自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特點是：包括接收信號處理主模塊、協(xié)調處理主模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊、以及運行監(jiān)控主模塊；接收信號處理主模塊的輸出端與協(xié)調處理主模塊的輸入端電連接，并與運行監(jiān)控主模塊雙向電連接；協(xié)調處理主模塊的輸入端分別與接收信號處理主模塊的輸出端以及異步串行數(shù)據(jù)電連接，其輸出端與數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊的輸入端電連接；運行監(jiān)控主模塊分別與協(xié)調處理主模塊、接收信號處理主模塊、以及數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊雙向電連接；數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊輸入端與協(xié)調處理主模塊的輸出端電連接，向電臺發(fā)送信號。具有一個中繼站點只要采用一套中繼站就可以完成下屬多種不同調制方式終端與主臺的數(shù)據(jù)通信的優(yōu)點。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，它主要應 用于電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)的無線中繼站。 自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器

【背景技術】
[0002] 在全國各地的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)中，采用無線數(shù)傳電臺構建的通信專網(wǎng)是常用的 且必不可少的組成部分。而在通信專網(wǎng)中，為滿足遠距離通信或通信阻擋而架設的中繼站 也是不可或缺的。
[0003] 目前的高速無線中繼站，一般采用再生中繼轉發(fā)模式，即先將收到的模擬信號轉 換成數(shù)據(jù)信號，再將數(shù)據(jù)信號轉換成模擬信號進行發(fā)送，在轉換的前后過程中保持通信速 率與調制方式完全一致。
[0004] 智能電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展多年，通信速率從最初的1. 2Kbps發(fā)展到如今的19. 2Kbps 甚至更高，對應的無線調制方式也隨之幾多變遷。隨著各地電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)對電力信息 管理的深入化及精細化發(fā)展趨勢，所需要采集的信息數(shù)據(jù)量大大增加，原有低速通信網(wǎng)絡 已無法滿足要求，高速升級勢在必行。由于傳統(tǒng)的調制解調功能都是基于特定的硬件芯片 完成的，而每一種芯片都是彼此獨立互不兼容的，造成了采用不同調制方式的無線中繼站 必須采用不同的調制解調器。但在改造后的系統(tǒng)中，往往一個中繼站下并存著幾種不同調 制方式的終端，這時每一種終端必須要有一套匹配的中繼站(對這些不同調制方式的中繼 站來說，主要的區(qū)別就是采用了不同的調制解調器)，造成一個中繼站點往往需要架設幾套 中繼設備，費時費力。


【發(fā)明內容】

[0005] 本實用新型是為了解決上述技術問題而提供的一種自適應多種調制方式的數(shù)字 轉發(fā)中繼調制解調器。該自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器采用了基于DSP 數(shù)字信號處理器的軟件模塊化處理方式，在一個芯片里的不同的軟件模塊分別針對不同的 調制方法進行處理，很好地克服了以往單一調制解調芯片的應用局限性，使得一個中繼站 點只要采用一套中繼站就可以完成下屬多種不同調制方式終端與主臺的數(shù)據(jù)通信。
