[发明专利]一种基于时间分集的突发散射通信的调制解调装置

摘要

本发明公开一种基于时间分集的突发散射通信的调制解调装置，它涉及散射通信领域中突发信号定时提取、时间分集相位模糊处理的调制解调装置。它由辅助复/分接器、突发时间分集调制器、IQ调制器(含本振与数模转换模块)、带通滤波器、放大器、A/D转换器、突发时间分集解调器、电源等部件组成。本发明采用时间分集与频率分集相结合的方式，突发传输体制的调制解调器，使单天线散射通信站分集能力大幅提升，同时可以大幅降低设备的功耗，非常适合于应急通信背景下的便携式散射通信站设计。且本发明还具有电路结构简单、集成化程度高、性能稳定可靠、可移植性好、成本低廉等特点，特别适用于引入高效纠错编码要求较低检测门限的通信系统。

主权项

1.一种基于时间分集的突发散射通信的调制解调装置，包括辅助复/分接器(1)、IQ调制器(3)、带通滤波器(4)、中频放大器(5)、A/D转换器(6)和电源(8)；其特征在于，还包括突发时间分集调制器(2)和突发时间分集解调器(7)；所述的辅助复/分接器(1)的输入端口1接收外部输入的业务数据，并进行复接处理，得到复接时钟与复接码流，并根据接收的业务数据量产生与复接码流对齐的复接突发使能，将复接时钟、复接码流和复接突发使能分别通过输出端口2、输出端口3和输出端口4一一对应输出至突发时间分集调制器(2)的输入端口1、输入端口2和输入端口3；突发时间分集调制器(2)根据输入的复接时钟、复接码流和复接突发使能进行突发的时间分集调制波形构造，得到I路调制信号、Q路调制信号、时钟参考和控制信号，将I路调制信号、Q路调制信号、时钟参考和控制信号分别通过输出端口4、输出端口5、输出端口6和输出端口7一一对应输出至IQ调制器(3)的输入端口1、输入端口2、输入端口3和输入端口4；IQ调制器(3)根据时钟参考与控制信号将I路调制信号和Q路调制信号进行正交调制，得到中频调制信号，将中频调制信号通过输出端口5输出至带通滤波器(4)的输入端口1；带通滤波器(4)将中频调制信号进行带外滤波，将滤波后的中频调制信号通过输出端口2输出；中频放大器(5)通过输入端口1接收外部的中频接收信号，根据中频接收信号的电平进行自动补偿，得到电平稳定的中频接收信号，将电平稳定的中频接收信号通过输出端口2输出至A/D转换器(6)的输入端口1；A/D转换器(6)对输入的电平稳定的中频接收信号进行带通采样，形成多位宽的数字采样信号，并将数字采样信号通过输出端口2输出至突发时间分集解调器(7)的输入端口1；突发时间分集解调器(7)对数字采样信号进行解调处理得到分接时钟、分接码流和分接突发使能，并将分接时钟、分接码流和分接突发使能分别通过输出端口2、输出端口3和输出端口4一一对应输出至辅助复/分接器(1)的输入端口5、输入端口6和输入端口7；辅助复/分接器(1)根据分接时钟、分接码流和分接突发使能恢复出业务信息，将业务信息通过输出端口8输出；其中，所述的突发时间分集调制器(2)包括LDPC编码模块(9)、时间分集码字延迟模块(10)、二重时间分集码字构造模块(11)、四重频率分集成型调制模块(12)和突发调制信号控制模块(13)；所述的LDPC编码模块(9)的输入端口1、输入端口2和输入端口3分别一一对应接收辅助复/分接器(1)输出的复接时钟、复接码流和复接突发使能，LDPC编码模块(9)根据输入的复接时钟与复接突发使能对复接码流进行块编码，产生编码后的码流与编码后的使能信号，将编码后的码流通过输出端口4分别输出至时间分集码字延迟模块(10)的输入端口1和二重时间分集码字构造模块(11)的输入端口1，将编码后的使能信号通过输出端口5分别输出至时间分集码字延迟模块(10)的输入端口2和二重时间分集码字构造模块(11)的输入端口2；LDPC编码模块(9)根据复接突发使能产生发送有效信号，并将发送有效信号通过输出端口6输出至突发调制信号控制模块(13)的输入端口1；时间分集码字延迟模块(10)根据编码后的使能信号将编码后的码流进行固定时间的延迟，得到延