[发明专利]一种数据传输快速跳频电台

说明书

技术领域

本发明为一种数据传输快速跳频电台的实现方法，属于无线通信领域，涉及跳频扩展频谱通信技术。可用于无线数字传输，并且易于扩展为语音通信和图像传输。

背景技术

传统的无线电台，特点是只在单一频点上通信，当该频点受到干扰时就很容易发生通信中断的现象。随着通信事业的发展，各类通信网的建立使得有限的频率资源更加拥挤，相互之间的干扰尤为严重。因此，现代通信面临的一个重要问题是抗干扰问题。

跳频技术是在电子对抗中兴起的一种有效抗干扰技术，最早应用于军事领域，其特点是信息在传输过程中空间频率不断跳变，可有效地“躲避”其他信号的干扰。此外，跳频系统还具有抗衰落性，与窄带系统兼容和码分多址性等优点，使得它不仅可以用于军事领域，在民用领域也有较大的应用前景。

发明内容

本发明提供了一种数据传输快速跳频电台，该跳频电台的特点是跳频速率快，(可达每秒1000跳以上)、体积小、抗干扰性强。除此之外，通信频率可以根据用户实际需要而改变，变化范围是175MHz～230MHz；跳频带宽支持10MHz、20MHz等多种范围可选；频率步进值最小可达0.12Hz。

本发明所述的数据传输快速跳频电台，各模块之间的连接关系及其功能如下：

一种数据传输快速跳频电台，由下层板跳频电台基带模块和上层板两块跳频电台射频模块组成，二者通过插针式接插件连接，下层板的功能包括：电平转换、芯片的寄存器配置、用户数字信号的FSK调制和解调、数模转换、模数转换以及信号幅值变换，上层板进行模拟信号处理，通过模拟集成芯片实现，跳频、解跳频、信号功率放大、滤波以及收发切换，其特征在于：下层板跳频电台基带模块包括现场可编程门阵列FPGA电路模块3，上层板跳频电台射频模块包括直接数字频率合成器模块8，模拟上变频电路模块9和模拟下变频电路模块17，其中：

直接数字频率合成器模块8是构成跳频电台的核心部件，同时连接到模拟上变频电路模块9和模拟下变频电路模块17，进行中频信号跳频和射频信号解跳频，其频率分辨率最高可达0.12Hz。

进一步的，该数据传输快速跳频电台的跳频带宽可调，根据实际需要可分别配置为5MHz、10MHz或者20MHz，实现如下：

改变发射信号带通滤波器模块10和接收信号带通滤波器模块15的中心频率和带宽，带宽根据实际需要分别设定为5MHz、10MHz和20MHz；

通过FPGA电路模块3配置直接数字频率合成器模块8的变化频率范围。

该数据传输快速跳频电台的射频频率在175MHz～230MHz范围内可调，实现方法如下：

通过FPGA电路模块3设置FSK调制信号中心频率是50MHz，通过FPGA电路模块3改变写入直接数字频率合成器模块8的频率字，输出频率在125MHz～180MHz范围内跳变；

改变发射信号带通滤波器模块10和接收信号带通滤波器模块15中心频率和带宽。

改变跳频电台的处理增益的方法如下：

通过FPGA电路模块3修改FSK调制中两个调制频率的差值；

通过FPGA电路模块3修改直接数字频率合成器模块8的频率范围；

改变发射信号带通滤波器模块10和接收信号带通滤波器模块15的带宽。

该跳频电台根据自定协议配置为定频通信模式和快速跳频通信模式，两种模式下的配置方法如下：

跳频电台处于定频发射状态时，通过发射电台的FPGA电路模块3对直接数字频率合成器模块8的寄存器写入配置数据和频率值；

跳频电台处于定频接收状态时，通过接收电台的FPGA电路模块3对直接数字频率合成器模块8的寄存器写入配置数据和频率值，接收电台和发射电台写入各自直接数字频率合成器模块8寄存器的配置数据和频率值保持相同；

跳频电台处于快速跳频发射状态时，通过发射电台的FPGA电路模块3按照通信电台事先约定好的频率变化规律快速改变写入直接数字频率合成器模块8的频率值；

跳频电台处于快速跳频接收状态时，接收电台的FPGA电路模块3写入直接数字频率合成器模块8的频率值与发射电台FPGA电路模块3写入直接数字频率合成器模块8的频率值快速变化的时候保持相同。

本发明具有以下优点：