[0006] 本實用新型采取的技術方案是：自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調 器，其特點是：包括接收信號處理主模塊、協(xié)調處理主模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊、以及運 行監(jiān)控主模塊；所述的接收信號處理主模塊：用于從電臺接收信號并予以解調處理，其輸 出端與所述的協(xié)調處理主模塊的輸入端電連接，并與所述的運行監(jiān)控主模塊雙向電連接； 所述的協(xié)調處理主模塊：用于解決無線通信中的突發(fā)性成串干擾；其輸入端分別與所述的 接收信號處理主模塊的輸出端以及異步串行數(shù)據(jù)電連接，其輸出端與所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理 主模塊的輸入端電連接；所述的運行監(jiān)控主模塊：主要用于實時監(jiān)控當前的接收和發(fā)送流 程，分別與所述的協(xié)調處理主模塊、接收信號處理主模塊、以及數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊雙向電 連接；所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊：用于向電臺發(fā)送信號，其輸入端與所述的協(xié)調處理主 模塊的輸出端電連接。
[0007] 上述自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中，所述的接收信號處 理主模塊包括：接收信號濾波子模塊：用于濾除接收信號多余的雜波信號；接收信號幅度 自動增益子模塊：將接收的信號的幅度進行自動增益處理；接收同步信息解析子模塊：對 接收到的模擬信號同步頭進行分析處理判斷調制方式；接收信號解調子模塊：根據(jù)對識別 出的調制方式模擬信號進行解調以獲得正確的數(shù)據(jù)；所述的接收信號濾波子模塊的輸出端 與所述的接收信號幅度自動增益子模塊的輸入端電連接；所述的接收信號幅度自動增益子 模塊的輸出端與所述的接收同步信息解析子模塊的輸入端電連接；所述的接收同步信息解 析子模塊的輸出端與所述的接收信號解調子模塊的輸入端電連接；所述的接收信號解調子 模塊的輸出端與協(xié)調處理主模塊的輸入端電連接。
[0008] 上述自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中，所述的接收信號處 理主模塊中的接收信號解調子模塊包括：分頻器單元、頻率采樣及解調單元、以及幅度采樣 解調單元；其中：所述的頻率采樣及解調單元和所述的幅度采樣解調單元的輸入端分別與 所述接收同步信息解析子模塊的輸出端電連接；所述的分頻單元與所述的頻率采樣及解調 單元以及所述的幅度采樣解調單元雙向電連接；所述的頻率采樣及解調單元和所述的幅度 采樣解調單元的輸出端分別與協(xié)調處理主模塊的數(shù)據(jù)分類子模塊的輸入端電連接。
[0009] 上述自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中，所述的接收信號解 調子模塊支持的調制方式及通信速率主要包括1. 2Kbps/2FSK、2. 4Kbps/FFSK、9. 6Kbps/ GMSK、9. 6Kbps/4-level CPFSK、19. 2Kbps/8-level CPFSK。
[0010] 上述自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中，所述的接收同步信 息解析子模塊中的所述的同步頭包括載波導頻、同步碼、速率信息、以及信道估值碼。
[0011] 上述自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中，所述的協(xié)調處理主 模塊包括：數(shù)據(jù)分類子模塊：用于對數(shù)據(jù)進行分類；收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊：用于數(shù)據(jù)緩 沖接收與發(fā)送的數(shù)據(jù)之間存在的不同步；數(shù)據(jù)交織處理子模塊：進行數(shù)據(jù)交織編碼處理； 參數(shù)處理子模塊：用于保存及反饋當前的軟件版本信息，讀取及設定當前的參數(shù)；所述的 數(shù)據(jù)分類子模塊與所述接收信號處理主模塊的輸出端電連接，并與所述的收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處 理子模塊雙向電連接；所述的收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊與數(shù)據(jù)交織處理子模塊雙向電連 接；該收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊的輸出端與所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊的輸入端電連接； 所述參數(shù)處理子模塊分別與所述的運行監(jiān)控主模塊和數(shù)據(jù)分類子模塊雙向電連接。
