[發明專利]基于空時編碼的短波數字信號處理方法與模塊

無效

• 申請號: 201110445858.5
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102571276A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 俞春華;蔣敏濤
• 申請（專利權）人: 熊貓電子集團有限公司;南京熊貓電子股份有限公司;南京熊貓漢達科技有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明屬于電子電路設計，尤其是空時編碼的短波數字信號處理的方法與模塊。

背景技術

短波通信受信道時變衰落特性的影響，信號傳輸抗干擾性能較差。而隨著空時編碼理論的不斷完善，我們可能通過對多個通道的短波信號進行空時編碼，將空時分組碼與交織技術結合使用，提高抗干擾能力。空時編碼技術使用高階的調制方式、減少復用因子，能夠提高系統容量。但是該方法運算量很大，對數字信號處理芯片要求也高，常用的C54X系列DSP芯片已不能再滿足運算速度；而隨著高速C64X系列DSP芯片和Cyclone?III系列FPGA芯片的推廣，可以快速實現多路空時編碼處理，再結合新型的數字上變頻芯片AD9957(該芯片可優化帶外噪聲)，能夠輸出四路空時編碼的短波小信號。這種方法不同于以往的多通道短波數字信號處理模塊，各通道短波信號是相互關聯的。

發明內容

本發明目的是，提出一種基于空時編碼的短波數字信號處理的方法與模塊，為短波空時編碼激勵器而設計的，提高短波信號的抗信道衰落能力。本發明方法與模塊同時可提高短波空時編碼激勵器的集成度，減少激勵器的體積和重量。

基于空時編碼的短波數字信號處理的方法，采用空時編碼的算法和零中頻技術，輸出四路短波射頻小信號；是四通道分集發射的方法，采用了包括數字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、顯示控制模塊、射頻檢測模塊和電源模塊；顯示控制模塊負責控制短波數字信號處理及顯示狀態，音頻信號從輸入端輸入，先接數字信號處理模塊，數字信號處理模塊先對音頻信號做PCM編碼，轉換成數字信號然后做星座映射和STBC空時編碼，最后調制成四路短波射頻小信號、經上變頻和濾波輸出四路射頻信號，每路射頻信號大小為0dBm左右；(然后再將射頻信號送到濾波模塊中，由濾波模塊對四路射頻信號進行選擇性濾波處理，濾除帶外噪聲；)最后射頻信號再經過射頻放大模塊放大20dB后輸出；射頻檢測模塊檢測四路中每路的射頻信號，再將射頻檢測值送給數字信號處理模塊做功率調整，以保證射頻輸出的平坦度；功率調整的流程是：通過射頻檢測模塊中的耦合檢測電路，將功率檢測值與功率額定值進行比較，保存功率檢測值與功率額定值的差值、并且以此差值饋送數字信號處理模塊，對某路射頻信號進行功率補償。

基于空時編碼的短波數字信號處理的模塊，包括空時編碼數字信號處理模塊、濾波模塊、射頻放大模塊、顯示控制模塊、射頻檢測模塊和電源模塊；顯示控制模塊控制短波數字信號處理及顯示狀態，音頻信號從空時編碼數字信號處理模塊輸入端輸入，數字信號處理模塊是對音頻信號做PCM編碼，轉換成數字信號然后做星座映射和STBC空時編碼，最后調制成四路短波射頻小信號、經上變頻和濾波輸出四路射頻信號的模塊，每路射頻信號經過射頻放大模塊放大20dB后輸出；射頻檢測模塊檢測四路中每路的射頻信號，再將射頻檢測值送給數字信號處理模塊做功率調整。

本發明采用TMS320C6455作為數字信號處理芯片，A/D選用AD73322，D/A選用AD9957，雙口RAM芯片選用CY7C131，使用Cyclone?III?FPGA芯片作邏輯控制和濾波處理，該電路示意圖如圖1所示。

本發明的有益效果是：該發明產生四路經過空時編碼的射頻小信號，可應用到新型的空時編碼短波激勵器中，提高短波信號的抗信道衰落能力。

附圖說明

圖1數字信號處理模塊電路示意圖

圖2音頻信號處理流程示意圖

圖3?STBC編碼處理流程示意圖

具體實施方式

控制命令由外部的控制模塊通過雙口RAM寫入，雙口RAM用并口將控制命令送給DSP芯片，DSP芯片同時將模塊的狀態信息回送給外部的控制模塊。該模塊對音頻信號進行采樣，得到數據信號，接著做PCM編碼和空時編碼，并將數字信號送給FPGA芯片作濾波處理，由FPGA將4個通道的I，Q信號分別送給4片上變頻器AD9957做上變頻處理產生4路射頻信號，通過低通濾波器濾除帶外的雜波，最后產生4路0dm左右的短波射頻小信號。

TMS320C6455實現音頻信號的STBC(空時分組)編碼，其處理流程如圖2所示。

圖3?STBC編碼處理流程示意圖，其中基帶信號包含2^b個星座，共使用4個通道，分8個時隙，在時隙1，Kb比特到達編碼器，編碼器選定相應的信座符號s₁，s₂，…，s_K。空時分組碼矩陣G表示為：