調(diào)35、36 的輸入端口 l腳，在相干解調(diào)35、36內(nèi)進(jìn)行接收信號(hào)的相干解調(diào)，得到相干解調(diào)后的信號(hào)。 信號(hào)通過(guò)其2腳分別送給合并器37的輸入端口 2、3腳，在合并器37中完成信號(hào)的合并處 理，合并后的信號(hào)通過(guò)其輸出端口 1腳送給積分判決誤器38的輸入端口 2腳，積分判決誤 器38完成信息的判決。積分判決誤器38通過(guò)其輸出端口 l腳將信號(hào)送給差分譯碼單元39 的輸入端口 3腳。差分譯碼單元39將解調(diào)出的鐘碼分別通過(guò)其輸出端1、2腳送往輔助分
5接器?；祛l器26 、27低通濾波器28 、29放大器30、31A/D變換器32的各輸入端口 20腳與 地端并接，各輸入端口 21腳與電源7出端+V電壓端并接；正交下變頻器33、34相干解調(diào) 單元35、36合并單元37積分判決38差分譯碼39的各輸入端口 20腳與地端并接，各輸入 端口 21腳與電源7出端+V2電壓端并接。實(shí)施例A/D變換器32采用美國(guó)AD公司生產(chǎn)的 AD9218芯片制作；下變頻器33、34，相干解調(diào)35、36，合并器37，積分判決器38，差分譯碼單 元39采用一塊現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)集成電路制作。 參照?qǐng)D4，本實(shí)用新型輔助分接器6的作用是同時(shí)收到解調(diào)器4、5送來(lái)的數(shù)據(jù)碼 流，首先分別對(duì)兩路碼流進(jìn)行抗衰落幀同步，在幀同步的情況下(不同步時(shí)誤碼率很大)計(jì) 算誤碼率，統(tǒng)計(jì)l秒鐘，根據(jù)判決原則選擇一路誤碼率小的工作，另一路備用，把選擇信號(hào) 輸出給碼相關(guān)性檢測(cè)44輸入端7腳和鎖相環(huán)模塊47的輸入端1腳，碼相關(guān)性檢測(cè)模塊檢 測(cè)兩路是否對(duì)齊，輸出扣除脈沖到時(shí)鐘扣除40、41的輸入端2腳，調(diào)整備用的碼流使它和工 作的碼流對(duì)齊，鎖相環(huán)模塊47使時(shí)鐘鎖定在工作支路上，然后用鎖相環(huán)模塊47輸出端4腳 的讀出時(shí)鐘把兩路數(shù)據(jù)讀出。并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分接。時(shí)鐘扣除單元40、41彈存儲(chǔ)器42、43碼 相關(guān)性檢測(cè)44碼流時(shí)鐘選擇輸出45幀同步誤碼率切換邏輯46分頻鎖相環(huán)47業(yè)務(wù)分接48 的各輸入端口 20腳與地端并接，各輸入端口 21腳與電源7出端+V2電壓端并接。實(shí)施例 輔助分接器6與輔助復(fù)接器1采用同一個(gè)EP1C12Q240I7器件制作。 本實(shí)用新型電源7提供各級(jí)部件工作電壓，實(shí)施例采用通用的集成穩(wěn)壓電源制 作，輸出+V電壓為+5V電壓，輸出+V2電壓為+3. 3V電壓。 本實(shí)用新型簡(jiǎn)要工作原理如下發(fā)送端在輔助復(fù)接器1中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)接，在調(diào) 制器2中完成信號(hào)的基帶成形和70MHz的中頻調(diào)制。接收端首先將接收的四路中頻信號(hào)在 中頻放大器3中完成信號(hào)的濾波和AGC放大，將2路帶內(nèi)兩頻中頻信號(hào)變?yōu)?路帶內(nèi)單頻中 頻信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)將中頻信號(hào)分別送給解調(diào)器4、5。在解調(diào)器4、5中，中頻信號(hào)經(jīng)混頻26、 27，帶通濾波器28、28，放大器30、31，由A/D變換器32將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)，變換后 的數(shù)字信號(hào)進(jìn)入下變頻器33、34，在下變頻器33、34中完成低中頻信號(hào)的下變頻，將低中頻 信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)?；鶐盘?hào)進(jìn)入相干解調(diào)35、36，兩路相干解調(diào)信號(hào)經(jīng)過(guò)合并器37中 進(jìn)行合并。合并后的信號(hào)在積分判決器38中進(jìn)行判決，恢復(fù)出碼流信息?；謴?fù)出的碼流信 息在差分譯碼單元39中完成差分譯碼，恢復(fù)出最終的碼流信息和同步時(shí)鐘信息。