时后的时间分集码流，并将延时后的时间分集码流通过输出端口3输出至二重时间分集码字构造模块(11)的输入端口3；二重时间分集码字构造模块(11)将编码后的码流与延时后的时间分集码流对齐，并根据编码后的使能信号构造成二重时间分集的基带码流与匹配使能，将二重时间分集的基带码流与匹配使能分别通过输出端口4和输出端口5一一对应输出至四重频率分集成型调制模块(12)的输入端口1和输入端口2；四重频率分集成型调制模块(12)根据匹配使能控制二重时间分集的基带码流，产生突发的I路调制信号、Q路调制信号和时钟参考，并将I路调制信号、Q路调制信号和时钟参考分别通过输出端口3、输出端口4和输出端口5一一对应输出至IQ调制器(3)的输入端口1、输入端口2和输入端口3；突发调制信号控制模块(13)根据输入的发送有效信号产生突发调制的控制信号，将控制信号通过输出端口3输出至IQ调制器(3)的输入端口4；其中，所述的突发时间分集解调器(7)包括A/D采样信号延迟模块(14)、第一四支路下变频模块(15‑1)、第二四支路下变频模块(15‑2)、定时信号下变频模块(16)、突发信号定时提取模块(17)、八支路DAR解调模块(18)、四相位帧同步搜索模块(19)和LDPC译码模块(20)；所述的A/D采样信号延迟模块(14)的输入端口1接收A/D转换器(6)的输出端口2输出的数字采样信号，将数字采样信号进行固定延时处理，并将接收的数字采样信号与经过固定延时处理的数字采样信号进行符号对齐，将符号对齐后的数字采样信号通过输出端口2分别输出至第一四支路下变频模块(15‑1)的输入端口1和定时信号下变频模块(16)的输入端口1；将符号对齐后的经过固定延时处理的数字采样信号通过输出端口3分别输出至第二四支路下变频模块(15‑2)的输入端口1和定时信号下变频模块(16)的输入端口2；第一四支路下变频模块(15‑1)将符号对齐后的数字采样信号下变频至零频，形成四个支路的基带信号，将四个支路的基带信号分别通过输出端口2、输出端口3、输出端口4和输出端口5一一对应输出至八支路DAR解调模块(18)的输入端口1、输入端口2、输入端口3和输入端口4；第二四支路下变频模块(15‑2)将符号对齐后的经过延时的数字采样信号下变频至零频，形成四个支路的基带信号，将四个支路的基带信号分别通过输出端口2、输出端口3、输出端口4和输出端口5一一对应输出至八支路DAR解调模块(18)的输入端口5、输入端口6、输入端口7和输入端口8；八支路DAR解调模块(18)根据已消除相位模糊定时信号将8个支路的基带信号进行DAR解调得到解调时钟和解调码流，并将解调时钟和解调码流分别通过输出端口9和输出端口10一一对应输出至四相位帧同步搜索模块(19)的输入端口1和输入端口2；四相位帧同步搜索模块(19)根据输入的解调时钟对解调码流进行四个相位的帧同步搜索，完成去相位模糊处理，得到分块码流、分块时钟和分块突发使能，将分块码流、分块时钟和分块突发使能分别通过输出端口3、输出端口4和输出端口5一一对应输出至LDPC译码模块(20)的输入端口1、输入端口2和输入端口3，并根据解调码流的帧搜索情况，判断突发信号开始与结束的位置，将突发信号开始与结束的位置通过输出端口6输出至突发信号定时提取模块(17)的输入端口3；定时信号下变频模块(16)对符号对齐后的数字采样信号和符号对齐后的经过延时的数字采样信号进行下变频处理，得到定时的包络信号，将定时的包络信号通过输出端口3输出至突发信号定时提取模块(17)的输入端口1；突发信号定时提取模块(17)根据定时的包络信号与突发信号开始与结束的位置产生已消除相位模糊定时信号，将已消除相位模糊定时信号通过输出端口2输出至八支路DAR解调模块(18)的输入端口11；LDPC译码模块(20)对分块码流、分块时钟和分块突发使能进行译码，得到分接时钟、分接码流和分接突发使能，并将分接时钟、分接码流和分接突发使能分别通过输出端口4、输出端口5和输出端口6一一对应输出至辅助复/分接器(1)的输入端口5、输入端口6和输入端口7。