[0012] 上述自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中，所述的參數(shù)處理子 模塊讀取及設定的參數(shù)包括串口速率、無線通信速率、串口數(shù)據(jù)格式、發(fā)送前導碼時間、以 及接收信號幅度增益。
[0013] 上述自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處 理主模塊包括：發(fā)送同步信息處理子模塊：用于按照接收到的數(shù)據(jù)的首字節(jié)來確定發(fā)送信 號的通信速率和調制方式，并按照協(xié)議約定，產(chǎn)生對應的信號同步頭；發(fā)送信號調制子模 塊：用于根據(jù)同步頭首字節(jié)的信息確定發(fā)送信號采用的調制方式和通信速率，處理生成對 應的發(fā)送模擬信號；發(fā)送信號幅度調整模塊：用于將發(fā)送的模擬信號的幅度調整到合適的 增益范圍；所述的發(fā)送同步信息處理子模塊的輸入端與所述的協(xié)調處理主模塊的輸出端電 連接；所述的發(fā)送同步信息處理子模塊的輸出端與所述的發(fā)送信號調制子模塊的輸入端電 連接；所述發(fā)送信號調制子模塊的輸出端與所述的發(fā)送信號幅度調整子模塊的輸入端電連 接；該發(fā)送信號調制子模塊并與所述運行監(jiān)控主模塊雙向電連接；所述的發(fā)送信號幅度調 整模塊的的輸出端向電臺發(fā)送信號。
[0014] 上述自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中，所述的發(fā)送信號調 制模塊包括分頻器單元、頻率調制單元、以及幅度調制單元；其中：所述的頻率調制單元和 所述的幅度調制單元的輸入端與所述的發(fā)送同步信息處理子模塊的輸出端電連接；所述的 分頻器單元與所述的頻率調制單元以及幅度調制單元雙向電連接；所述的頻率調制單元和 所述的幅度調制單元的輸出端與所述的發(fā)送信號幅度調整子模塊的輸入端電連接。
[0015] 上述自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中，所述的運行監(jiān)控主 模塊包括數(shù)據(jù)流程監(jiān)控子模塊、發(fā)送流程監(jiān)控子模塊、協(xié)調處理流程監(jiān)控子模塊、以及復位 子模塊。所述的數(shù)據(jù)流程監(jiān)控子模塊、發(fā)送流程監(jiān)控子模塊、協(xié)調處理流程監(jiān)控子模塊分別 與所述的復位子模塊雙向電連接。
[0016] 由于本實用新型采用了以上的技術方案，其產(chǎn)生的技術效果是明顯的：
[0017] 本實用新型主要由接收信號處理主模塊、協(xié)調處理主模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊、 運行監(jiān)控主模塊這四大主功能模塊組成，運用了信號智能同步檢測、調制方式軟件模塊化 處理、交織編碼、實時運行狀態(tài)檢測、自動信號增益等多種先進技術。其中：
[0018] 接收信號處理主模塊是負責將電臺接收的不同調制方式的模擬信號轉換成對應 數(shù)據(jù)信號的功能模塊，按照約定，經(jīng)過接收信號解調模塊輸出的數(shù)據(jù)首字節(jié)表征了該數(shù)據(jù) 采用的通信速率和調制方式；
[0019] 協(xié)調處理主模塊是負責修改參數(shù)、完成數(shù)據(jù)緩沖和交織編數(shù)據(jù)發(fā)送處理的模塊：
[0020] 數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊是按照指定的調制方式將數(shù)據(jù)信號轉換成對應模擬信號的 功能模塊碼處理的功能模塊；
[0021] 運行監(jiān)控主模塊：能確保當軟件運行異常從而影響收發(fā)處理流程時，能夠使中繼 調制解調器重新恢復正常的功能模塊；
[0022] 工作時，運行監(jiān)控主模塊實時監(jiān)控當前的接收和發(fā)送流程，一旦監(jiān)控到任何一個 流程運行異常（比如15分鐘內既沒有發(fā)送數(shù)據(jù)也沒有接收數(shù)據(jù)，或數(shù)據(jù)緩沖區(qū)異常等情 況)，則立即對相關模塊進行軟件復位，使MODEM恢復正常運行狀態(tài)。因此能很好解決現(xiàn)有 技術存在的單一調制解調芯片的應用局限性的問題，使得一個中繼站點只要采用一套中繼 站就可以完成下屬多種不同調制方式終端與主臺的數(shù)據(jù)通信。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器的電方框圖。
