超短波数字化跳频电台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及超短波数字化跳频电台，包括模拟前端和中频数字化单元。模拟前端包括接收部分和发射部分；中频数字化单元包含与模拟前端部分连接的FPGA，以及与FPGA连接的DSP；FPGA还与DAC、DDS、D/A和A/D连接；FPGA产生的调谐电压输入到DAC，经DAC进行D/A转换得到的数据送入到跳频滤波器。DSP与复位模块、时钟模块、UART模块、外控模块、AMBE语音编解码模块、存储模块、CVSD语音编码模块和话音模数转换模块连接。本实用新型符合人防标准；实现了中频数字化；可在规定带宽内实现全频段跳频或分段跳频，抗干扰能力强；兼容模拟通信系统；跳频滤波器和跳频信号源自主开发，降低了成本。
【专利说明】超短波数字化跳频电台
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种跳频电台，尤其涉及一种超短波数字化跳频电台。
【背景技术】
[0002]目前，由于人防系列标准出台较晚，全国各地人防普遍使用的专用超短波无线通信网及警报控制系统均为模拟电台，模拟FM及FSK调制只在有限的几个频率(如四个)上定频工作或慢扫描，其抗敌意干扰差、不具备保密能力，当遇到载波或跟踪干扰时系统将无法正常工作，通信内容被敌方完全掌握，和平时期使用尚可，战时极易受敌方攻击。同时，随着电磁环境的日趋恶化，模拟系统也显得力不从心。采用抗干扰、保密无线通信技术作为人防通信及警报控制信息传输手段是当今发展的方向。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于提供一种符合人防标准、数字化、抗干扰能力强、保密性强的超短波数字化跳频电台，以解决现有技术存在的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是超短波数字化跳频电台，包括模拟前端和中频数字化单元，模拟前端包括:
[0005]①接收部分:天线接收VHF射频信号，经低通滤波、收发转换开关、第一跳频滤波器、低噪放大器、第二跳频滤波器输入到第一混频器，与第一本振信号混频输出得到163KMHZ—中频信号，再经一中频放大、一中频滤波、放大后输入到第二混频器，与第二本振信号混频输出450KHz 二中频信号，再经滤波、AGC放大得到450kHz/_8.5dBm 二中频信号，输入到中频数字化单元；
[0006]②发射部分:中频数字化单元输出的已调450kHz/0dBm 二中频信号与第二本振信号，通过第二混频器混频得到163MHz —中频信号，再经一中频滤波后与第一本振信号通过第一混频器混频得到VHF射频信号，再经第三跳频滤波器后进行放大、滤波、驱动放大，通过功放模块、低通滤波输出25W功率至天线；
[0007]中频数字化单元包含与模拟前端部分连接的FPGA，以及与FPGA连接的DSP ;所述FPGA还与DAC芯片、DDS芯片、D/A芯片和A/D芯片连接；
[0008]所述FPGA产生的调谐电压输入到DAC芯片，经DAC芯片进行D/A转换得到的数据送入到跳频滤波器。
[0009]DSP与复位模块、时钟模块、UART模块、外控模块、AMBE语音编解码模块、存储模块、CVSD语音编码模块和话音模数转换模块连接。
[0010]19.2MHz的基准信号经PLL产生480MHz的DDS芯片时钟信号，DDS芯片的输出信号经第四跳频滤波器、三倍频、第五跳频滤波器、放大、低通、匹配衰减器，输出SdBm的第一本振信号。
[0011 ] 所述功放模块的输出信号经定向藕合器取出正向信号进行检波，检波后的直流电平与设置电平通过比较器比较后的输出信号送入功放模块。
[0012]本实用新型的有益效果:1、本实用新型依据国家人防局的指令和人防标准《人们防空警报控制系统通用要求》，符合人防标准；2、通过DSP和FPGA实现了中频数字化；3、本实用新型可在规定带宽内实现全频段跳频或分段跳频，使整机抗干扰能力强；4、安装调试及维修管理方便；5、兼容模拟通信系统；6、跳频滤波器和跳频信号源(第一本振信号源)自主开发，使得整机成本降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型模拟前端的通道单元的原理框图。
[0014]图2为本实用新型中频数字化单元的结构框图。
[0015]图3为本实用新型跳频滤波器的电路原理图。
[0016]图4为本实用新型的网络结构图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0018]本实用新型的技术方案是一种超短波数字化跳频电台，它包括模拟前端和中频数字化单元。
[0019]一、模拟前端，如图1所示，包括接收部分和发射部分:
[0020]①接收部分:天线接收VHF射频信号(20MHz带宽)，经低通滤波、收发转换开关、第一跳频滤波器、低噪放大器、第二跳频滤波器输入到第一混频器，与第一本振信号混频输出得到163kMHz —中频信号，再经一中频放大、一中频滤波、放大后输入到第二混频器，与第二本振信号混频输出450kHz 二中频信号再经滤波、AGC放大得到450kHz/-8.5dBm 二中频信号，输入到中频数字化单元进行数字化处理。
