基于软件无线电的跳频电台调制解调设计
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第17期2023年9月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.17September,2023作者简介:安超群(1986 ),女,湖北襄阳人,工程师,硕士;研究方向:模拟电路设计,集成电路设计,数字信号处理,可靠性设计㊂基于CX9261的国产化软件无线电硬件平台研究与设计安超群1,李㊀飞2,陈佳鑫2(1.广东机电职业技术学院,广东广州510515;2.广州海格通信集团股份有限公司,广东广州510663)摘要:针对软件无线电平台小型化㊁国产化和通用性的发展要求,文章提出了一种国产化软件无线电硬件平台的解决方案㊂系统核心平台主要由国产化射频捷变收发器CX9261和复旦微FMK50芯片组成㊂通过集成化的硬件和相应的软件设计,实现具有带宽灵活㊁速率可变和通信体制多样的无线电信号收发功能的软件无线电硬件平台㊂文章对系统进行了硬件功能收发测试,验证结果表明:该设计方案实现了软件无线电硬件平台的国产化和硬件高度集成化,具有通用性强㊁灵活性高和通信波形配置灵活等优点㊂关键词:软件无线电;射频收发器;国产化器件;CX9261中图分类号:TP311㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀软件无线电可以基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现,可通过软件更新升级,实现频带㊁空中接口协议和功能适配,而不用完全更换硬件[1-2]㊂软件无线电技术为现代化通信系统的发展指明了研究方向,但很长一段时间内受限于硬件水平的发展,很难通过软件来随意切换通信体制㊁通信速率和通信带宽等模块㊂射频捷变收发器的出现改变了这一现状,大带宽㊁高速的射频捷变收发器集成了滤波器㊁频率合成器㊁放大器等硬件功能,通过寄存器配置可实现不同带宽㊁不同速率射频信号的收发和转换功能,同时高度集成化进一步提高了硬件的可靠性㊂目前,该领域技术市场长期被国外产品占据㊂国防通信领域事关国家安全,国产化应用变得越来越迫切,技术成熟稳定的自主可控芯片,逐渐成为国产替代的不二选择㊂本文通过对国产射频捷变收发器和国产FPGA器件的研究,设计出基于CX9261和FMK50FPGA 芯片的软件无线电平台,为软件无线电国产化平台的设计提供解决方案㊂1㊀基于CX9261的软件无线电硬件架构设计㊀㊀CX9261是一款国产宽带㊁高性能和多通道的射频收发芯片㊂其工作频率范围为70MHz ~2.7GHz,可调谐通道带宽为20k ~60MHz,集成了低噪放㊁上/下混频器㊁多模滤波器㊁自动增益控制㊁直流偏移对消㊁功率强度检测㊁ADC /DAC㊁驱动放大器㊁电源管理㊁小数分频频率综合㊁逻辑控制㊁抽取/插值滤波㊁数字上下变频和自动校准等功能㊂代替由分立器件搭建射频收发端,增加了系统的硬件集成度,同时,其内部各模块功能的可配置性增加了该软件无线电平台的通用性,具有通用化设计㊁宽频带覆盖㊁宽窄带信号兼容㊁低功耗等特点㊂系统主控和基带模块使用FMK50,该芯片是复旦微电子推出的一款28nm 低功耗国产化FPGA 芯片,其工作温度范围为-40~100ħ,I /O 带宽峰值可达到52Gbps,具备264GMAC /s 的DSP 处理能力㊂FPGA与CX9261的控制通路采用SPI 接口,通过ROM IP核对CX9261进行寄存器配置;数据接口采用了LVDS 兼容模式,具有较高的数据传输速率;同时,CX9261的部分I /O 控制管脚与FPGA 直接连接,有助于控制状态机的实时控制(见图1)㊂基于这两个核心器件组成的通用软件无线电平台能完成数据收发且具有优秀可移植性㊂图1㊀基于CX9261的软件无线电硬件平台架构系统2㊀系统分析及功能实现验证2.1㊀CX9261参数配置㊀㊀CX9261收发系统功能主要包括:系统初始化㊁基带锁相环频率设定㊁RX /TX 本振频率设定㊁基带滤波器的使用㊁设置RX 增益/TX 衰减㊂辅助功能配置包㊀㊀括:Aux DAC /Aux