解調(diào)器4、 5輸出的碼流信息和同步時(shí)鐘信息送給輔助分接器3，在輔助分接器3中對(duì)信息進(jìn)行無(wú)感切 換和分接，輸出業(yè)務(wù)信息。 本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1至圖4中電路器件按圖1至圖2連接線路， 安裝在七塊長(zhǎng)、寬均為為280X110mm的印制板上，然后把印制板安裝在一個(gè)長(zhǎng)、寬、高為 150X290X26毫米的插件盒內(nèi)，將插件盒安裝在一個(gè)寬19英寸、高3U、深425mm的標(biāo)準(zhǔn)機(jī) 箱內(nèi)。機(jī)箱的后面板上安裝與輔助復(fù)接器l連接的輸入端口A電纜插座(與分接器6的輸 出端口 E共用電纜插座)，在機(jī)箱后面板還安裝有調(diào)制器2輸出端口 B電纜插座，接收信 號(hào)輸入端口 C、D電纜插座、電源輸入端插座，組裝成本實(shí)用新型。
權(quán)利要求一種無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信調(diào)制解調(diào)器裝置，發(fā)端包括輔助復(fù)接器(1)、調(diào)制器(2)，其特征在于收端包括輔助分接器(6)、中頻放大器(3)，解調(diào)器A(4)、解調(diào)器B(5)，其中發(fā)端輔助復(fù)接器(1)的輸入端口1連接外部的數(shù)據(jù)發(fā)送端口A，輔助復(fù)接器(1)的輸出端口2、3分別連接調(diào)制器(2)的輸入端口1、2，調(diào)制器(2)的輸出端口3連接外部的輸出端口B，中頻放大器(3)的輸入端口5、6分別連接外部的輸入端口C、D，中頻放大器(3)的輸出端口1、3、2、4分別連接解調(diào)器1(4)的輸入端口3、4和解調(diào)器2(5)的輸入端口3、4，解調(diào)器1(4)的輸出端口1、2和解調(diào)器2(5)的輸出端口1、2分別連接輔助分接器(6)的輸入端口2，3，4，5，分接器(6)的輸出端口1連接數(shù)據(jù)輸出端口E。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信調(diào)制解調(diào)器裝置，其特征在 于中頻放大器(3)包括分路器(8、17)、帶通濾波器(9、10、18、19)、可變?cè)鲆婵刂破?11、 12、13、14、20、21、22、23)、放大器(15、 16、24、25);其中分路器(8)的輸入端口 1腳與設(shè)備入端C連接，輸出端口 2、3腳分別連接帶通濾 波器(9)的輸入端口 l腳和帶通濾波器(10)的輸入端口 l腳；帶通濾波器(9)的輸出端口 2腳連接可變?cè)鲆婵刂破?11)的輸入端口 1腳；帶通濾波器(10)的輸出端口 2腳連接可 變?cè)鲆婵刂破?12)的輸入端口 1腳；可變?cè)鲆婵刂破?11)的輸出端口 2腳連接可變?cè)鲆?控制器(13)的輸入端口 1腳；可變?cè)鲆婵刂破?12)的輸出端口 2腳連接可變?cè)鲆婵刂破?(14)的輸入端口 l腳；可變?cè)鲆婵刂破?13)的輸出端口 2腳連接放大器(15)的輸入端口 1腳；可變?cè)鲆婵刂破?14)的輸出端口 2腳連接放大器(16)的輸入端口 1腳；分路器(17)的輸入端口 1腳與設(shè)備入端D連接，輸出端口 2、3腳分別連接帶通濾波器 (18)的輸入端口 1腳和帶通濾波器(19)的輸入端口 1腳；帶通濾波器(18)的輸出端口 2 腳連接可變?cè)鲆婵刂破?20)的輸入端口 l腳；帶通濾波器(19)的輸出端口 2腳連接可變?cè)?益控制器(21)的輸入端口 1腳；可變?cè)鲆婵刂破?20)的輸出端口 2腳連接可變?cè)鲆婵刂?器(22)的輸入端口 l腳；可變?cè)鲆婵刂破?21)的輸出端口 2腳連接可變?cè)鲆婵刂破?23) 的輸入端口 l腳；可變?cè)鲆婵刂破?22)的輸出端口 2腳連接放大器(24)的輸入端口 l腳； 可變?cè)鲆婵刂破?23)的輸出端口 2腳連接放大器(25)的輸入端口 1腳。