[0021]19.2MHz的基准信号经PLL产生480MHz的DDS (直接数字频率合成器)芯片时钟信号，DDS芯片输出经第四跳频滤波器、三倍频、第五跳频滤波器、放大、低通、匹配衰减器，输出8dBm的第一本振信号；
[0022]②发射部分:中频数字化单元输出的已调450kHz/0dBm 二中频信号与第二本振信号，通过第二混频器混频得到163MHz —中频信号，再经一中频滤波后与第一本振信号通过第一混频器混频得到VHF射频信号，再经第三跳频滤波器后进行放大、滤波、驱动放大，通过功放模块、低通滤波输出25W功率至天线；其中功放模块的输出信号经定向藕合器取出正向信号进行检波，检波后的直流电平与设置电平进行比较，比较器的输出信号送入功放模块APC端，以实现自动功率控制，保证在整个射频频率范围内输出射频功率变化小于土 ldB。通过软件改变设置电平可实现射频输出功率的调整。
[0023]所述跳频滤波器采用八段跟踪调谐。为了提高滤波性能，将可用带宽分成8段，对于接收机前端滤波器每段为2.5MHz带宽。如图3所示，调谐电压TU1?TU3由DAC (数模转换器)芯片生成，每一频段对应一个TU数据值，共24个数据，使用网络分析仪调试好以后将24个数据记忆。跳频正常工作时将工作频点所在频段数据送给TUf TU3完成该段滤波。
[0024]二、中频数字化单元
[0025]如图2所示，中频数字化单元包含与模拟前端部分连接的FPGA，以及与FPGA连接的DSP ;所述FPGA与DAC芯片、DDS (直接数字频率合成器)芯片、D/A芯片和A/D芯片连接；所述FPGA产生调谐电压并输出到DAC芯片，经数模转换后输入到跳频滤波器。
[0026]FPGA 采用 EP2C35F484 芯片，DDS 芯片采用 AD9951 芯片，DAC 芯片采用 DAC84C085芯片，D/A芯片采用AD9744ARU芯片，A/D芯片采用AD9235芯片。
[0027]DSP与复位模块、时钟模块、UART模块、外控模块、AMBE语音编解码模块、存储模块、CVSD语音编码模块和话音模数转换模块连接。
[0028]DSP采用TMS320C6713B芯片，复位模块采用MAX706SESA芯片，时钟模块采用MAX706SESA芯片，AMBE语音编解码模块采用AMBE2000芯片，话音模数转换模块采用TLC320AIC10芯片，CVSD语音编码模块采用CMX639D4芯片，存储模块采用39VF800A Flash芯片，UART模块采用ST16C25501048芯片，外控模块包括与DSP连接的按键和显示屏。
[0029]如图4所示，网内所有跳频电台开机后都处于守候扫描状态，当主呼台按下收发转换开关时，网内其他电台与主呼台建立通信联络。
【权利要求】
1.超短波数字化跳频电台，包括模拟前端和中频数字化单元，其特征在于:模拟前端包括: ①接收部分:天线接收VHF射频信号，经低通滤波、收发转换开关、第一跳频滤波器、低噪放大器、第二跳频滤波器输入到第一混频器，与第一本振信号混频输出得到163kMHz —中频信号，再经一中频放大、一中频滤波、放大后输入到第二混频器，与第二本振信号混频输出450kHz 二中频信号，再经滤波、AGC放大得到450kHz/-8.5dBm 二中频信号，输入到中频数字化单元； ②发射部分:中频数字化单元输出的已调450kHz/0dBm二中频信号与第二本振信号，通过第二混频器混频得到163MHz —中频信号，再经一中频滤波后与第一本振信号通过第一混频器混频得到VHF射频信号，再经第三跳频滤波器后进行放大、滤波、驱动放大，通过功放模块、低通滤波输出25W功率至天线； 中频数字化单元包含与模拟前端部分连接的FPGA，以及与FPGA连接的DSP ;所述FPGA还与DAC芯片、DDS芯片、D/A芯片和A/D芯片连接； 所述FPGA产生的调谐电压输入到DAC芯片，经DAC芯片进行D/A转换得到的数据送入到跳频滤波器。
2.根据权利要求1所述的超短波数字化跳频电台，其特征在于:DSP与复位模块、时钟模块、UART模块、外控模块、AMBE语音编解码模块、存储模块、CVSD语音编码模块和话音模数转换模块连接。
3.根据权利要求1所述的超短波数字化跳频电台，其特征在于:19.2MHz的基准信号经PLL产生480MHz的DDS芯片时钟信号，DDS芯片的输出信号经第四跳频滤波器、三倍频、第五跳频滤波器、放大、低通、匹配衰减器，输出SdBm的第一本振信号。
4.根据权利要求1所述的超短波数字化跳频电台，其特征在于:所述功放模块的输出信号经定向藕合器取出正向信号进行检波，检波后的直流电平与设置电平通过比较器比较后的输出信号送入功放模块。
【文档编号】H04B1/38GK203984416SQ201420424452
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】王全新, 韩雪, 唐景卫, 张静, 朱红保, 程艳芳, 王冲 申请人:郑州欧丽信大电子信息股份有限公司