ADC(带有温度传感器)㊁直流补偿校准㊁正交校准㊁接收信号强度指示(RSSI)等㊂可通过配置芯片内部寄存器实现某个特定的功能,具体初始化流程,如图2所示㊂图2㊀初始化流程2.2㊀接收功能测试验证㊀㊀该系统通过SPI 接口完成CX9261工作状态配置㊂其工作模式为TDD,本振频率设置为900M,信道带宽为5MHz;通过信号源产生频率为900.5MHz㊁功率为-50dBm 的单音信号,将信号传送到CX9261的接收口RX 端;芯片内部经过采样㊁频谱搬移和下变频后,输出基带信号;通过ILA 捕获存储基带信号,并将数据导出到PC 端,利用MATLAB 进行数据分析,接收的复数图谱,如图3所示㊂该系统通过ILA 采集到的数据分析评估底噪和直流抑制指标,通过配置CX9261寄存器改变工作频率和内部增益,测试结果如表1 2所示㊂具体设置为:(1)通道1和通道2同时设置为接收模式;(2)选择MGC 的线性&噪声兼顾模式,配置接收增益㊂图3㊀基带接收信号谱表1㊀通道底噪频率/MHz底噪/dBFs 内部模拟增益/dB 10817425526051210-120.50-121.99-123.12-120.77-121.3530-113.05-122.77-122.36-113.86-119.9450-97.06-108.66-113.78-97.83-102.2960-87.28-100.41-104.14-88.02-92.5065-82.20-96.37-100.83-82.96-88.18表2㊀直流强度频率/MHz RX1直流强度/dBfsRX2直流强度/dBfs108-94.85-95.70255-95.73-94.90512-95.05-97.722.3㊀发送功能测试验证㊀㊀该系统通过FPGA 控制内部的数字DDS,模拟产㊀㊀生单音信号作为测试发射基带信号;同时,使用软件配置和控制,发出信号,并用频谱仪观测发射信号㊂与接收过程相同,对CX9261进行配置,将CX9261射频发射端接到频谱仪㊂频谱仪中心频率设置为950.5MHz,控制CX9261工作至发射状态,通过频谱仪观察发射信号,如图4所示㊂图4㊀发射信号频谱㊀㊀通过配置改变CX9261工作频率和模拟信号频率,通过频谱仪记录功率㊁本振泄露㊁谐波㊁杂散数据,测试结果如表3 4所示㊂表3㊀通道发射功率频率/MHz 输出最大功率/dBm输出最小功率/dBm动态范围/dB108 1.07-39.5340.6 2550.93-39.5840.51 3000.92-39.5640.48 4000.85-39.6640.51 5120.66-39.6740.33表4㊀发射性能指标(TX模拟增益为0)频率/MHz108174255260512本振泄露/dBm-62-62-63-62-63二次谐波/dBm-61-67-69-69-63杂散/dBm-86-85-88-86-85 3㊀结语㊀㊀本文介绍了基于国产化射频捷变收发器CX9261和FMK50芯片组成硬件无线电平台的方案,实现了带宽灵活㊁速率可变和通信体制多样的无线电信号的收发功能,能提高开发效率,降低人力成本㊂试验表明,该设计方案完成了整个通信流程的数据收发,实现了软件无线系统功能,达到设计指标要求㊂同时,在国外日益严峻的技术封锁下,研究高度国产化的通信系统在我国无线通信和未来无线通信中具有重要意义㊂参考文献[1]郜泽.基于AD9361的软件无线电硬件平台设计与实现[D].成都:电子科技大学,2015. [2]AHMED K,AHMED M,AHMED N,et al.Design guidelines for the high-speed dynamic partialreconfiguration based software defined radio implementations on Xilinx Zynq FPGA[C].Baltimore: IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS),2017.[3]杨小牛.从软件无线电到认知无线电,走向终极无线电 无线通信发展展望[J].中国电子科学研究院学报,2008(1):1-7.