一种轻量散射动中通装置的制作方法

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种轻量散射动中通装置。

背景技术：

1、对流层散射通信是利用对流层大气媒介中的散射体对电波的前向散射作用实现的一种超视距通信方式，具有抗侦收、抗截获、抗干扰能力，具备通信容量大、可全天使用等优点。散射通信技术不断发展，空间分集、时间分集、频率分集等多种散射的体制应用，逐渐从小容量、双天线的旧体制向大容量、单天线的新波形发展，自适应传输、跳频等技术在散射通信中逐步应用，大幅拓展散射通信能力，为散射动中通应用奠定了能力基础。面对日趋增长的动中通的通信需求，目前的散射通信装备以地面应用为主，轻量散射动中通装置尚属空白。动中通的应用场景决定了设备需要有一定的轻量化要求，以方便设备可以装备到移动的车船上。

2、轻量散射动中通装置，通过动中通天线单元实时获取定位定向信息，通信链路建立后，实时跟踪通信方向，能够根据变参信道改变及时变化，实现速率自适应和功率自适应，使装置能够满足动中通场景下。该装置模块集成到设备罩内，实现了设备的轻量化，满足了动中通对设备轻量化的要求。

技术实现思路

1、本发明目的在于填补上述背景技术中的空白而提供一种轻量散射动中通装置，通过自主研发，突破轻量化散射一体设计技术、天线对准及稳定跟踪技术、链路稳定保持技术、智能自适应等关键技术等，实现稳定可靠的散射动中通通信能力。本发明一体设计，具有集成化程度高、装置轻量、便于安装使用等特点。

2、本发明采用以下技术方案实现上述技术效果：

3、一种轻量散射动中通装置，包括处理单元(1)、功放单元(2)、射频前端单元(3)和动中通天线单元(4)；

4、发送端，处理单元(1)将发送数据业务处理后进行调制、da转化以及上变频，转化为射频信号送入功放单元(2)，并同时将管理数据处理后送入功放单元(2)、射频前端单元(3)和动中通天线单元(4)进行控制交互；功放单元(2)根据控制信号对散射射频信号放大后发送射频前端单元(3)；射频前端单元(3)选择双工滤波通道后由动中通天线单元(4)发射出去；

5、接收端，动中通天线单元(4)接收空中的散射异频信号后发送射频前端单元(3)；射频前端单元(3)在处理单元(1)的控制下将该散射异频信号滤波并进行低噪声放大后发送至处理单元(1)，处理单元(1)对信号进行进行下变频、ad转化、解调操作后，恢复出信道传输的业务等信息。

6、进一步的，所述处理单元(1)用于基带信息处理、调制解调和射频信号变换，集中实现智能化策略及管理交互；发送的勤务信息和业务信息等经过业务处理(11)，送入调制解调(12)进行基带调制变为中频信号，中频信号再进入捷变频(13)，转换为需要的射频信号，送入功放单元(2)；来自射频前端单元(3)的接收射频信号进入处理单元(1)的捷变频(13)完成下变频，转变为中频信号，送入调制解调(12)完成信息解调，解调钟码在基带处理(11)中完成业务处理，恢复接收的话音、数据；

7、业务处理(11)同步监控功放单元(2)、射频前端单元(3)和动中通天线单元(4)，并完成监控信息交互。

8、进一步的，所述功放单元(2)的作用是射频信号的功率放大，处理单元(1)送入的射频信号在功放单元(2)进行放大，并且根据业务单元(1)的控制信号，实现功率自适应。

9、进一步的，所述射频前端单元(3)的作用是射频前端信号选择处理，完成高低频段选择功能；功放单元(2)送入的射频信号，在业务单元(1)送入的控制信号控制下，通过切换开关(31)选择输出频段，然后在双工器(32)滤波后送入动中通天线单元(4)，由天线(41)辐射出去，完成发端散射信号发送；同时动中通天线单元(4)中天线(41)接收到的散射信号，由射频前端单元(3)中的双工器(32)滤波后，在切换开关(31)选择输出到低噪放(33)，信号放大后送入处理单元(1)。

10、进一步的，还包括电源单元(5)，电源单元(5)的作用是电源转换，为处理单元(1)、功放单元(2)、射频前端单元(3)和动中通天线单元(4)提供稳定电源。

11、进一步的，还包括设备罩单元(6)，设备罩单元(6)的作用是保护设备模块并一体化集成；勤务、业务、电源信号经过设备罩外部接口交互，经过滑环后，电源送入电源单元(5)，勤务和业务信号送入业务单元(1)；设备罩单元(6)由设备上罩和底盘组成，处理单元(1)、功放单元(2)、射频前端单元(3)和动中通天线单元(4)集成在底盘上。

