[实用新型]中长波数字扩频通信机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种中长波数字扩频通信机，适用于特殊及复杂环境下的通信，在铁路、矿井、森林、坑道、救灾等领域有着广泛的应用。

背景技术

中长波通信主要是以地面传输为主，受地形环境因素影响较小。目前国内外的中长波通信产品都采用模拟制式，由于模拟制式须在门限电平为正的条件下工作，当环境噪声大于门限电平时，设备不能正常工作，若用提高发射机功率的方式来改善门限电平，因客观条件限制，不能无限制提高。如果采用数字化扩频通信制式，可在不提高发射功率的情况下，解决因干扰不能进行正常通信的问题。目前国内外还没有厂家生产中长波数字扩频通信机，因为频段较低，在该频段实现扩频通信存在较大的技术难度。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：设计一种中长波数字扩频通信机，采用半双工工作方式，可在不提高发射功率的情况下，解决因干扰不能进行正常通信的问题。可进行数据通信和话音通信，具有优良的抗干扰性能，使用简单方便。

本实用新型的技术解决方案：一种中长波数字扩频通信机，包括天线1、天线调谐盒2、控制器3和主机4，天线1与天线调谐盒2连接，控制器3上设置有话筒5、喇叭6、键盘7及显示屏8。主机4内设置有扩频系统，扩频系统由扩频处理器、数字信号处理器、声码化处理器及A/D转换器组成；A/D转换器的输入端接天线调谐盒2的信号输出端，A/D转换器的输出端接扩频处理器的数字信号输入端，扩频处理器的数据端口分别接数字信号处理器、控制器3及声码化处理器的数据端口，数字信号处理器的控制端口接声码化处理器的数据端口；扩频处理器的射频信号输出端接天线调谐盒2的信号输入端。

所述扩频处理器采用FPGA EP1C12-240数字专用芯片，数字信号处理器采用DSP TMS320VC5509A，声码化处理器采用IC AMBE-2000。

所述扩频处理器上设置有数据传输接口。

本实用新型采用FPGA和DSP完全实现了中频软件无线电系统的软件可编程，具有很高的灵活性、开放性和通用性。经测试，系统采用时钟为16.32MHz时，可达到的工作性能如下：

(1)中频载波：发送21.4MHz(400M系统时)490KHz(400K时)，接收21.4MHz(400M系统时)、10.7MHz(400K时)；

(2)灵敏度：-110dBm；

(3)调制/解调模式：BPSK、DSSS模式。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图，

图2为本实用新型原理方框图，

图3为本实用新型扩频处理器的电路原理图，

图4为本实用新型数字信号处理器电路原理图，

图5为本实用新型声码化处理器电路原理图，

图6为本实用新型控制器电路原理图。

具体实施方式：

结合附图1、2、3、4、5、6描述本实用新型的一种实施例。

一种中长波数字扩频通信机，包括天线1、天线调谐盒2、控制器3和主机4，天线1与天线调谐盒2连接，控制器3上设置有话筒5、喇叭6、键盘7及显示屏8。主机4内设置有扩频系统，扩频系统由扩频处理器FPGA  EP1C12-240数字专用芯片、数字信号处理器DSP TMS320VC5509A、声码化处理器IC AMBE-2000及A/D转换器组成；A/D转换器的输入端接天线调谐盒2的信号输出端，A/D转换器的输出端接扩频处理器的数字信号输入端，扩频处理器的数据端口分别接数字信号处理器、控制器3及声码化处理器的数据端口，数字信号处理器的控制端口接声码化处理器的数据端口；扩频处理器的射频信号输出端接天线调谐盒2的信号输入端。扩频处理器上设置有数据传输接口。

FPGA选用了Altera公司的CYCLONE EP1C12-240数字专用芯片，该芯片有12060个逻辑单元，1.8V低功耗，具有多种I/O接口。FPGA主要完成数字上/下变频、滤波、调制/解调、扩频/解扩、载波以及PN(伪随机码)的同步和跟踪等功能。DSP在系统中承担基带信号处理及控制流程控制，并完成语音的声码化与处理。

A/D转换器采用AD公司生产的AD99218。AD9218-80是高速、高性能、低功耗的单片10位模/数变换器，其性能指标如下：(a)最大采样速率80MSPS；(b)SFDR为60dBc；(c)信噪比为57dB。实际使用中采样时钟为60MHz，性能很好。