(编辑㊀姚㊀鑫)Research and design of domestic software-defined radio hardware platformbased on CX9261An Chaoqun1Li Fei2Chen Jiaxin21.Guangdong Vocational College of Mechanical and Electrical Technology Guangzhou510515 China2.Guangzhou Haige Communications Industry Group Co. Ltd. Guangzhou510663 ChinaAbstract This article proposes a design scheme for a domestically produced software-defined radio SDR hardware platform based on CX9261 in response to the development requirements of miniaturization localization and universality of SDR.The system is mainly composed of a domestically produced RF agile transceiver CX9261and a Fudan Microelectronics FMK50chip.Through integrated hardware and corresponding software design a software radio hardware platform with flexible bandwidth variable rate and diverse communication systems for wireless signal transmission and reception is achieved.This article conducted hardware functional testing on the system for transmission and reception.Verification showed that the design scheme achieved the localization of software radio hardware platform and high hardware integration with advantages such as strong universality high flexibility and flexible communication waveform configuration.Key words software-defined radio RF transceivers localized devices CX9261。
自适应跳频(AFH)技术在无线电抗干扰中的应用研究研究方案:一、研究背景与目的:无线电通信系统中,干扰一直是一个令人头疼的问题。
干扰来源于多方面的因素,而解决方案的设计应该以有效减少干扰对通信系统的影响并提高通信质量为目的。
自适应跳频技术(AFH)是一种可以应对干扰的关键技术。
本研究旨在研究AFH技术在无线电抗干扰中的应用,探索其对干扰抑制与通信质量的影响,并通过数据采集和分析,提出新的观点和方法为解决实际问题提供有价值的参考。
二、研究内容:1. 分析和调研:对AFH技术的原理、特点和应用现状进行详细的分析和调研,探索其在抗干扰中的潜力以及存在的问题。
2. 实验设计:基于已有研究成果,设计一系列的实验来验证AFH技术在不同干扰场景下的效果。
实验重点包括:不同干扰类型下AFH技术的干扰抑制能力、AFH技术在不同信道条件下的性能等。
3. 数据采集:搭建相应的实验系统,使用专业测试设备收集与AFH技术相关的关键参数,如干扰功率、信号质量、通信成功率等。
4. 数据分析:对采集到的数据进行有效整理与分析,评估AFH技术在不同干扰场景下的有效性,并探索其影响因素。
结合实验结果和已有研究成果,提出新的观点和方法来改进AFH技术应用。