12、进一步的，动中通天线单元(4)完成天线对准及跟踪及散射射频信号的发射与接收，包括天线(41)、北斗(42)、惯导(43)和伺服控制(44)和两个电机；其中的北斗(42)获取位置信息，并且可以应急通信；惯导(43)完成天线姿态保持，电机a(45)和电机b(46)控制动中通天线单元(4)的方位和俯仰控制；业务单元(1)下达链路开通指令，动中通天线单元(4)的伺服控制(41)根据位置信息自动建链，开通后，维持天线的实时跟踪，并实时上报动中通天线单元(4)的状态监控信息，同时天线(41)完成散射信号的发射和接收。

13、由于采用了上述技术方案，本发明相对于背景技术的有益效果在于：

14、1、本发明采用一体化架构，所有模块集成在设备罩内，包含可实现散射信道的高低频段选择，实现大容量单天线点对点通信；

15、2、本发明动中通天线单元可以自动对准和跟踪，结合处理单元、功放单元、射频前端单元等模块，实现散射动中通通信功能；

16、3、本发明集成度高、使用灵活，轻量便携，易于安装使用，可车载、船载等；

17、4、本发明采用先进的算法和策略，具备更优的系统性能和智能化自适应策略，实现模式自适应、功率自适应、速率自适应；

18、5、本发明人机交互友好，可以通过管理网口，实现web控制或者控制终端控制，设备操作管理便捷。

技术特征：

1.一种轻量散射动中通装置，包括处理单元(1)、功放单元(2)、射频前端单元(3)和动中通天线单元(4)；其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通装置，其特征在于：所述处理单元(1)用于基带信息处理、调制解调和射频信号变换，集中实现智能化策略及管理交互；发送的勤务信息和业务信息等经过业务处理(11)，送入调制解调(12)进行基带调制变为中频信号，中频信号再进入捷变频(13)，转换为需要的射频信号，送入功放单元(2)；来自射频前端单元(3)的接收射频信号进入处理单元(1)的捷变频(13)完成下变频，转变为中频信号，送入调制解调(12)完成信息解调，解调钟码在基带处理(11)中完成业务处理，恢复接收的话音、数据；

3.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通装置，其特征在于：所述功放单元(2)的作用是射频信号的功率放大，处理单元(1)送入的射频信号在功放单元(2)进行放大，并且根据业务单元(1)的控制信号，实现功率自适应。

4.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通装置，其特征在于：所述射频前端单元(3)的作用是射频前端信号选择处理，完成高低频段选择功能；功放单元(2)送入的射频信号，在业务单元(1)送入的控制信号控制下，通过切换开关(31)选择输出频段，然后在双工器(32)滤波后送入动中通天线单元(4)，由天线(41)辐射出去，完成发端散射信号发送；同时动中通天线单元(4)中天线(41)接收到的散射信号，由射频前端单元(3)中的双工器(32)滤波后，在切换开关(31)选择输出到低噪放(33)，信号放大后送入处理单元(1)。

5.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通装置，其特征在于：还包括电源单元(5)，电源单元(5)的作用是电源转换，为处理单元(1)、功放单元(2)、射频前端单元(3)和动中通天线单元(4)提供稳定电源。

6.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通装置，其特征在于：还包括设备罩单元(6)，设备罩单元(6)的作用是保护设备模块并一体化集成；勤务、业务、电源信号经过设备罩外部接口交互，经过滑环后，电源送入电源单元(5)，勤务和业务信号送入业务单元(1)；设备罩单元(6)由设备上罩和底盘组成，处理单元(1)、功放单元(2)、射频前端单元(3)和动中通天线单元(4)集成在底盘上。

7.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通装置，其特征在于，动中通天线单元(4)完成天线对准及跟踪及散射射频信号的发射与接收，包括天线(41)、北斗(42)、惯导(43)和伺服控制(44)和两个电机；其中的北斗(42)获取位置信息，并且可以应急通信；惯导(43)完成天线姿态保持，电机a(45)和电机b(46)控制动中通天线单元(4)的方位和俯仰控制；业务单元(1)下达链路开通指令，动中通天线单元(4)的伺服控制(41)根据位置信息自动建链，开通后，维持天线的实时跟踪，并实时上报动中通天线单元(4)的状态监控信息，同时天线(41)完成散射信号的发射和接收。

技术总结
本发明提供了一种轻量散射动中通装置，属于无线通信领域。该装置由处理单元、功放单元、射频前端单元、动中通天线单元、电源单元组成。可以实现天线自动对准和跟踪，结合处理单元、功放单元、射频前端单元等模块，实现散射动中通通信功能；本发明集成度高、使用灵活，轻量便携，易于安装使用，可车载、船载等；本发明采用先进的算法和策略，具备更优的系统性能和智能化自适应策略，实现模式自适应、功率自适应、速率自适应；本发明人机交互友好，可以通过管理网口，实现web控制或者控制终端控制，设备操作管理便捷。本装置将所有模块集成到设备罩内完成，硬件集成程度高，满足了装置轻量化要求。

技术研发人员：隋占菊,全亮,李志勇,杜梦杰,吴丹,李经安,刘文楠,金志霄,张凯超,韩燕杰,朱宏光,田桂斌,张晓哲,张星,刘家玉
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2025/4/7