一種基于信道智能認(rèn)知的無(wú)人值守散射對(duì)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開(kāi)一種基于信道智能認(rèn)知的無(wú)人值守散射對(duì)控裝置，特別適用于要求散射無(wú)人值守應(yīng)用時(shí)作為對(duì)遠(yuǎn)端散射站的參數(shù)對(duì)控、本控電路裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]散射通信系統(tǒng)一般包括兩個(gè)端站，散射通信系統(tǒng)的設(shè)置參數(shù)包括發(fā)射功率、發(fā)送頻率、傳輸速率等，傳統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置一般在本地進(jìn)行無(wú)法進(jìn)行對(duì)端參數(shù)設(shè)置，因此在遠(yuǎn)程無(wú)人傳感信息回傳、無(wú)人值守散射鏈路中繼、無(wú)人島嶼等環(huán)境使用時(shí)，傳統(tǒng)的散射通信設(shè)備即使實(shí)現(xiàn)初始散射天線對(duì)準(zhǔn)、保證供電等也無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置，無(wú)法做到無(wú)人值守應(yīng)用。為了使散射通信系統(tǒng)可做到無(wú)人值守應(yīng)用一方面需要根據(jù)需要傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)量、信道環(huán)境實(shí)時(shí)調(diào)整自身的發(fā)射功率，另外一方面需要進(jìn)行遠(yuǎn)端站通信參數(shù)的實(shí)時(shí)配置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明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可根據(jù)散射信道狀態(tài)、傳輸業(yè)務(wù)狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整散射系統(tǒng)發(fā)射功率以及在本地調(diào)整對(duì)端發(fā)送頻率、發(fā)射功率、傳輸速率的對(duì)控、本控電路裝置，本發(fā)明可使用全數(shù)字器件實(shí)現(xiàn)，具有集成化程度高、體積小、可移植性好等特點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種基于信道智能認(rèn)知的無(wú)人值守散射對(duì)控裝置，包括散射解調(diào)器1、散射收信機(jī)2、散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3、散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4、散射調(diào)制器5、散射發(fā)信機(jī)6和電源7，散射解調(diào)器1的輸入端口 1接收外部輸入的正交下變頻的信息碼流I，其輸入端口 2接收外部輸入的正交下變頻的信息碼流Q，散射解調(diào)器1的輸入端口 3接收散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3的輸出端口 1輸出的本地速率配置信息，散射解調(diào)器1在本地速率配置信息的控制下將接收到的信息碼流進(jìn)行解調(diào)得到偽碼誤碼數(shù)、對(duì)端功率和實(shí)時(shí)信噪比，將偽碼誤碼數(shù)經(jīng)輸出端口 4輸出到散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4的輸入接口1，將對(duì)端功率經(jīng)輸出端口 5輸出到散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4的輸入接口 2，將實(shí)時(shí)信噪比經(jīng)輸出端口 6輸出到散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4的輸入接口 3 ;
[0005]散射收信機(jī)2的輸入端口 1接收外部輸入的射頻信號(hào)，對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行電平監(jiān)測(cè)得到接收電平并由輸出端口 2將其輸出至散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4的輸入端口 4 ;
[0006]散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4對(duì)輸入的偽碼誤碼數(shù)、接收電平和實(shí)時(shí)信噪比按先后順序與各自預(yù)設(shè)閾值依次進(jìn)行比較處理，均滿足各自預(yù)設(shè)閾值條件后再由參考端功率得到功率調(diào)整參數(shù)和速率調(diào)整參數(shù)，功率調(diào)整參數(shù)由輸出端口 5輸出至散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3的輸入端口 6，速率調(diào)整參數(shù)由輸出端口 6輸出至散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3的輸入端口 5 ;
[0007]散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3將功率調(diào)整參數(shù)和速率調(diào)整參數(shù)進(jìn)行調(diào)制成幀處理得到本地速率配置信息、本地功率配置信息、對(duì)端速率配置信息和對(duì)端功率配置信息，將本地速率配置信息經(jīng)輸出端口 1輸出至散射解調(diào)器1的輸入端口 3 ;將對(duì)端速率配置信息經(jīng)輸出端口 2輸出至散射調(diào)制器5的輸入端口 1 ;將對(duì)端功率配置信息經(jīng)輸出端口 3輸出至散射調(diào)制器5的輸入端口 2 ;將本地功率配置信息經(jīng)輸出端口 4輸出至散射發(fā)信機(jī)6的輸入端口 1 ;