三、方案实施:1. 实验平台搭建:- 在实验室内搭建具有一定规模和场景可控性的无线通信系统,包括干扰源、干扰受干扰无线设备和AFH设备。
- 配置专业的通信设备和测试设备,用于数据采集和干扰场景模拟。
2. 实验参数设定:- 设定实验中要研究的干扰类型,如窄带干扰、宽带干扰等。
- 设定不同通信频率的无线设备,以模拟实际应用中的多频段干扰。
- 设定不同信道条件,包括室内、室外、多径衰落等。
3. 实验过程:- 通过控制干扰源产生不同的干扰信号,模拟不同的干扰场景。
- 分别记录在开启和关闭AFH技术的情况下,目标通信设备的信号质量、通信成功率等关键参数。
- 采集数据并存档备份,确保数据的真实性和完整性。
无线电短波在信息化时代的应用2中国人民解放军31131部队江苏南京210042摘要:无线电通信技术是当前通信领域最重要的技术之一,而无线电短波技术则是其中最传统的一种。
为了能够更好的发挥无线电短波技术的作用,需要对该技术的发展历程以及现状进行重点分析。
本文首先阐述了无线短波技术的发展历史和特点,然后针对高新技术的应用及其示例进行了研究。
关键词:无线电短波;信息化时代;应用根据当前国际上对短波的划分来看,短波指的是波长在10米至100米,频率为3M赫兹至30M赫兹的电磁波。
采用短波来实现无线电通信的技术称为无线电短波通信,在学术界中还有另一个名称,那就是高频通信。
事实上,为了能够将近距离通信的优势发挥出来,实际中我们所采用的短波频率一般是在1.5兆赫兹至30兆赫兹之间[1]。
1.无线电短波通信的发展历史及其特点1、发展历史短波通信在之前只能进行近距离的通信,但是后来有人发现了该技术也能够进行远距离的通信,至此,短波通信技术得到了广泛的发展,在世界各国军事、政府等领域广泛使用,该技术不仅能够用来进行通话、传真,而且还能够通过地波、天波来进行传输[2]。
一般情况下,使用地波传输的衰耗会根据当前使用的工作频率的提高而不断的增加。
采用地波进行传输时,只能够进行近距离的通信,一般所使用的工作频率要小于5兆赫兹。
不过,地波传输的方式并不会受控于天气带来的影响,所以整体十分稳定。
而采用天波的方式进行传输,则是需要通过电离层来反射回地面,当倾斜投射的电磁波经电离层反射后,就能够直接的向大面积范围的地面上传播。
不过,基于该方式的影响,使得该技术会因为天空电离层的变化以及多个方式传播的影响而变得不稳定,其信道为随参信道。
发展至上个世纪六十年代,卫星通信技术出现,并在当时受到广泛使用,而短波通信技术则受到冷落。
并且,由于卫星通信技术与短波通信技术相比,其优点十分显著,更加的稳定,通信的质量也更好等等,使得在学术界中大量人对短波通信技术的存在产生了质疑。
短波跳频电台的工作原理及应用领域分析短波跳频(HFH)是一种无线通信技术,通过频率跳跃的方式传输数据。
本文将详细介绍短波跳频电台的工作原理,并分析其应用领域。
一、短波跳频电台的工作原理短波跳频电台是一种采用频率跳跃技术的无线通信设备。
它通过在一定的频率范围内快速随机跳跃而实现通信。
具体工作原理如下:1. 频率跳跃序列生成短波跳频电台通过电路生成一系列的频率跳跃序列,这个序列由伪随机数生成器产生。
伪随机数的特点是看似随机,但实际上具有一定规律,这样可以使得频率跳跃更有效率。
2. 跳频调谐和发送根据所生成的频率跳跃序列,短波跳频电台在每个时间段内选择对应的频率进行调谐,并将待发送的数据通过无线电信号发送出去。
这样,短波跳频电台就能够在不同的频率上快速切换发送信号。
3. 接收和解调接收端的短波跳频电台也同样根据预定的频率跳跃序列进行调谐,接收无线信号并解调。
解调后的信号可以还原为原始的数据,从而实现通信。
二、短波跳频电台的应用领域短波跳频电台具有一定的特点和优势,其应用领域十分广泛。
以下是几个典型的应用领域分析:1. 军事通信短波跳频电台在军事通信领域具有重要的地位。
它可以有效抵抗干扰和窃听,提供更加安全可靠的通信传输。
军队可以利用短波跳频电台实现情报传递、指挥控制和士兵之间的通信等功能。
2. 紧急救援在自然灾害或紧急救援场景中,通常无法依赖传统的通信设备。
短波跳频电台因其传输范围广、抗干扰能力强的特点,被广泛应用于紧急救援通信中。
它可以在恶劣环境下实现与救援人员的远距离通信,提供重要的信息传递,并协助救援行动迅速展开。
