本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中的一種無線通信頻譜交織共用傳輸裝置，特別適用于頻譜擁擠、傳輸帶寬受限、小功率條件的無線通信系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)無線鏈路上業(yè)務(wù)的大容量、低誤碼傳輸。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中，通常采用頻率分集技術(shù)對(duì)抗信道衰落，在發(fā)射和接收端都要采用頻率隔離從而獲得更好的分集效果。對(duì)于大容量無線通信而言，由于頻譜寬，加之分集通道之間的頻率隔離，大大的占用了頻譜資源，從而限制了大容量無線通信的應(yīng)用，特別是組網(wǎng)應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于避免上述無線通信技術(shù)中的不足，在無線通信系統(tǒng)中應(yīng)用頻譜交織共用傳輸裝置，通過采用無線頻譜交織從而有效節(jié)省頻譜資源，同時(shí)具有抗衰落能力強(qiáng)、抗截獲能力強(qiáng)，低門限接收等特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種無線通信頻譜交織共用傳輸裝置，包括業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1、模數(shù)轉(zhuǎn)換與正交調(diào)制器3、帶通濾波器4、放大器5、中頻放大器6、a/d轉(zhuǎn)換器7、數(shù)字鎖相環(huán)9和電源10，其特征在于：還包括數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2和數(shù)字化頻譜解交織接收單元8；

業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1將外部輸入的時(shí)鐘進(jìn)行提升和調(diào)整，并根據(jù)調(diào)整后的時(shí)鐘對(duì)外部輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并匯聚形成業(yè)務(wù)信息，并將調(diào)整后的時(shí)鐘和匯聚后的業(yè)務(wù)信息輸出至數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2；數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2根據(jù)輸入的調(diào)整后的時(shí)鐘采用空間分集頻譜交織共用技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)信息進(jìn)行頻譜交織共用輸出2路頻譜相同、空間隔離的基帶信號(hào)；2路基帶調(diào)制信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換與正交調(diào)制器3之后變成2路中頻模擬信號(hào)；然后經(jīng)過帶通濾波器4進(jìn)行濾波；濾波后的2路中頻信號(hào)經(jīng)放大器5放大后進(jìn)行輸出。

中頻放大器6將接收的外部中頻信號(hào)放大后輸入a/d變換器7進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，a/d變換器7將模擬中頻信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)后輸入數(shù)字化頻譜解交織接收單元8進(jìn)行頻譜解交織處理，然后將處理輸出的業(yè)務(wù)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)送入業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1進(jìn)行分解處理后，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘進(jìn)行輸出；數(shù)字鎖相環(huán)9外接高穩(wěn)時(shí)鐘輸入信號(hào)，完成高穩(wěn)時(shí)鐘信號(hào)的鎖相與倍頻后，將輸出信號(hào)分別送入數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2和數(shù)字化頻譜解交織接收單元8，為其提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。

其中所述的數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2包括抗信道干擾編碼器11、數(shù)字組幀器12、成形濾波器13、空間交織處理單元14和數(shù)字內(nèi)插器15；

業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1將調(diào)整后的時(shí)鐘和匯聚后的業(yè)務(wù)信息送入抗信道干擾編碼器11；抗信道干擾編碼器11根據(jù)輸入的時(shí)鐘對(duì)業(yè)務(wù)信息進(jìn)行抗干擾編碼形成一路編碼信息，并將編碼信息輸出至數(shù)字組幀器12；數(shù)字組幀器12接收數(shù)字鎖相環(huán)9輸出的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，并在編碼信息中插入幀信息完成組幀后送入成形濾波器13；成形濾波器13將組幀后的編碼信息進(jìn)行信號(hào)成形，將成形信號(hào)輸出至空間交織處理單元14；空間交織處理單元14將成形信號(hào)進(jìn)行信息的交織處理形成兩路交織處理后的成形信號(hào)，分別將兩路交織處理后的成形信號(hào)輸出至數(shù)字內(nèi)插器15；數(shù)字內(nèi)插器15分別將兩路交織處理后的成形信號(hào)進(jìn)行數(shù)字內(nèi)插形成兩路頻譜相同、空間隔離的基帶信號(hào)，并分別輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換與正交調(diào)制器3。