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信調(diào)制解調(diào)器裝置，其特征在 于解調(diào)器(4、5)均包括混頻器(26、27)、低通濾波器(28、29)、放大器(30、31) 、A/D變換器 (32)、正交下變頻器(33、34)、相干解調(diào)單元(35、36)、合并單元(37)、積分判決(3S)、差分 譯碼(39)，其中混頻器(26、27)輸入端1腳分別連接解調(diào)器(4、5)輸入端3、4腳；混頻器 (26)輸出端2腳連接低通濾波器(28)輸入端1腳，混頻器(27)輸出端2腳連接低通濾波 器(29)輸入端1腳，低通濾波器(28)輸出端2腳連接放大器(30)輸入端1腳，低通濾波 器(29)輸出端2腳連接放大器(31)輸入端l腳，放大器(30、31)的輸出端2分別連接A/D 變化器(32)輸入端1、2腳；A/D變化器(32)輸出端3、4腳分別連接正交下變頻器(33)的 輸入端1腳和正交下變頻器(34)的輸入端1腳，正交下變頻器(33)輸出端2腳連接相干 解調(diào)單元(35)輸入端1腳，正交下變頻器(34)輸出端2腳連接相干解調(diào)單元(36)輸入端 l腳，相干解調(diào)單元(35、36)輸出端2腳分別連接合并單元(37)輸入端2、3腳，合并單元 (37)輸出端1腳連接積分判決(38)輸入端3腳，積分判決(38)輸出端1腳連接差分譯碼 (39)輸入端3腳，差分譯碼(39)輸出端1、2腳分別連接解調(diào)器(4)或(5)輸出端1、2腳。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信調(diào)制解調(diào)器裝置，其特征在于輔助復(fù)分解器(6)包括時(shí)鐘扣除單元(40、41)、彈存儲(chǔ)器(42、43)、碼相關(guān)性檢測(cè)(44)、 碼流時(shí)鐘選擇輸出(45)、幀同步誤碼率切換邏輯(46)、分頻鎖相環(huán)(47)、業(yè)務(wù)分接(48);其 中時(shí)鐘扣除單元(40)的輸入端1腳、幀同步誤碼率切換邏輯(46)的輸入端1腳和分頻鎖 相環(huán)(47)的輸入端2腳相連接，時(shí)鐘扣除單元(41)的輸入端1腳、幀同步誤碼率切換邏輯 (46)的輸入端3腳和分頻鎖相環(huán)(47)的輸入端3腳相連接；時(shí)鐘扣除單元(40)的輸入端 2腳與碼相關(guān)性檢測(cè)(44)的輸出端2腳連接，時(shí)鐘扣除單元(41)的輸入端2腳與碼相關(guān)性 檢測(cè)(44)的輸出端4腳連接；彈存儲(chǔ)器(42、43)的輸入端2腳分別連接幀同步誤碼率切換 邏輯(46)的輸入端2、4腳；時(shí)鐘扣除單元(40、41)輸出端3分別連接彈存儲(chǔ)器(42、43)輸 入端1腳，彈存儲(chǔ)器(42、43)的輸出端3腳分別連接碼相關(guān)性檢測(cè)(44)的輸入端1、3腳； 碼相關(guān)性檢測(cè)(44)的輸出端5、6腳分別連接碼流時(shí)鐘選擇輸出(45)的輸入端1、2腳；碼 流時(shí)鐘選擇輸出(45)的輸出端5、6腳分別連接業(yè)務(wù)分接(48)輸入端1、2腳；幀同步誤碼 率切換邏輯(46)輸出端5腳、分頻鎖相環(huán)(47)輸入端l腳、碼流時(shí)鐘選擇輸出(45)輸入 端3腳相連接；分頻鎖相環(huán)(47)輸出端4腳連接碼流時(shí)鐘選擇輸出(45)輸入端4腳。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信調(diào)制解調(diào)器裝置，它涉及微波通信領(lǐng)域中無(wú)感雙機(jī)熱備份微波通信設(shè)備，它由輔助復(fù)接器、調(diào)制器、中頻放大器、解調(diào)器、輔助分接器、電源組成；本實(shí)用新型發(fā)端實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的復(fù)接、基帶成形和中頻調(diào)制功能；收端實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的AGC控制、數(shù)據(jù)解調(diào)、兩解調(diào)器無(wú)損傷切換和分接功能，實(shí)現(xiàn)了雙機(jī)熱備份的調(diào)制解調(diào)功能。本實(shí)用新型采用無(wú)感雙機(jī)熱備份，可靠性強(qiáng)，是一種全雙工、無(wú)感熱備份、能不間斷工作、并具分集合并效果的數(shù)字調(diào)制解調(diào)器。本實(shí)用新型不會(huì)因一臺(tái)設(shè)備故障而影響重要業(yè)務(wù)的可靠傳輸，根據(jù)信道的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)通道的無(wú)感自動(dòng)切換，極大提高了可靠性，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，證明了這種裝置有較好的實(shí)用效果。
文檔編號(hào)H04L25/02GK201533317SQ2009201039
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者李經(jīng)安, 郝清濤 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所