[发明专利]一种数据速率可变的非相干扩频通信装置

说明书

本发明公开了一种数据速率可变的非相干扩频通信装置，涉及实现在低信噪比条件下，数据速率逐比特可变，扩频码速率可配置,抗多普勒性能强，同步速度快的非相干扩频调制解调数据传输。其中采用频率扫描、并行部分相干结合非相干累积实现大频偏范围的非相干扩频信号的快速捕获，采用数字平均滤波结合平方滤波实现非相干扩频信号的符号定时同步。该发明具有集成化程度高、可移植性强、重量轻、功耗低、整机调试工作量小、接口简单灵活、功能易扩展、性能稳定可靠等特点，整套电路设备集成于一个长292mm、宽185mm、高28mm的方形终端内，重量为0.6kg，特别适合于体积和重量受限的机载卫星通信系统中作为非相干扩频调制解调信道传输终端应用。

技术领域

本发明涉及卫星通信系统中的一种数据速率可变的非相干扩频通信装置，属于卫星中继通信技术领域。特别适用于用作机载卫星中继通信系统中的信号的收发传输装置。

背景技术

扩频体制由于抗干扰能力强、保密性良好、易于组网、具有较强的抗多径和衰落能力、并具有多址能力和高精度测距能力等优点, 无论在通信领域还是导航测距领域都得到了广泛应用。非相干扩频是扩频的一种特例,在非相干扩频系统中,信息数据时钟与扩频码时钟为非同源钟。在卫星中继通信应用系统中，在保证测距精度的同时，要在测距信道上复用数传的数据。为了接口简单、应用灵活，所以允许数据时钟和测距码时钟不同源。这就是典型的非相干直接序列扩频在实际系统中的应用。在非相干扩频系统中,信息的时钟和扩频码时钟非相干,所以信息符号的跳变时刻和扩频码相位无确定关系,数据率和扩频码率从理论上讲可以独立设置。非相干带来了更大的灵活性，但同时也给通信装置的设计提出了更高要求。特别是在低信噪比情况下，非相干扩频信号的接收采用常规方法已无法有效解调信号，同时，机载终端要兼容多种数据速率和扩频码速率并且需要适应相对运动引起的多普勒频偏也对通信装置的设计提出了更高的要求。

发明内容

鉴于背景技术中提及的低信噪比条件下的数据速率可变的非相干扩频通信的技术难度，本发明的目的在于提供了一种新的在低信噪比条件下，数据速率可变的非相干扩频的通信装置，本发明还具有数据速率逐比特可变、同步时间短、抗多普勒性能强、设备小型化、集成度高、性能稳定可靠、重量轻、功耗低、实现简单等特点。

本发明的目的是这样实现的：

一种数据速率可变的非相干扩频通信装置，包括相互连接的非相干扩频调制电路A、中频调制解调电路B、非相干扩频解调电路C、监控电路D和电源电路E；其中非相干扩频调制电路A用于接收监控电路D发送的监控信息，并进行解析后分发至其内部数字模块，同时解析出中频收发频率及发送增益信息指令输出至中频调制解调电路B；还用于接收对外数据接口输入的数据信号，调制成基带信号后输出至中频调制解调电路B；中频调制解调电路B用于根据中频发频率及发送增益信息指令完成基带信号到S频段的信号的变频处理，将变频后的非相干扩频调制信号通过装置中频出接口输出；中频调制解调电路 B还用于通过装置对外中频入接口接收非相干扩频中频信号，根据中频收频率指令完成S频段信号到基带信号的变频处理，输出至非相干扩频解调电路C，中频调制解调电路B的中频收发频率及发送增益信息指令由非相干扩频调制电路A解析后转发，中频调制解调电路B的中频解调参考时钟由非相干扩频解调电路C输入；非相干扩频解调电路C用于将变频后的信号进行非相干扩频解调处理，输出解调后的时钟到装置对外时钟接口，输出解调数据信号到装置对外数据接口，还用于将监控信息上报至监控电路D，还用于产生中频解调参考时钟输出到中频调制解调电路B；监控电路D用于接收外部串口输入的监控信息，解析处理后将非相干扩频调制电路A和中频调制解调电路B的配置信息输出至非相干扩频调制模块A，还用于将非相干扩频解调电路C上报的监控信息解析后从外部串口输出。