[0024] 圖2是本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器的接收信號 解調子模塊的電方框圖。
[0025] 圖3是本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器的發(fā)送信號 調制子模塊的電方框圖。
[0026] 圖4是本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器的運行監(jiān)控 主模塊的電方框圖。
[0027] 圖5是本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器的信號同步 頭格式示意圖。
[0028] 圖6是本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器使用的數(shù)據(jù) 交織處理框圖。

【具體實施方式】
[0029] 本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器采用了基于DSP數(shù) 字信號處理器的軟件模塊化處理方式，在一個芯片里的不同的軟件模塊分別針對不同的調 制方法進行處理，很好地克服了以往使得一個中繼站點只要采用一套中繼站就可以完成下 屬多種不同調制方式終端與主臺的數(shù)據(jù)通信。
[0030] 請參閱圖1。本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其中： 包括接收信號處理主模塊1、協(xié)調處理主模塊2、數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊3、以及運行監(jiān)控主模 塊4 ;其中：
[0031] 所述的接收信號處理主模塊用于從電臺接收信號并予以調制解調處理，其輸出端 與所述的協(xié)調處理主模塊的輸入端電連接，并與所述的運行監(jiān)控主模塊雙向電連接；
[0032] 所述的協(xié)調處理主模塊用于保存及反饋當前的軟件版本信息，并解決無線通信中 的突發(fā)性成串干擾；其輸入端分別與所述的接收信號處理主模塊的輸出端以及異步串行數(shù) 據(jù)電連接，其輸出端與所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊的輸入端電連接；
[0033] 所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊用于向電臺發(fā)送信號，其輸入端與所述的協(xié)調處理主 模塊的輸出端電連接；
[0034] 所述的運行監(jiān)控主模塊：主要用于實時監(jiān)控當前的接收和發(fā)送流程，分別與所述 的協(xié)調處理主模塊、接收信號處理主模塊、以及數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊雙向電連接。
[0035] 本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器中：所述的接收信號 處理主模塊1包括：
[0036] 接收信號濾波子模塊11 :用于濾除接收的模擬信號上多余的雜波信號，以便于信 號解調；
[0037] 接收信號幅度自動增益子模塊12 :用于將接收的信號的幅度進行自動增益處理， 以便于信號解調。本實用新型可以通過CPU預設一個對應目前電臺的增益參數(shù)，將接收的 信號的幅度進行自動增益處理，以便于信號解調；
[0038] 接收同步信息解析子模塊13 :用于對接收到的模擬信號同步頭進行分析處理，判 斷接收信號屬于哪種速率的哪種調制方式，所述的接收同步信息解析子模塊中的所述的同 步頭包括載波導頻、同步碼、速率信息、以及信道估值碼；
[0039] 接收信號解調子模塊14 :，根據(jù)識別出的調制方式，對模擬信號進行解調，獲得 正確的數(shù)據(jù)（目前支持的調制方式及通信速率主要為以下幾種：1. 2Kbps/2FSK，2. 4Kbps/ FFSK，9. 6Kbps/GMSK, 9. 6Kbps/4-Level CPFSK, 19. 2Kbps/8-level CPFSK 等幾種）。按照約 定，經(jīng)過接收信號解調子模塊輸出的數(shù)據(jù)首字節(jié)表征了該數(shù)據(jù)采用的通信速率和調制方 式。