3. 远距离通信短波跳频电台能够传输的范围广,能够在大规模地理区域内进行通信。
这使得它成为远距离通信的理想选择。
例如,在山区或海洋上使用短波跳频电台进行通信,能够有效地克服地形和距离因素,保持通信畅通。
4. 无线电控制系统短波跳频电台在无线电控制系统中有广泛应用。
例如,在工业自动化领域,利用短波跳频电台可以实现远程监控和控制,提高生产效率和安全性。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能,解除对基于硬件、面向用途的电台设计方法中的完全依赖。
由于它所特有的多频段、多体制、多功能的特点,事先无法知道所接收到的信号各种参数,因此,在对信号进行解调前必须要先识别该信号的调制模式及其信号参数。
尤其在当今通信环境下,通信双方处于非合作模式下,电子战日益复杂化,对未知信号的参数分析、模式识别等技术就显得更加重要,在非合作通信系统接收机设计中,自动调制模式识别已经成为重要的研究课题。
本文研究的调制识别是首先进行输入样本特征的选取和处理,这些特征能够表现出信号调制方式的不同,或者对这些特征进行一定的处理后能够表现出信号调制方式的不同。
然后根据所选的特征值进行分类,根据分类的结果判定是哪种调制模式。
调制的方法通常分为脉冲调制和正弦波调制两大类。
脉冲调制是用脉冲串或一组数字信号作为载波的调制方式,正弦波调制则是载波为高频正弦信号的调制方式。
本文主要讨论的是正弦波调制,基于决策树算法进行分类,对算法的选择也可以根据具体的情况具体分析,在具体的情况下,可以选择神经网络等不同的算法。
决策树算法具有高效性的特点,用其进行分类,提高了识别效率,并且可以用于CPU频率低的系统中进行调制模式识别,比如PDA,智能手机等,这样可以以最快的速度得到信号的解调信号,得到我们要用的信息。
本文通过提取信号的特征值,将特征值通过决策树进行分类,对输入的多种调制信号进行选择提取,能够正确识别出AM、FM、QPSK等调制信号,在8dB时对调制信号的平均识别正确率可达到95%以上。
本文使用GNU Radio平台,这个作为软件无线电的一种开发平台,利用它提供的信号运行和处理模块,在易制作的低成本的射频(RF)硬件和通用微处理器上实现软件定义无线电。
通过使用GNU Radio的通用的硬件开发平台,节省了大量资金,并且具有很强的扩展性,可以通过使用不同的软件算法,实现不同的功能。
跳频技术在无线电台通信领域中的应用摘要:跳频通信的发展历程可概括为:二十世纪四十年代末理论先导,六十年代研制攻关,七十年代末产品问世,八十年代逐步推广,九十年代广泛应用,二十一世纪飞速发展。
跳频通信是扩频通信的一个分支,它的突出优点是抗干扰性强,因而很适用于电台通信领域。
跳频技术在雷达、微波、无线局域网、室内无线通信、卫星通信、水下通信等多个领域得到了广泛的应用。
跳频通信是对抗无线电干扰的有效手段,是无线电通信的杀手锏。
跳频通信问世后倍受世界各国,特别是几大强国的青睐。
无线电台中的跳频通信则以其优越的通信抗干扰性能,成为了目前最主要的通信抗干扰手段之一,其装备也成为电子对抗的主要作战目标之一。
关键词:跳频通信无线通信应用1、引言人们在使用短波通信时,常常会遇到电子对抗、无线电侦察、信道阻塞等问题,常规短波电台用固定频率发射和接收,因而无法避开窃听、人为干扰、信道阻塞,影响通信话路畅通,无法确保通信的保密性。
跳频技术问世后,这些问题迎刃而解,得到了彻底解决。
2、跳频通信的定义及特点2.1定义跳频通信属于扩频通信的一种,是频率跳变的扩展频谱通信,它使用用伪随机码序列来离散地控制输出频率,使发射信号的频率随伪随机码的变化而跳变。
作为扩频通信的一种方式,跳频通信技术最突出的优点是抗干扰性强,因此将其应用于超短波无线通信中,非常适合用于军事领域。
战术电台在与敌人距离较近时,很容易遭到侦察、窃听和干扰。
电台中的跳频通信则以其优越的通信抗干扰性能,成为目前最主要的通信抗干扰手段之一,其装备也成为电子对抗的主要作战目标之一。
如果跳频速率达到每秒五千跳,则目前的跟踪式干扰机便无法发挥作用,抗干扰性能非常卓越。
2.2特点(1) 抗干扰能力强针对电台的干扰主要有两种方式,分别是宽带阻塞式干扰和跟踪式干扰。