[0008]散射調(diào)制器5根據(jù)輸入的對(duì)端速率配置信息和對(duì)端功率配置信息進(jìn)行調(diào)制處理后得到調(diào)制信息I和調(diào)制信息Q，將調(diào)制信息I經(jīng)輸出端口 3輸出，將調(diào)制信息Q經(jīng)輸出端口 4輸出；
[0009]散射發(fā)信機(jī)6根據(jù)輸入的本地功率配置信息進(jìn)行本地發(fā)射功率的配置，將本地發(fā)射功率經(jīng)輸出端口 2輸出；
[0010]電源7的+V電壓端與各部件相應(yīng)電源端并接，提供各個(gè)部件工作電源。
[0011]其中，所述的散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3包括調(diào)整參數(shù)成幀模塊20、發(fā)送計(jì)數(shù)模塊21、本地參數(shù)配置模塊22和調(diào)制幀處理模塊23，所述的調(diào)整參數(shù)成幀模塊20的輸入端口 1接收散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4輸出的功率調(diào)整參數(shù)，其輸入端口 2接收散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4輸出的速率調(diào)整參數(shù)，調(diào)整參數(shù)成幀模塊20根據(jù)功率調(diào)整參數(shù)和速率調(diào)整參數(shù)進(jìn)行復(fù)接成幀處理得到復(fù)接幀后經(jīng)輸出端口 3輸出至調(diào)制成幀處理模塊23的輸入端口 1，調(diào)整參數(shù)成幀模塊20將復(fù)接幀的起始位信息由輸出端口 4輸出至發(fā)送計(jì)數(shù)模塊21的輸入端口3 ；
[0012]發(fā)送計(jì)數(shù)模塊21根據(jù)接收的復(fù)接幀的起始位信息進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)信息經(jīng)輸出端口 2和輸出端口 4分別對(duì)應(yīng)輸出至本地參數(shù)配置模塊22的輸入端口 3和調(diào)制幀處理模塊23的輸入端口 2 ;
[0013]本地參數(shù)配置模塊22根據(jù)計(jì)數(shù)信息將本地速率配置信息和本地功率配置信息分別對(duì)應(yīng)配置至散射解調(diào)器1和散射發(fā)信機(jī)6 ;
[0014]調(diào)制幀處理模塊23根據(jù)接收到的計(jì)數(shù)信息選通復(fù)接幀，并將復(fù)接幀轉(zhuǎn)換成對(duì)端速率配置信息和對(duì)端功率配置信息，并由輸出端口 3和輸出端口 4分別對(duì)應(yīng)輸出至散射調(diào)制器5的輸入端口 1和輸入端口 2 ；
[0015]調(diào)整參數(shù)成幀模塊20、發(fā)送計(jì)數(shù)模塊21、本地參數(shù)配置模塊22和調(diào)制幀處理模塊23的輸入端口 7與電源7的+V電壓端連接，各輸入端口 8與接地端連接。
[0016]其中，所述的散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4包括短時(shí)累計(jì)誤碼模塊12、短時(shí)平均接收電平統(tǒng)計(jì)模塊13、平均電平讀取模塊14、實(shí)時(shí)信噪比讀取模塊15、比較決策模塊17、功率調(diào)整參數(shù)輸出模塊18和速率調(diào)整參數(shù)輸出模塊19，
[0017]短時(shí)累計(jì)誤碼模塊12的輸入端口 1接收偽碼誤碼數(shù)，將接收的偽碼誤碼數(shù)進(jìn)行信道誤碼的短時(shí)累計(jì)，將其與設(shè)定閾值比較，若是低于設(shè)定閾值則將短時(shí)累計(jì)值由輸出端口 2至輸出至平均電平讀取模塊14的輸入端口 3 ;
[0018]短時(shí)平均接收電平統(tǒng)計(jì)模塊13的輸入端口 1接收接收電平，根據(jù)輸入的接收電平進(jìn)行短時(shí)統(tǒng)計(jì)平均并進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換得到平均接收電平并由輸出端口 2輸出至平均電平讀取模塊14的輸入端口 1 ;
[0019]平均電平讀取模塊14在短時(shí)累計(jì)值滿足預(yù)設(shè)閾值時(shí)，循環(huán)讀取平均接收電平并進(jìn)行閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果和短時(shí)累計(jì)值由輸出端口 2輸出功率配置參數(shù)的參考調(diào)整值和速率配置參數(shù)的參考調(diào)整值到實(shí)時(shí)信噪比讀取模塊15的輸入端口 3 ;
[0020]實(shí)時(shí)信噪比讀取模塊15的輸入端口 1接收實(shí)時(shí)信噪比值，實(shí)時(shí)信噪比讀取模塊15在平均接收電平滿足預(yù)設(shè)閾值時(shí)，讀取實(shí)時(shí)信噪比值并進(jìn)行閾值比較，如果滿足閾值要求，則根據(jù)功率配置參數(shù)的參考調(diào)整值和速率配置參數(shù)的參考調(diào)整值由輸出端口 2輸出調(diào)整后的功率參數(shù)和速率參數(shù)至比較決策模塊17的輸入端口 2，否則，由輸出端口 4輸出重新進(jìn)行信道誤碼的短時(shí)累計(jì)信息至短時(shí)累計(jì)誤碼模塊12的輸入端口 3 ;
[0021]比較決策模塊17在實(shí)時(shí)信噪比滿足預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)調(diào)整后的功率和速率參數(shù)和輸入端口 1輸入的對(duì)端功率確定功率參數(shù)調(diào)整值或速率參數(shù)調(diào)整值，將功率參數(shù)調(diào)整值由輸出端口 3輸出至功率調(diào)整參數(shù)輸出模塊18的輸入端口 1，將速率參數(shù)調(diào)整值由輸出端口 4輸出至速率調(diào)整參數(shù)輸出模塊19的輸入端口 1 ;
[0022]功率調(diào)整參數(shù)輸出模塊18根據(jù)接收到的功率參數(shù)調(diào)整值進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換得到功率調(diào)整參數(shù)后由輸出端口 2輸出至散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3的輸入端口 5 ;