[0040] 所述的接收信號濾波子模塊的輸出端與所述的接收信號幅度自動增益子模塊的 輸入端電連接；所述的接收信號幅度自動增益子模塊的輸出端與所述的接收同步信息解析 子模塊的輸入端電連接；所述的接收同步信息解析子模塊的輸出端與所述的接收信號解調 子模塊的輸入端電連接；所述的接收信號解調子模塊的輸出端與協(xié)調處理主模塊的輸入端 電連接。
[0041] 本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器中的協(xié)調處理主模 塊2包括：數(shù)據(jù)分類子模塊21、收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊22、數(shù)據(jù)交織處理子模塊23以及 參數(shù)處理子模塊24。其中：
[0042] 所述的數(shù)據(jù)分類子模塊用于對輸入的數(shù)據(jù)進行分類判斷，決定后續(xù)的處理辦法；
[0043] 所述的參數(shù)處理子模塊用于支持對當前的參數(shù)(參數(shù)包括串口速率、無線通信速 率、串口數(shù)據(jù)格式、發(fā)送前導碼時間，接收信號幅度增益）進行讀取及設定；
[0044] 所述的收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊用于數(shù)據(jù)緩沖。因為接收的無線信號速率有好幾 種，而發(fā)送的串口速率只能選用19. 2K固定一種，所以接收與發(fā)送的數(shù)據(jù)之間存在不同步， 這個問題可以由本模塊的數(shù)據(jù)緩沖功能來解決；
[0045] 所述的數(shù)據(jù)交織處理子模塊可以有效解決無線通信中的突發(fā)性成串干擾。該模塊 采用3*16的分組交織編碼方式；
[0046] 所述的數(shù)據(jù)分類子模塊21分別與所述的收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊以及參數(shù)處理 子模塊雙向電連接，同時與所述的接收信號處理主模塊的接收信號解調子模塊的輸出端電 連接；
[0047] 所述的收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊22與所述的數(shù)據(jù)交織處理子模塊雙向電連接； 該收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊的輸出端并與與所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊的輸入端電連 接；
[0048] 所述的參數(shù)處理子模塊24并與所述的運行監(jiān)控主模塊4雙向電連接。
[0049] 本實用新型所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器中的數(shù)據(jù)發(fā) 送處理主模塊3包括：發(fā)送同步信息處理子模塊31、發(fā)送信號調制子模塊32、發(fā)送信號幅度 調整模塊33。其中：
[0050] 所述的發(fā)送同步信息處理子模塊用于中繼站按照接收到的數(shù)據(jù)的首字節(jié)，來確定 發(fā)送信號的通信速率和調制方式，并按照協(xié)議約定，產(chǎn)生對應的信號同步頭；
[0051] 所述的發(fā)送信號調制子模塊用于根據(jù)首字節(jié)的信息確定發(fā)送信號采用的調制方 式和通信速率，將經(jīng)過軟件協(xié)調功能模塊處理后的接收數(shù)據(jù)，進行針對性地處理，并生成對 應的發(fā)送模擬信號；
[0052] 所述的發(fā)送信號幅度調整模塊用于將發(fā)送的模擬信號的幅度調整到合適的增益 范圍；
[0053] 所述的發(fā)送同步信息處理子模塊的輸入端與所述的協(xié)調處理主模塊的輸出端電 連接；所述的發(fā)送同步信息處理子模塊的輸出端與所述的發(fā)送信號調制子模塊的輸入端電 連接；所述的發(fā)送信號調制子模塊的輸出端與所述的發(fā)送信號幅度調整模塊的輸入端電連 接；所述的發(fā)送信號幅度調整模塊的的輸出端向電臺發(fā)送信號。
[0054] 請參閱圖2。本實用新型所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器 中，所述的接收信號處理主模塊中的接收信號解調子模塊14包括：分頻器單元141、頻率采 樣及解調單元142、以及幅度采樣解調單元143 ;其中：所述的頻率采樣及解調單元和所述 的幅度采樣解調單元的輸入端與接收同步信息解析子模塊的輸出端電連接；所述的分頻單 元與所述的頻率采樣及解調單元以及所述的幅度采樣解調單元雙向電連接；所述頻率采樣 及解調單元和所述的幅度采樣解調單元的輸出端與協(xié)調處理主模塊的數(shù)據(jù)分類子模塊的 輸入端電連接。