采用跳频通信技术的电台频率是跳变的,频点数目非常多,跳变的速率极其快,我们从宏观上来观察,就相当于扩展了频谱,也就是说跳频系统成了宽带系统,这一特点是宽带阻塞式干扰克星。
宝丽2050短波电台使用手册新维电信有限公司编译2010目录1. 关于本手册 (1)2.电台的外观和结构 (2)2.1. 前面板 (3)2.2. 背面板 (3)2.3. 一体结构和分体结构 (4)3.电台的通信功能和操作 (7)3.1. 开机和关机 (7)3.2. 显示器 (8)3.3. 调节音量 (9)3.4. 编程信道 (9)3.5. 选择信道 (10)3.6. 手咪 (11)3.7. 数字选呼系统和选呼类通信功能 (12)3.7.1 选呼格式 (12)3.7.2 输入对方台ID的方法 (13)3.7.3 选呼通话 (13)3.7.4 信道测评 (15)3.7.5 传送GPS坐标 (15)3.7.6 报警 (17)3.7.7 收发短信息 (18)3.7.8 电台与市话双向拨号 (19)3.7.9 远程诊断友台工作状态 (20)3.7.10 存储和查阅选呼记录 (22)3.7.11 软件数字加密 (22)3.8. 信道扫描................................................. (23)3.9. 干扰消除器(接收频率微调)......................... . (23)3.10. DSP消噪......................... ............. ............. . (24)3.11. 静噪......................... ............. ............. .. (24)3.12. 改变工作方式......................... ............. ............. .. (25)3.13. 天线调谐......................... ............. ............. .. (25)3.14. 接收机(非通信方式)....... ............. ............. .. (25)4. 电台菜单......................... ............. ............. . (27)4.1. 菜单说明......................... ............. ............. (27)4.2. 通用菜单......................... ............. ............. (27)4.2.1. 本站基本状态....... ............. ............. (28)4.2.2. 设置显示....... ............. ............. (29)4.2.3. 呼叫历史记录....... ............. ............. (29)4.2.4. 站址簿....... ............. ............. (30)4.2.5. 开启红外端口....... ............. ............. (36)4.2.6. 内置加密卡(选件)............. ............. (36)4.2.7. 选择2040背负台天线种类.... ............. (36)4.3. 保护菜单....... ............. ............. (37)4.3.1. 常用设置....... ............. ............. (37)设置手咪上/下行键....... ............. (37)设置发送完毕提示音.... ............. . (37)设置发射时限....... ............. . (38)设置信道标签....... ............. . (38)设置时钟....... ............. . (40)设置日期....... ............. . (41)BITE测试....... ............. . (41)安装选购功能. ............. . (42)设置跳频密钥. ............. . (43)加密密钥. ............. . (43)打包上传编程信息. (44)4.3.2. 