其中所述的數(shù)字化頻譜解交織接收單元8包括數(shù)字下變頻器16、數(shù)字振蕩器17、頻譜解交織處理單元18、幀重構(gòu)器19和抗信道干擾譯碼器20；

a/d變換器7輸出的數(shù)字信號(hào)送入數(shù)字下變頻器(16)；數(shù)字振蕩器17接收數(shù)字鎖相環(huán)9輸出的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，并產(chǎn)生數(shù)字本振信號(hào)輸出至數(shù)字下變頻器16；數(shù)字下變頻器16根據(jù)數(shù)字振蕩器17輸出的數(shù)字本振信號(hào)對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行下變頻，輸出基帶信號(hào)至頻譜解交織處理單元18；頻譜解交織處理單元18在幀重構(gòu)器19輸出的幀重構(gòu)狀態(tài)信息的控制下對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行頻譜解交織，將兩路解交織后的信號(hào)輸出至幀重構(gòu)器19；幀重構(gòu)器19分別對(duì)兩路解交織后的信號(hào)進(jìn)行幀結(jié)構(gòu)的重構(gòu)生成幀重構(gòu)狀態(tài)信息和兩路幀重構(gòu)信號(hào)，將幀重構(gòu)狀態(tài)信息輸出至頻譜解交織處理單元18，將兩路幀重構(gòu)信號(hào)分別輸出至抗信道干擾譯碼器20；抗信道干擾譯碼器20對(duì)兩路幀重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)譯碼生成業(yè)務(wù)時(shí)鐘與數(shù)據(jù)信號(hào)，并分別將業(yè)務(wù)時(shí)鐘與數(shù)據(jù)信號(hào)送入業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1。

本發(fā)明相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明采用了頻譜交織共用技術(shù)，采用基于空間分集與自適應(yīng)頻譜交織接收合并的頻譜交織共用技術(shù)，大大節(jié)省了無線通信信道的頻譜資源。

2.本發(fā)明采用了抗信道干擾編譯碼技術(shù)，降低了接收端的門限，同時(shí)具有抗截獲能力強(qiáng)、傳播可靠度高的特點(diǎn)。

3.本發(fā)明電路部件采用大規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)可編程器件制作，因此可通過配置不同的程序靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)工作參數(shù)的修改，使設(shè)備的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，成本顯著降低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的無線通信頻譜交織共用傳輸裝置電原理圖。

圖2是本發(fā)明的數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元的電原理圖。

圖3是本發(fā)明的數(shù)字化頻譜解交織接收單元的電原理圖。

具體實(shí)施方式：

參照?qǐng)D1至圖3對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

本發(fā)明無線通信頻譜交織共用傳輸裝置使用基于空間分集頻譜交織接收合并的頻譜交織共用技術(shù)，將分集通道信號(hào)在空間分集隔離，同時(shí)在接收端采用特殊的共譜解交織接收合并技術(shù)將空間分集信號(hào)合并，從而達(dá)到分集接收的目的，更好地利用無線信道的頻譜資源，保證業(yè)務(wù)高質(zhì)量、低誤碼傳輸。

如圖1是本發(fā)明中無線通信頻譜交織共用傳輸裝置的電原理圖。包括業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1、數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2、模數(shù)轉(zhuǎn)換與正交調(diào)制器3、帶通濾波器4、放大器5、中頻放大器6、a/d轉(zhuǎn)換器7、數(shù)字化頻譜解交織接收單元8、數(shù)字鎖相環(huán)9和電源10；業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1將外部輸入的時(shí)鐘進(jìn)行提升和調(diào)整，并根據(jù)調(diào)整后的時(shí)鐘對(duì)外部輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并匯聚形成業(yè)務(wù)信息，并將調(diào)整后的時(shí)鐘和匯聚后的業(yè)務(wù)信息輸出至數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2；數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2根據(jù)輸入的調(diào)整后的時(shí)鐘采用空間分集頻譜交織共用技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)信息進(jìn)行頻譜交織共用輸出2路頻譜相同、空間隔離的基帶信號(hào)；2路基帶調(diào)制信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換與正交調(diào)制器3之后變成2路中頻模擬信號(hào)；然后經(jīng)過帶通濾波器4進(jìn)行濾波；濾波后的2路中頻信號(hào)經(jīng)放大器5放大后進(jìn)行輸出。中頻放大器6將接收的外部中頻信號(hào)放大后輸入a/d變換器7進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，a/d變換器7將模擬中頻信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)后輸入數(shù)字化頻譜解交織接收單元8進(jìn)行頻譜解交織處理，然后將處理輸出的業(yè)務(wù)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)送入業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1進(jìn)行分解處理后，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘進(jìn)行輸出；數(shù)字鎖相環(huán)9外接高穩(wěn)時(shí)鐘輸入信號(hào)，完成高穩(wěn)時(shí)鐘信號(hào)的鎖相與倍頻后，將輸出信號(hào)分別送入數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2和數(shù)字化頻譜解交織接收單元8，為其提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。

實(shí)施例業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1采用美國(guó)altera公司生產(chǎn)stratixⅲ系列fpga芯片制作，數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2、模數(shù)轉(zhuǎn)換與正交調(diào)制器3均采用美國(guó)altera公司生產(chǎn)的fpga芯片制作，帶通濾波器4采用北京長(zhǎng)峰公司的cf70-12芯片制作、放大器5采用美國(guó)mini公司的era-4sm芯片制作、中頻放大器6采用市售xn402型集成放大器制作、a/d轉(zhuǎn)換器7采用美國(guó)a/d公司生產(chǎn)的ad6640集成芯片制作、數(shù)字化頻譜解交織接收單元8采用美國(guó)altera公司生產(chǎn)的fpga芯片制作。