[0055] 請參閱圖3。本實用新型所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器 中，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊中的發(fā)送信號調制子模塊32包括分頻器單元321、頻率調 制單元322、以及幅度調制單元323 ;其中：所述的頻率調制單元和所述的幅度調制單元的 輸入端與所述的發(fā)送同步信息處理子模塊的輸出端電連接；所述的分頻器單元與所述的頻 率調制單元以及幅度調制單元雙向電連接；所述的頻率調制單元和所述的幅度調制單元的 輸出端與所述發(fā)的送信號幅度調整子模塊的輸入端電連接。
[0056] 所述的運行監(jiān)控主模塊4主要作用是實時監(jiān)控當前的接收和發(fā)送流程，一旦監(jiān)控 到任何一個流程運行異常（比如15分鐘內既沒有發(fā)送數(shù)據(jù)也沒有接收數(shù)據(jù)，或數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 異常等情況)，則立即對相關模塊進行軟件復位，使MODEM恢復正常運行狀態(tài)。該運行監(jiān)控 主模塊可確保當軟件運行異常從而影響收發(fā)處理流程時，能夠使中繼調制解調器重新恢復 正常的功能模塊。
[0057] 請參閱圖4。本實施例中，所述的運行監(jiān)控主模塊4包括接收流程監(jiān)控子模塊41、 發(fā)送流程監(jiān)控子模塊42、協(xié)調處理流程監(jiān)控子模塊43、以及復位子模塊44。所述的接收流 程監(jiān)控子模塊41、發(fā)送流程監(jiān)控子模塊42、協(xié)調處理流程監(jiān)控子模塊43分別與所述的復位 子模塊44雙向電連接。其中 ：
[0058] 所述的接收流程監(jiān)控子模塊用于接收流程監(jiān)控，模塊實時監(jiān)控接收解調模塊的數(shù) 據(jù)輸出端，如果正常運行不作任何操作。一旦檢測到連續(xù)接收的數(shù)據(jù)長度超出設定的合理 長度時，則直接中止本次接收流程。一旦檢測到在設定的較長時間段內沒有收到任何數(shù)據(jù)， 則認為接收流程異常，直接進入復位模塊重啟硬件；
[0059] 所述的發(fā)送流程監(jiān)控子模塊用于發(fā)送流程監(jiān)控，模塊實時監(jiān)控發(fā)送信號調制模塊 的最終數(shù)據(jù)輸出端，如果正常運行不作任何操作。一旦檢測到連續(xù)發(fā)送的數(shù)據(jù)長度超出設 定的合理長度時，則直接中止本次發(fā)送流程。一旦檢測到在設定的較長時間段內沒有發(fā)出 任何數(shù)據(jù)，則認為發(fā)送流程異常，直接進入復位模塊重啟硬件；
[0060] 所述的協(xié)調處理流程監(jiān)控子模塊用于實時監(jiān)控協(xié)調處理主模塊的運行流程。一旦 檢測到軟件參數(shù)設置多次未響應等異常狀況時，則直接進入復位模塊重啟硬件；
[0061] 所述的復位子模塊用于當復位模塊收到前面三個模塊中任何一個發(fā)出的復位申 請后，為安全起見，復位模塊將同時對這三個模塊進行全體復位，以確保硬件重啟后正常運 行。
[0062] 本實用新型的整個工作流程如下：
[0063] ⑴接收信號首先進入接收信號濾波子模塊，濾除無用的雜波信號；
[0064] ⑵進入接收信號幅度自動增益子模塊，按照設定值將信號幅度自動調整到最佳的 范圍；
[0065] ⑶接收同步信息解析子模塊開始對信號的報文頭信息進行分析，一旦找到標準 的同步頭信息（同步頭信息定義請見圖5,包括載波導頻、同步碼、速率信息、以及信道估值 碼。），則按照里面的同步碼信息來確定本次接收的信號的調制方式，按照里面的速率信息 來確定本次接收的信號的通信速率；
[0066] ⑷接收信號解調子模塊接收信號解調子模塊開始按照確定的調制方式將模擬信 號解調為對應速率的數(shù)據(jù)；
[0067] (5)由于每次接收的數(shù)據(jù)速率各不相同，而發(fā)送的數(shù)據(jù)速率統(tǒng)一設定為19. 2K，所以 解調完的數(shù)據(jù)先進入收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊的數(shù)據(jù)緩沖；