[0023]速率調(diào)整參數(shù)輸出模塊19根據(jù)接收到的速率參數(shù)調(diào)整值進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換得到速率調(diào)整參數(shù)后由輸出端口 2輸出至散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3的輸入端口 6 ;
[0024]短時(shí)累計(jì)誤碼模塊12、短時(shí)平均接收電平統(tǒng)計(jì)模塊13、平均電平讀取模塊14、實(shí)時(shí)信噪比讀取模塊15、比較決策模塊17、功率調(diào)整參數(shù)輸出模塊18和速率調(diào)整參數(shù)輸出模塊19的輸入端口 7與電源7的+V電壓端連接，各輸入端口 8與接地端連接。
[0025]本發(fā)明相比【背景技術(shù)】具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1.本發(fā)明采用散射通信參數(shù)對(duì)控模塊將對(duì)端和本地需調(diào)整的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，由雙發(fā)同步的標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)器按時(shí)序同時(shí)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，保證了雙方參數(shù)調(diào)整的同步性。
[0027]2.本發(fā)明的散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊根據(jù)本地輸出的對(duì)端信號(hào)參數(shù)如偽碼誤碼數(shù)、接收電平、實(shí)時(shí)信噪比等參數(shù)按循環(huán)邏輯進(jìn)行步進(jìn)式處理，給出需要調(diào)整的參數(shù)值，最后融合對(duì)端設(shè)備狀態(tài)輸出參數(shù)調(diào)整數(shù)值。
[0028]3.本發(fā)明的組成部件采用大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程器件制作，因此可通過(guò)配置不同的程序靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)工作參數(shù)的修改，使結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，成本顯著降低。
[0029]4.本發(fā)明集成化程度高，因此體積小，重量輕，性能穩(wěn)定可靠，可移植性好，維修方便，設(shè)備機(jī)動(dòng)能力和可移植能力明顯提尚。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是本發(fā)明的電原理方框圖。
[0031]圖2是本發(fā)明散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3實(shí)施例的電原理圖。
[0032]圖3是本發(fā)明散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4實(shí)施例的電原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]參照?qǐng)D1至圖3，本發(fā)明由散射解調(diào)器1、散射收信機(jī)2、散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3、散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4、散射調(diào)制器5、散射發(fā)信機(jī)6和電源組成。圖1是本發(fā)明的電原理方框圖，實(shí)施例按圖1連接線路。散射解調(diào)器1的作用是接收外部輸入的正交下變頻的信息碼流I和正交下變頻的信息碼流Q，并將解調(diào)輸出的偽碼誤碼數(shù)、對(duì)端功率值、實(shí)時(shí)信噪比等參數(shù)輸出；散射收信機(jī)2的作用是檢測(cè)輸入射頻信號(hào)的電平值并將得到的接收電平輸出；散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3的作用是根據(jù)散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊輸出的功率調(diào)整參數(shù)和速率調(diào)整參數(shù)進(jìn)行成幀處理，并將處理結(jié)果分別輸出至散射調(diào)制器、散射解調(diào)器以及散射發(fā)信機(jī)；散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4的作用是依次對(duì)輸入的偽碼誤碼數(shù)、接收電平和實(shí)時(shí)信噪比進(jìn)行循環(huán)比較處理，均滿足各自預(yù)設(shè)閾值后再參考對(duì)端功率值輸出功率最終調(diào)整參數(shù)和速率最終調(diào)整參數(shù)；散射調(diào)制器5的作用是根據(jù)輸入的對(duì)端速率配置信息和對(duì)端功率配置信息進(jìn)行調(diào)制處理后輸出調(diào)制信息I和調(diào)制信息Q ;散射發(fā)信機(jī)6的作用是根據(jù)輸入的本地功率配置信息進(jìn)行本地發(fā)射功率的配置。實(shí)施例散射解調(diào)器1、散射收信機(jī)2、散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3、散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊4、散射調(diào)制器5和散射發(fā)信機(jī)6均采用同一塊美國(guó)Altera公司生產(chǎn)Stratix系列FPGA芯片制作。
[0035]本發(fā)明散射通信參數(shù)對(duì)控模塊3的作用是根據(jù)散射信道聯(lián)合認(rèn)知模塊輸出的功率調(diào)整參數(shù)和速率調(diào)整參數(shù)進(jìn)行成幀處理，并將處理結(jié)果分