專利名稱：基于空時編碼的短波四通道分集發(fā)射的激勵器設(shè)置方法及激勵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路設(shè)計，尤其是屬于短波通信信號的處理方法。
背景技術(shù)：
短波通信經(jīng)常受電離層變化的影響，通信效果比較差，通過分集發(fā)射的方法，可以有效地提高信號增益?？諘r發(fā)射分集是目前最為廣泛關(guān)注的分集方案，它使用空間分集與空時編碼技術(shù)，可提高對信道衰落的抑制能力，并提高系統(tǒng)容量?？諘r編碼技術(shù)是最近興起的一種發(fā)射分集方法，它將空時分組碼與交織技術(shù)結(jié)合使用，抗衰落性能強。同時該方法分集增益高，可有效解決受衰落信道影響導(dǎo)致系統(tǒng)容量受限的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是，為短波空時編碼四通道分集發(fā)射而設(shè)計的，首次將空時編碼技術(shù)應(yīng)用到短波激勵器中，可產(chǎn)生四路經(jīng)過空時編碼的短波信號，無須組合四部單通道短波激勵器。該激勵器集成度較高，使用空時編碼后可改善信號增益。本發(fā)明的技術(shù)方案是基于空時編碼的短波四通道分集發(fā)射的激勵器設(shè)置方法， 所述激勵器包括數(shù)字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、顯示控制模塊、射頻檢測模塊和電源模塊，該激勵器是空時編碼集成激勵器；顯示控制模塊負責控制激勵器整機及顯示狀態(tài)，音頻信號從激勵器輸入端輸入，先接數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊先對音頻信號做PCM編碼，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號然后做星座映射和STBC空時編碼，最后調(diào)制成四路信號、經(jīng)上變頻和濾波輸出四路射頻信號，每路射頻信號大小為OdBm左右；(然后再將射頻信號送到濾波模塊中，由濾波模塊對四路射頻信號進行選擇性濾波處理，濾除帶外噪聲；)最后射頻信號再經(jīng)過射頻放大模塊放大20dB后輸出；射頻檢測模塊檢測四路中每路的射頻信號，再將射頻檢測值送給數(shù)字信號處理模塊做功率調(diào)整，以保證激勵器射頻輸出的平坦度；功率調(diào)整的流程是通過射頻檢測模塊中的耦合檢測電路，將功率檢測值與功率額定值進行比較，保存功率檢測值與功率額定值的差值、并且以此差值饋送數(shù)字信號處理模塊， 對某路射頻信號進行功率補償?；诳諘r編碼的短波四通道分集發(fā)射的激勵器，所述包括數(shù)字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、顯示控制模塊、射頻檢測模塊和電源模塊，數(shù)字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、射頻檢測模塊和電源模塊均連接至顯示控制模塊；顯示控制模塊通過射頻檢測模塊控制數(shù)字信號處理模塊及顯示狀態(tài)，數(shù)字信號處理模塊接音頻信號并PCM編碼、轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后經(jīng)星座映射和STBC空時編碼后輸出四路信號，四路信號并經(jīng)上變頻四路射頻信號；射頻信號的濾波模塊中，由濾波模塊對四路射頻信號進行選擇性濾波處理， 濾除帶外噪聲；濾波后射頻信號再經(jīng)過射頻放大模塊放大20dB后輸出；射頻檢測模塊檢測四路中每路的射頻信號，再將射頻檢測值接數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊輸出對某路射頻信號進行功率補償?shù)纳漕l信號。
該激勵器的組成如圖1所示，是空時編碼集成激勵器；顯示控制模塊負責控制激勵器整機及顯示狀態(tài)。音頻信號從外部輸入，先送給數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊對其做空時編碼處理，調(diào)制成四路短波信號，每路射頻大小為OdBm左右。然后再將射頻信號送到濾波模塊中，由濾波模塊對四路射頻信號進行選擇性濾波處理，濾除帶外噪聲。最后射頻信號再經(jīng)過射頻放大模塊放大20dB后輸出。由于射頻放大時在不同通道和不同頻率上存在增益不平均的情況，所以可由射頻檢測模塊檢測每路的射頻信號，再將射頻檢測值送給數(shù)字信號處理模塊做功率調(diào)整，以保證激勵器射頻輸出的平坦度。同時該激勵器還可以通過串口控制發(fā)射機的功放和天調(diào)。