[0068] (6)進入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)交織處理子模塊的反交織處理后，得到真正意義的 正確接收數(shù)據(jù)；
[0069] (7)由于本實用新型的接收、發(fā)送模塊是采用兩塊獨立的硬件，所以接收數(shù)據(jù)輸出 時必須添加首字節(jié)（首字節(jié)的信息定義了本次發(fā)送的調制方式以及無線通信速率)，確保最 終發(fā)送的信號與接收的信號完全一致；
[0070] (8)添加了首字節(jié)的接收數(shù)據(jù)進入發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，經(jīng)過數(shù)據(jù)交織處理模塊的交織 處理后形成新的數(shù)據(jù)排列。本實施例交織處理的數(shù)據(jù)包的構成如圖6所示，例如3包12byte 數(shù)據(jù)分別Reed-SOlomon編碼后，放在一起進行交織，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)再按照每包16byte分成3 包；
[0071] ⑶發(fā)送同步信息處理子模塊根據(jù)首字節(jié)的定義來確定發(fā)送信號同步頭的構建信 息；
[0072] (1Φ發(fā)送信號調制子模塊將經(jīng)過交織處理的發(fā)送數(shù)據(jù)，按照指定的調制特性進行處 理，并生成對應的模擬信號；
[0073] (11)該模擬信號經(jīng)過發(fā)送信號幅度調整模塊的處理后，形成最終的發(fā)送信號。
[0074] 本實用新型自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，它主要應用于電力 負荷監(jiān)控系統(tǒng)的無線中繼站，使得一個中繼站點只要采用一套中繼站就可以完成下屬多種 不同調制方式終端與主臺的數(shù)據(jù)通信。
【權利要求】
1. 自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特征在于：包括接收信號處理 主模塊、協(xié)調處理主模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊、以及運行監(jiān)控主模塊； 所述的接收信號處理主模塊的輸出端與所述的協(xié)調處理主模塊的輸入端電連接，并與 所述的運行監(jiān)控主模塊雙向電連接； 所述的協(xié)調處理主模塊的輸入端分別與所述的接收信號處理主模塊的輸出端以及異 步串行數(shù)據(jù)電連接，其輸出端與所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊的輸入端電連接； 所述的運行監(jiān)控主模塊分別與所述的協(xié)調處理主模塊、接收信號處理主模塊、以及數(shù) 據(jù)發(fā)送處理主模塊雙向電連接； 所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊的輸入端與所述的協(xié)調處理主模塊的輸出端電連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特征在 于，所述的接收信號處理主模塊包括： 接收信號濾波子模塊、接收信號幅度自動增益子模塊、接收同步信息解析子模塊、以及 接收信號解調子模塊所述的接收信號濾波子模塊的輸出端與所述的接收信號幅度自動增 益子模塊的輸入端電連接；所述的接收信號幅度自動增益子模塊的輸出端與所述的接收同 步信息解析子模塊的輸入端電連接；所述的接收同步信息解析子模塊的輸出端與所述的接 收信號解調子模塊的輸入端電連接；所述的接收信號解調子模塊的輸出端與協(xié)調處理主模 塊的輸入端電連接。
3. 根據(jù)權利要求2所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特征在 于，所述的接收信號處理主模塊中的接收信號解調子模塊包括：分頻器單元、頻率采樣及解 調單元、以及幅度采樣解調單元；其中： 所述的頻率采樣及解調單元和所述的幅度采樣解調單元的輸入端分別與所述接收同 步信息解析子模塊的輸出端電連接； 所述的分頻單元與所述的頻率采樣及解調單元以及所述的幅度采樣解調單元雙向電 連接； 所述的頻率采樣及解調單元和所述的幅度采樣解調單元的輸出端分別與協(xié)調處理主 模塊的數(shù)據(jù)分類子模塊的輸入端電連接。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特 征在于，所述的接收信號解調子模塊支持的調制方式及通信速率主要包括1. 2Kbps/2FSK、 2. 4Kbps/FFSK、9. 6Kbps/GMSK、9. 6Kbps/4-level CPFSK、19. 2Kbps/8-level CPFSK。