设置扫描表............. (44)在扫描中添加信道.... (44)在扫描表中查找信道. (44)在扫描表中删除信道. (45)改变扫描表的标签. (45)4.3.3. 设置扫描. (46)设置扫描速度. (46)设置信道驻留时间. (46)设置扫描恢复时间. (47)初始扫描表. (47)4.3.4. 设置静噪. (49)设置话音静噪门限. (49)设置信号强度静噪门限. (49)4.3.5. 设置选呼 (50)设置ID (50)设置选呼报警 (51)设置发送选呼时的本站提示音 (51)设置选呼前导码长度 (52)设置遥控闭锁电台 (52)设置OEM短信息密钥 (53)4.3.6. 设置音频 (54)设置音频带宽 (54)设置按键音量 (54)设置接收机音频通路 (55)设置发射机音频通路 (55)设置线路音频 (56)设置消噪深度 (56)4.3.7. 设置中频和射频 (57)设置中频滤波器选件 (57)设置前置接收放大器 (57)设置干扰消除器的频率补偿范围 (58)设置周期噪声抑制门限 (58)设置射频功率 (58)4.3.8. 设置I/O (59)设置RS-232输出 (59)选择声光报警方式 (59)选择天线类型 (60)设置GPS信号通路 (61)设置线路输出电平 (61)设置线路输入电平 (62)5. PC编程和克隆编程信息 (62)5.1. PC编程 (62)5.2. 克隆编程信息 (63)6. 高级通信功能 (63)6.1. 跳频(选件) (63)6.1.1. ESU跳频的优势 (64)6.1.2. 跳频功能的选购 (64)6.1.3. 设备连接和电台设置 (64)6.1.4. 跳频操作 (65)6.1.5. 跳频密码管理 (65)6.1.6. 其它说明 (65)6.2. ALE自动链路建立(选件) (65)6.2.1. ALE系统概述 (65)6.2.2. ALE操作(本讲义略) (65)6.2.3. ALE配置菜单(本讲义略) (65)6.3. 保密通信(选件) (66)6.3.1. 设置密钥 (66)6.3.2. 设置密级 (66)6.3.3. 加密通信操作 (66)6.4. 地对空选呼(本讲义略) (66)6.5. 数据通信(本讲义略) (66)1. 关于本手册1.1 本手册根据宝丽2050电台的英文手册和中国用户的实际需求译编,详细介绍2050系列电台的操作和编程,以及基站、车载台、船载台、背负台及相关设备的使用方法,内容与英文手册不尽相同。
构系统最早是由美国的Joe Mitola 在1992年5月提出的。
它的基本思想是使宽带A/D 转换尽可能靠近射频天线。
这意味着尽快将接收到的模拟信号数字化,并通过软件充分实现无线电台的各种功能。
软件无线电可以运行不同的算法来实时配置信号波形,因此它可以提供各种无线通信服务,例如语音编码,信道调制,载波频率,加密算法等。
一个软件无线电站不仅可以与其他现有的无线电站进行通信,而且还可以充当两个不同无线电系统之间的“无线电网关”,从而使两个无线电系统可以相互通信。
结构如图1所示。
图1 软件无线电结构框图2 软件无线电技术特点与常规无线系统相比,软件无线系统的结构有很大不同。
在传统的模拟无线电系统的情况下,射频部分,滤波等均采用模拟方法,并且特定频带和特定调制方法的通信系统对应于特殊的硬件结构。
随后开发的数字无线系统在低频部分使用数字电路,例如用于本地振荡器的数字频率合成器,源编码解码器和调制和解调由专用芯片完成,而射频部分和中频部分仍然是模拟的,它不能和模拟电路分开。
软件无线电系统的A/D 和D/A 转换从中频开始,并尽可能靠近RF 端,从RF 端开始,对整个系统频带进行采样,甚至进行数字处理直至射频。
也就是说,除了射频滤波以外,低噪声放大和功率的能相对独立,从而可以基于相对通用的硬件平台通过软件来实现不同的通信功能,以及工作频率和系统频率可以调整的频宽,调制模式,源代码等均受到编程和控制,系统的灵活性大大提高,这是软件无线电的突出特点。