數(shù)字信號處理模塊(主要由DSP芯片構(gòu)成)先對音頻信號做PCM編碼，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號然后做星座映射和STBC空時編碼，最后調(diào)制、上變頻和濾波輸出四路射頻信號，處理示意圖如圖2所示隨著高速數(shù)字信號處理芯片的推廣和空時編碼理論的完善，空時編碼技術(shù)在無線通信中已有較好的應(yīng)用，并可帶來可觀的增益改善。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可以作為四通道短波發(fā)射機的激勵源，通過使用空時編碼技術(shù)可有效抑制信道衰落，改善信號增益。同時該方法分集增益高，可有效解決受衰落信道影響導(dǎo)致系統(tǒng)容量受限的問題。隨著高速數(shù)字信號處理芯片的推廣和空時編碼理論的完善，空時編碼技術(shù)在無線通信中已有較好的應(yīng)用，本發(fā)明空時編碼在短波通信中使用亦有著特別的效果。


圖1短波四通道激勵器組成示意圖。圖2四通道空時編碼處理示意圖。
圖3STBC編碼處理流程示意圖。圖4功率調(diào)整處理流程圖。
具體實施例方式為實現(xiàn)短波的空時發(fā)射分集，需要使用基于空時編碼的短波多通道激勵器；且在具備短波多通道激勵技術(shù)的基礎(chǔ)，可提供本發(fā)明實施的基礎(chǔ)。數(shù)字信號處理模塊先對音頻信號做PCM編碼(脈沖調(diào)制編碼)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號然后做星座映射和STBC空時編碼，最后調(diào)制、上變頻和濾波輸出四路射頻信號。該激勵器由數(shù)字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、顯示控制模塊、射頻檢測模塊和電源模塊等組成。該激勵器的組成如圖1所示顯示控制模塊負責控制激勵器整機及顯示狀態(tài)。音頻信號從外部輸入，先送給數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊對其做空時編碼處理，調(diào)制成四路短波信號，每路射頻大小為OdBm左右。然后再將射頻信號送到濾波模塊中，由濾波模塊對四路射頻信號進行選擇性濾波處理，濾除帶外噪聲。最后射頻信號再經(jīng)過射頻放大模塊放大20dB后輸出。由于射頻放大時在不同通道和不同頻率上存在增益不平均的情況，所以可由射頻檢測模塊檢測每路的射頻信號，再將射頻檢測值送給數(shù)字信號處理模塊做功率調(diào)整，以保證激勵器射頻輸出的平坦度。同時該激勵器還可以通過串口控制發(fā)射機的功放和天調(diào)。數(shù)字信號處理模塊先對音頻信號做PCM編碼，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號然后做星座映射和STBC空時編碼，最后調(diào)制、上變頻和濾波輸出四路通道的射頻信號，處理示意圖如圖2所示功率調(diào)整處理流程控制器發(fā)出掃頻命令給數(shù)字信號處理模塊，四通道每隔100K
單音全功率輸出，檢測出功率值，計算出每個通道各頻點功率衰減差值，保存差值入表并補 m
te ο星座映射與解映射器適用地面數(shù)字電視廣播傳輸標準(DMB-TH)中，星座映射在整個發(fā)送端的位置，提高系統(tǒng)的抗干擾能力；將不同用途的信息映射為不同的星座圖，以便于接收端區(qū)別。數(shù)字信號的比特流要轉(zhuǎn)換為均勻的nQAM(η 星座點數(shù))符號流。DMB-TH標準包含有64QAM、32QAM、16QAM、4QAM等星座映射方式。星座映射基本方法，一般載波信號的表達式為s (t) = A(t)cos[coct + 0 ⑴]=A (t) cos Φ (t) cos ( ω ct)-A (t) sin Φ ⑴ sin(ωct) (1)從式(1)中可以看出載波信號有3個特征分量幅度、頻率和相位。因此，如果對三者分別進行調(diào)制，相應(yīng)地可以得到幅度鍵控、頻移鍵控和相移鍵控。如果對于幅度和相位進行聯(lián)合調(diào)制稱為正交幅度調(diào)制QAM(Quadrature Amplitude ModulatiON)。其中A(t) cos①⑴是同相分量(I分量)，A(t)sinO(t)是正交分量(Q分量)。 如果分別以I、Q分量為橫縱軸，在直角坐標系中把符號映射后所代表的坐標點表示出來， 就可以得到星座圖。QAM調(diào)制是一種矢量調(diào)制方法，首先將輸入比特映射為星座點，形成復(fù)數(shù)調(diào)制符號，然后對符號的I、Q分量(對應(yīng)復(fù)平面的實部和虛部，也就是水平和垂直方向) 采用幅度調(diào)制，分別對應(yīng)調(diào)制在相互正交(時域正交)的2個載波(cos coct和sinOct) 上。與幅度調(diào)制(AM)相比，其頻譜利用率將提高1倍[2]. QAM是幅度、相位聯(lián)合調(diào)制的技術(shù)，它同時利用了載波的幅度和相位來傳遞信息比特，因此在最小距離相同的條件下可實現(xiàn)更高的頻帶利用率。對于16QAM，每4bit對應(yīng)于1個星座符號。