5. 根據(jù)權利要求2所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特征在 于，所述的接收同步信息解析子模塊中的所述的同步頭包括載波導頻、同步碼、速率信息、 以及信道估值碼。
6. 根據(jù)權利要求1所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特征在 于，所述的協(xié)調處理主模塊包括： 數(shù)據(jù)分類子模塊：用于對數(shù)據(jù)進行分類； 收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊：用于數(shù)據(jù)緩沖接收與發(fā)送的數(shù)據(jù)之間存在的不同步； 數(shù)據(jù)交織處理子模塊：進行數(shù)據(jù)交織編碼處理； 參數(shù)處理子模塊：用于保存及反饋當前的軟件版本信息，讀取及設定當前的參數(shù)； 所述的數(shù)據(jù)分類子模塊與所述接收信號處理主模塊的輸出端電連接，并與所述的收發(fā) 數(shù)據(jù)擴展處理子模塊雙向電連接； 所述的收發(fā)數(shù)據(jù)擴展處理子模塊與數(shù)據(jù)交織處理子模塊雙向電連接；該收發(fā)數(shù)據(jù)擴展 處理子模塊的輸出端與所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊的輸入端電連接； 所述參數(shù)處理子模塊分別與所述的運行監(jiān)控主模塊和數(shù)據(jù)分類子模塊雙向電連接。
7. 根據(jù)權利要求6所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特征 在于，所述的參數(shù)處理子模塊讀取及設定的參數(shù)包括串口速率、無線通信速率、串口數(shù)據(jù)格 式、發(fā)送前導碼時間、以及接收信號幅度增益。
8. 根據(jù)權利要求1所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特征在 于，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理主模塊包括： 發(fā)送同步信息處理子模塊、發(fā)送信號調制子模塊、發(fā)送信號幅度調整模塊：所述的發(fā)送 同步信息處理子模塊的輸入端與所述的協(xié)調處理主模塊的輸出端電連接； 所述的發(fā)送同步信息處理子模塊的輸出端與所述的發(fā)送信號調制子模塊的輸入端電 連接； 所述發(fā)送信號調制子模塊的輸出端與所述的發(fā)送信號幅度調整子模塊的輸入端電連 接；該發(fā)送信號調制子模塊并與所述運行監(jiān)控主模塊雙向電連接； 所述的發(fā)送信號幅度調整模塊的的輸出端向電臺發(fā)送信號。
9. 根據(jù)權利要求8所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特征在 于，所述的發(fā)送信號調制模塊包括分頻器單元、頻率調制單元、以及幅度調制單元；其中： 所述的頻率調制單元和所述的幅度調制單元的輸入端與所述的發(fā)送同步信息處理子 模塊的輸出端電連接； 所述的分頻器單元與所述的頻率調制單元以及幅度調制單元雙向電連接； 所述的頻率調制單元和所述的幅度調制單元的輸出端與所述的發(fā)送信號幅度調整子 模塊的輸入端電連接。
10. 根據(jù)權利要求1所述的自適應多種調制方式的數(shù)字轉發(fā)中繼調制解調器，其特征 在于，所述的運行監(jiān)控主模塊包括數(shù)據(jù)流程監(jiān)控子模塊、發(fā)送流程監(jiān)控子模塊、協(xié)調處理流 程監(jiān)控子模塊、以及復位子模塊； 所述的數(shù)據(jù)流程監(jiān)控子模塊、發(fā)送流程監(jiān)控子模塊、協(xié)調處理流程監(jiān)控子模塊分別與 所述的復位子模塊雙向電連接。
【文檔編號】H04L27/00GK203912045SQ201320864644
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】何琪 申請人:上海協(xié)同科技股份有限公司