通过预先分析传输信道和相邻信道的干扰特性,不仅可以传输信号,而且可以检测和确定最佳传输路径。
选择并确定最适合信道传输的调制和编码方法。
它确定宽带天线的位置,以便使传输波束获得最佳方向,并且可以自动调整适当的传输功率,以避免不必要的功率损耗。
它还可以分析在传输信道和相邻信道上接收到的信号的分布特性,自动调整接收天线的方向,并识别接收到的信号的调制模式和编码模式。
通过在硬件平台上安装其他软件,软件无线电可以完成各种功能,因此可以通过软件升级来实现系统功能,而无需更改硬件设备。
GNSS/RTK无线数据链SDR系列软件定义无线电Software Defined Radios ——为测绘领域量身定制的高性能电台PDL/ADL/SDL系列电台用户手册目录一、性能特点二、PDL/ADL/SDL大功率电台1.概况2.安装三、单收外置流动站1.概况2.安装四、单收内置模块(RXO)1.技术参数2.结构引脚五、收发内置模块(SDR)1.技术参数2.结构引脚六、收发内置模块(TRP)1.简介2.硬件说明七、如何发挥最佳性能1.天线2.供电3.如何使用AUTOROVER4.如何使用AUTOBASE5.设备维护6.错误代码附A 引脚及连线附B 技术规范附C PDL CONF软件使用附D SDRCOM软件使用1 1 12 4 4 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 10 10 12 15一、性能特点PDL :1、高速空中传输——19200比特每秒*最小延迟,提供最佳的GPS 位置信息 *低功耗,适用于长时间野外运行 *强大的数据吞吐量,GPS,GLONASS 和北斗2、强大用户界面——信道显示和按键*显示和更改电台信道 *检测充电状态和其它参数3、智能协议——前向纠错、自动基站和自动流动站技术*前向纠错,提高抗干绕行和覆盖范围 *基站自动选择信道 *流动站自己锁定基站4、结构牢固——为野外GPS/RTK 作业专门设计*强抗震安装,提高可靠性 *紧密防水,适用恶劣天气 *简单固定在三脚架和垂直杆上5、向后兼容——能与RDDR、RFM 和TRIMBLR 等产品兼容*最先进的技术为你的设备带来好处 *促进GPS 设备混合和匹配 *为现在的设备提供升级途径ADL:1、兼容PCC、Trimble、Satel 协议,用户设置2、工作410-480MHz 窄带专网和902-928MHz 高速跳频频段,自由切换3、2/7/25/45瓦射频功率输出,4级噪声和干扰抑制滤波、数字中频,实现极高接收4、灵敏度,达到更远距离5、窄带空中速率4.8/9.6/19.2kbps,跳频空中速率115.2/230.4/345kbps6、存储转发中继7、低功耗和休眠模式8、极限温度范围(-55 ℃~+85℃)二、PDL/ADL/SDL 大功率电台1、概况A.前面板信道切换开关信道指示灯发射指示接收指示高低频率指示电源开关电源指示PDLADLSDL图1 大功率电台前面板电源ON/OFF按键用来打开和关闭电台。
基于软件无线电的跳频电台调制解调设计
随着通信技术的发展,军事通信对无线电台的高速数据传输能力
和综合抗干扰能力提出了越来越高的要求。而超短波跳频通信作为一
种抗干扰、抗截获、抗侦测的安全传输方式已经广泛应用在各种军事
无线通信领域。同时各军种之间相互通信和联合作战要求有一个开放
式、标准化的软、硬件平台结构,所以软件无线电的思想被广泛应用。
本文将软件无线电和跳频通信技术相结合,提出了基于软件无线电思
想的跳频超短波电台数字调制解调方案。该方案主要采用FPGA+DDS
的硬件电路方式实现电台的调制解调:电台发射时,采用GMSK调
制,FPGA内部直接将基带信号上变频到射频,用FPGA控制DDS芯片产
生模拟射频已调波形,后接滤波和放大即可送到天线端;电台接收
时,FPGA首先控制DDS产生跳频频率合成器,作为电台信道中放板下
变频的本振信号,接着A/D采样二中频信号,在FPGA内部实现数字下
变频,解调等功能。本方案已应用在新型超短波跳频电台上,通过对电
台的测试验证了本方案能够满足需求,性能达到预期的设计目标。实
践证明该方案简易可行,具有一定的应用和参考价值。