[发明专利]一种宽带高速跳频发射系统

说明书

本发明公开了一种宽带高速跳频发射系统，通过软件无线电方式，在FPGA内进行数字调制、跳频频率控制和宽带射频数模转换器(DAC)控制，实现跳频带宽为5GHz，跳速为80000跳/秒的高速跳频发射系统，该系统复杂度低，稳定可靠，且体积小、成本低。

技术领域

本发明涉及跳频通信技术领域，具体涉及一种宽带高速跳频发射系统。

背景技术

常见的跳频通信发射机的实现方法有两种：超外差变频跳频和直接变频跳频等。

超外差变频跳频发射系统采用固定中频+射频跳频(一次或两次上变频)的方式，这种方案中其中频一般固定不变，通过对射频本振进行跳变实现跳频通信。以典型美国link16数据链采用的L波段跳频为例，中频为70MHz，射频频段为960MHz～1215MHz，跳频的带宽为255MHz，跳频速率最高为76000跳/秒；其发射通道由中频模块、中频带通滤波、上变频器、高速跳频源、射频带通滤波等多个独立功能模块组成；根据这种设计方案，整个系统比较庞大复杂，若要实现更高波段的高速跳频频率源，需要进行特殊设计，还需要再加一级变频，要达到比较好的稳定性和抗震性，设计复杂度高、体积大、设计成本也非常昂贵。因此，这种高速跳频发射系统方案代价比较大。

直接变频跳频方法是通过集成芯片直接进行的跳频带宽相对较窄，如专利“一种高速跳频发射机”(CN104426557A)采用DSP+FPGA+集成模块的方式实现了最大跳频带宽为400MHz的中频发射机，要实现1GHz以上的频段，还需要增加一级上变频，而且也达不到现在抗干扰通信所需的5GHz超宽带跳频范围的要求。

综上，现有的跳频发射机要么跳频带宽比较窄、要么跳速比较慢、要么体积比较大且成本昂贵，无法做到带宽、跳速和成本的平衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽带高速跳频发射系统，实现在宽带范围为5GHz、跳速为80000跳/秒的情况下，小型化低成本的实现宽带高速跳频通信发射。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种宽带高速跳频发射系统，其特征是，包含：

时间控制参数模块，用于输出时间控制参数；

编码组帧模块，用于根据时间控制参数对送入的二进制数值信息进行处理形成OFDM基带调制模块所需数据帧结构；

OFDM基带调制模块，用于将送入的数据帧调制成OFDM基带信号流；

跳频序列产生模块，用于根据时间控制参数产生跳频序列；

频率控制字模块，用于根据跳频序列产生宽间隔的频率控制字；

JESD204B接口控制模块，用于将OFDM基带信号流送入射频DAC模块；

SPI接口控制模块，用于将频率控制字送入射频DAC模块；

射频DAC模块，用于对送入的OFDM基带信号流以及频率控制字进行频率跳变和数模变换，产生需要的频率跳变模拟信号；

滤波器放大电路，用于对频率跳变模拟信号进行滤波、放大从而完成中频或射频跳变频信号的输出；

其中，所述的编码组帧模块、OFDM基带调制模块、时间控制参数模块、跳频序列产生模块、频率控制字模块、JESD204B接口控制模块以及SPI接口控制模块都通过FPGA实现。

上述的宽带高速跳频发射系统，其中：

所述的射频DAC模块为射频数模转换器AD9164芯片。

上述的宽带高速跳频发射系统，其中：