前向糾錯編碼輸出的bit數(shù)據(jù)被拆分成 4bit為1組的符號(b3b2blb0)，星座點坐標對應(yīng)的I和Q的取值為-6、-2、2、6。同理對于 32QAM，每5bit對應(yīng)于1個星座符號。FEC編碼輸出的bit數(shù)據(jù)被拆分成5bit為一組的符號(b4b3b2blb0)。星座點坐標對應(yīng)的同相分量I和正交分量Q的取值為-7. 5,-4. 5,-1. 5、 1 · 5、4· 5、7· 5 ο星座映射、解映射器基于DMB-TH標準，利用DSP模塊構(gòu)建16QAM星座映射器，將輸入比特流信號經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換變?yōu)?bit位寬的并行信號，然后將此并行信號作為后面查找表的輸入地址，通過地址的選擇，輸出相應(yīng)星座點的橫縱坐標，分別作為I、Q信號，共8bit， 完成星座映射。STBC編碼處理如圖3所示其中基帶信號包含2b個星座，共使用4個通道，分8個時隙，在時隙1，Kb比特到達編碼器，編碼器選定相應(yīng)的信座符號S1, s2，···，％?？諘r分組碼矩陣G表示為
權(quán)利要求
1.基于空時編碼的短波四通道分集發(fā)射的激勵器設(shè)置方法，所述激勵器包括數(shù)字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、顯示控制模塊、射頻檢測模塊和電源模塊，該激勵器是空時編碼集成激勵器；顯示控制模塊負責控制激勵器整機及顯示狀態(tài)，音頻信號從激勵器輸入端輸入，先接數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊先對音頻信號做PCM編碼，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號然后做星座映射和STBC空時編碼，最后調(diào)制成四路信號、經(jīng)上變頻和濾波輸出四路射頻信號，每路射頻信號大小為OdBm左右；然后再將射頻信號送到濾波模塊中，由濾波模塊對四路射頻信號進行選擇性濾波處理，濾除帶外噪聲；最后射頻信號再經(jīng)過射頻放大模塊放大20dB后輸出；射頻檢測模塊檢測四路中每路的射頻信號，再將射頻檢測值送給數(shù)字信號處理模塊做功率調(diào)整，以保證激勵器射頻輸出的平坦度；功率調(diào)整的流程是通過射頻檢測模塊中的耦合檢測電路，將功率檢測值與功率額定值進行比較，保存功率檢測值與功率額定值的差值、并且以此差值饋送數(shù)字信號處理模塊，對某路射頻信號進行功率補 mte ο
2.基于空時編碼的短波四通道分集發(fā)射的激勵器，其特征是包括數(shù)字信號處理模塊、 濾波模塊、射頻放大模塊、顯示控制模塊、射頻檢測模塊和電源模塊，數(shù)字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、射頻檢測模塊和電源模塊均連接至顯示控制模塊；顯示控制模塊通過射頻檢測模塊控制數(shù)字信號處理模塊及顯示狀態(tài)，數(shù)字信號處理模塊接音頻信號并PCM 編碼、轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后經(jīng)星座映射和STBC空時編碼后輸出四路信號，四路信號并經(jīng)上變頻四路射頻信號；射頻信號的濾波模塊中，由濾波模塊對四路射頻信號進行選擇性濾波處理，濾除帶外噪聲；濾波后射頻信號再經(jīng)過射頻放大模塊放大20dB后輸出；射頻檢測模塊檢測四路中每路的射頻信號，再將射頻檢測值接數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊輸出對某路射頻信號進行功率補償?shù)纳漕l信號。
全文摘要
基于空時編碼的短波四通道分集發(fā)射的激勵器，包括數(shù)字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、顯示控制模塊、射頻檢測模塊和電源模塊，數(shù)字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、射頻檢測模塊和電源模塊均連接至顯示控制模塊；顯示控制模塊通過射頻檢測模塊控制數(shù)字信號處理模塊及顯示狀態(tài)；射頻信號的濾波模塊中，由濾波模塊對四路射頻信號進行選擇性濾波處理，濾除帶外噪聲；射頻檢測模塊檢測四路中每路的射頻信號，再將射頻檢測值接數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字信號處理模塊輸出對某路射頻信號進行功率補償?shù)纳漕l信號。
文檔編號H04L1/06GK102457289SQ20111044585
公開日2012年5月16日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者俞春華, 李曉文, 鄭凱 申請人:南京熊貓漢達科技有限公司, 南京熊貓電子股份有限公司, 熊貓電子集團有限公司