如圖2，所述的數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元2包括抗信道干擾編碼器11、數(shù)字組幀器12、成形濾波器13、空間交織處理單元14和數(shù)字內(nèi)插器15；業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1將調(diào)整后的時(shí)鐘和匯聚后的業(yè)務(wù)信息送入抗信道干擾編碼器11；抗信道干擾編碼器11根據(jù)輸入的時(shí)鐘對(duì)業(yè)務(wù)信息進(jìn)行抗干擾編碼形成一路編碼信息，并將編碼信息輸出至數(shù)字組幀器12；數(shù)字組幀器12接收數(shù)字鎖相環(huán)9輸出的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，并在編碼信息中插入幀信息完成組幀后送入成形濾波器13；成形濾波器13將組幀后的編碼信息進(jìn)行信號(hào)成形，將成形信號(hào)輸出至空間交織處理單元14；空間交織處理單元14將成形信號(hào)進(jìn)行信息的交織處理形成兩路交織處理后的成形信號(hào)，分別將兩路交織處理后的成形信號(hào)輸出至數(shù)字內(nèi)插器15；數(shù)字內(nèi)插器15分別將兩路交織處理后的成形信號(hào)進(jìn)行數(shù)字內(nèi)插形成兩路頻譜相同、空間隔離的基帶信號(hào)，并分別輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換與正交調(diào)制器3。

實(shí)施例抗信道干擾編碼器11、數(shù)字組幀器12、成形濾波器13、空間交織處理單元14和數(shù)字內(nèi)插器15均采用美國(guó)altera公司生產(chǎn)的fpga芯片制作。

如圖3，數(shù)字化頻譜解交織接收單元8包括數(shù)字下變頻器16、數(shù)字振蕩器17、頻譜解交織處理單元18、幀重構(gòu)器19和抗信道干擾譯碼器20；a/d變換器7輸出的數(shù)字信號(hào)送入數(shù)字下變頻器16；數(shù)字振蕩器17接收數(shù)字鎖相環(huán)9輸出的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，并產(chǎn)生數(shù)字本振信號(hào)輸出至數(shù)字下變頻器16；數(shù)字下變頻器16根據(jù)數(shù)字振蕩器17輸出的數(shù)字本振信號(hào)對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行下變頻，輸出基帶信號(hào)至頻譜解交織處理單元18；頻譜解交織處理單元18在幀重構(gòu)器19輸出的幀重構(gòu)狀態(tài)信息的控制下對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行頻譜解交織，將兩路解交織后的信號(hào)輸出至幀重構(gòu)器19；幀重構(gòu)器19分別對(duì)兩路解交織后的信號(hào)進(jìn)行幀結(jié)構(gòu)的重構(gòu)生成幀重構(gòu)狀態(tài)信息和兩路幀重構(gòu)信號(hào)，將幀重構(gòu)狀態(tài)信息輸出至頻譜解交織處理單元18，將兩路幀重構(gòu)信號(hào)分別輸出至抗信道干擾譯碼器20；抗信道干擾譯碼器20對(duì)兩路幀重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)譯碼生成業(yè)務(wù)時(shí)鐘與數(shù)據(jù)信號(hào)，并分別將業(yè)務(wù)時(shí)鐘與數(shù)據(jù)信號(hào)送入業(yè)務(wù)匯聚/分解單元1。

實(shí)施例數(shù)字下變頻器16、數(shù)字振蕩器17、頻譜解交織器18、幀重構(gòu)器19和抗信道干擾譯碼器20均采用美國(guó)altera公司生產(chǎn)的fpga芯片制作。

本發(fā)明簡(jiǎn)要工作原理如下：

在通信系統(tǒng)中應(yīng)用頻譜交織共用技術(shù)，在發(fā)送端，業(yè)務(wù)匯聚/分解單元將外部接輸入的數(shù)據(jù)、時(shí)鐘加入輔助開銷，并將匯聚后的業(yè)務(wù)信息輸出至數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元，數(shù)字化頻譜交織共用發(fā)射單元采用頻譜交織共用技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)信息進(jìn)行頻譜交織共用輸出2路頻譜相同、空間隔離的基帶信號(hào)，2路基帶信號(hào)分別經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換與正交調(diào)制器之后變成2路中頻模擬信號(hào)，然后經(jīng)過帶通濾波器進(jìn)行濾波；濾波后的2路中頻信號(hào)經(jīng)放大器放大后進(jìn)行輸出。

在接收端，中頻放大器將接收的外部中頻信號(hào)放大后輸入a/d變換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，將模擬中頻信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，然后輸入數(shù)字化頻譜解交織接收單元進(jìn)行頻譜解交織處理，將處理輸出的業(yè)務(wù)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)送入業(yè)務(wù)匯聚/分解單元進(jìn)行分解處理后，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘進(jìn)行輸出。