[发明专利]短波四通道窄带分集接收系统

说明书

技术领域

本发明涉及短波通信技术领域，具体而言涉及一种短波四通道窄带分集接收系统。

背景技术

由于短波通信存在多径衰落的情况，经电离层传播后，在单个点接收时效果会比较差。要解决这个问题，需要采用空间分集技术。空间分集技术可以有效地对抗信号衰落，空间分集就是采用多副接收天线来接收信号，在每个天线处都会产生不同的信号电平，并且总是可以找到一个最强的信号，可使接收质量比使用单一天线有明显的提高,通过有效的算法，对信号进行合并处理，接收性能有较大改善。为保证接收信号的不相关性，这就要求天线之间的距离足够大，理想情况中，接收天线之间的距离选择为波长λ的3倍。一般条件下，多天线分集接收将能更好地提高信号的信噪比。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本发明目的在于提供一种短波四通道窄带分集接收系统，使用短波天线的四重分集，通过有效的天线阵列，结合四通道一体化信道机和针对窄带通信方式的算法，可改善短波窄带通信系统的误码性能、数据率，降低短波通信系统对于衰落的敏感度。

为达成上述目的，本发明提出一种短波四通道窄带分集接收系统，包括四阵元天线阵列、匹配网络和分集接收机，其中：匹配网络设置在四阵元天线阵列的每个天线根部，所述匹配网络与分集接收机可以传输控制和射频信号；分集接收机采用四通道一体化信道机，其包括收信信道模块、信道数字信号处理模块、频率合成器模块、主控模块、前面板模块、电源模块和CPCI总线，收信信道模块包括四个收信信道，四个收信信道分别接收来自四元天线阵的短波信号，在共用一个本振的情况下，分别对四路信号进行混频、滤波和放大处理；频率合成器模块提供数字信号处理模块所需的标频信号，同时也提供四路混频信号给收信信道；四路接收信号经过混频并转换为高中频信号后，在信道数字信号处理模块中分别用16位的A/D进行模数变换，得到四路数字信号再做窄带分集合成处理，根据合成算法将四路信号合成为一路同相数字信号后再做数字解调，解调后的信号通过信道数字信号处理模块中的D/A数模变换成音频送出；其中分集接收机内部的窄带分集接收处理主要在收信信道模块的模拟前端和信道数字信号处理模块中实现，信道数字信号处理模块中使用最大比值合并技术MRC方法，分别控制各支路接收增益即各个短波天线接收到的信号，获得不同天线的最佳信号，同时还实时提供每个支路信号的信噪比，信号经相位调整后，以适当的增益系数同相合并，即可获得最大信噪比的最佳信号。

进一步，前述信道数字信号处理模块先对四路输入信号进行实时采集和计算，确定数字移相的度数并按比例调整系数的大小，最后合并产生最佳信号。进一步，前述四阵元天线阵列采用两根鞭天线和两根倒V天线。

进一步，前述匹配网络包括控制单元以及分别与控制单元连接的天线适配器、主匹配网络和射频放大器，其中天线适配器接收射频信号，经过主匹配网络后再经射频放大器进行信号放大后输出放大的射频信号。

进一步，前述分集接收机还包括CICP扩展槽，与CPCI总线连接，用以插入其它CPCI模块。

由以上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于使用短波天线的四重分集，通过有效的天线阵列，结合四通道一体化信道机和针对窄带通信方式的算法，有效改善短波窄带通信系统的误码性能、数据率，降低短波通信系统对于衰落的敏感度，改善短波窄带通信效果。

附图说明

图1为本发明四阵元天线阵列的示意图

图2为匹配网络的电路结构示意图。

图3为短波四通道一体化信道机的电路示意图。

图4为窄带分集处理示意图。

图5为窄带分集合成处理原理框图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

如图1-5所示，根据本发明的较优实施例，短波四通道窄带分集接收系统包括四阵元天线阵列、匹配网络和分集接收机。

参考图1，四阵元天线阵列采用两根鞭天线和两根倒V天线，可以兼顾近中远的接收效果。

匹配网络设置在四阵元天线阵列的每个天线根部，匹配网络可以提高信噪比，减少接收信号的循环反射所产生的互调，降低误码率。参考图2所示，匹配网络包括控制单元以及分别与控制单元连接的天线适配器、主匹配网络和射频放大器，其中天线适配器接收射频信号，经过主匹配网络后再经射频放大器进行信号放大后输出放大的射频信号。匹配网络与分集接收机之间可以传输控制和射频信号。匹配网络的外壳采用防水、抗腐蚀、具有较高机械强度的结构。