[發明專利]一種用于無人機遙測、遙控和數傳系統及其方法

有效

• 申請號: 201410689201.7
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104363041B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 李亞斌;張瀾
• 申請（專利權）人: 成都中遠信電子科技有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種用于無人機遙測、遙控和數傳系統及其方法。

背景技術

無人機具有費效比低、零傷亡和部署靈活等優點，可以幫助甚至是代替人類在很多場景中發揮作用，如災后的人員搜救、基礎設施監察等。無論在民用還是軍用領域，無人機均有著廣闊的應用和發展前景。

可遙測、遙控、數傳的無人機的系統包括空-地雙向通信和地-地雙向通信兩部分，按照傳輸數據類型進行劃分，可分為寬帶信號通信和窄帶信號通信兩種類型，其中寬帶信號為無人機偵察圖像數據傳輸業務和無人機遙測業務，窄帶信號為手持終端與無人機間遙控通信業務，手持終端與車載終端間通信業務。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種發射端功耗低、接收端數據處理精確的用于無人機遙測、遙控和數傳系統及其方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種用于無人機遙測、遙控和數傳系統，它包括地空寬帶通信模塊、地空窄帶通信模塊和地面間通信模塊，所述的地空寬帶通信模塊用于無人機偵察圖像和遙測數據的通信傳輸，所述的地空窄帶通信模塊用于無人機和車載終端、無人機和手持設備的遙控數據通信，所述的地面間通信模塊用于地面終端之間的通信。

所述的地面間通信模塊為基于車載和手持設備的模塊，采用ISM頻段的工作頻率，發生功率為1-2W，通信距離在3000米左右。

所述的地空寬帶通信模塊包括用于無人機的寬帶發射端和用于地面設備的寬帶接收端；

所述的寬帶發射端包括第一FPGA、DAC、高頻濾波電路和寬帶射頻發射模塊，第一FPGA的數字信號輸出與DAC連接，第一FPGA的功率控制輸出與寬帶射頻發射模塊連接，DAC的輸出與高頻濾波電路連接，高頻濾波電路的輸出與寬帶射頻發射模塊連接；

所述的第一FPGA包括交織模塊、組幀模塊、卷積編碼模塊、QPSK映射模塊、成型濾波模塊、DUC模塊和功率控制模塊，數據源輸入交織模塊，交織模塊的輸出與組幀模塊連接，組幀模塊的輸出與卷積編碼模塊連接，卷積編碼模塊的輸出與QPSK映射模塊連接，QPSK映射模塊的輸出與成型濾波模塊連接，成型濾波模塊的輸出與DUC模塊連接，DUC模塊的輸出與DAC連接，功率控制模塊的輸出與寬帶射頻發射模塊連接；

所述的寬帶接收端包括寬帶射頻接收模塊、中頻濾波模塊、ADC和第二FPGA，寬帶射頻接收模塊接收來自外部的通信信號以及來自第二FPGA的控制信號，寬帶射頻接收模塊的輸出與中頻濾波模塊連接，中頻濾波模塊的輸出與ADC連接，ADC的輸出與第二FPGA連接，第二FPGA的時鐘控制輸出與ADC連接，第二FPGA的增益控制輸出與寬帶射頻接收模塊連接，第二FPGA還通過內部接口輸出解調數據；

所述的第二FPGA包括下變頻模塊、AGC控制模塊、小數抽取模塊、匹配濾波模塊、位同步模塊、頻偏同步模塊、頻域均衡模塊、譯碼/判決模塊、解交織模塊和勻速緩沖模塊，下變頻模塊的輸入與ADC連接，下變頻模塊的輸出與AGC控制模塊連接，AGC控制模塊的增益控制輸出與射頻接收模塊連接，AGC控制模塊的調解輸出與小數抽取模塊連接，小數抽取模塊的輸出與匹配濾波模塊連接，匹配濾波模塊的輸出與位同步模塊連接，位同步模塊的輸出與頻偏同步模塊連接，頻偏同步模塊的輸出與頻域均衡模塊連接，頻域均衡模塊的輸出與譯碼/判決模塊連接，譯碼/判決模塊的輸出與解交織模塊連接，解交織模塊的輸出與勻速緩沖模塊連接，勻速緩沖模塊的輸出通過內部接口輸出調解增益。

所述的地空窄帶通信模塊包括用于地面設備的窄帶發射端和用于無人機的窄帶接收端；所述的窄帶接收端和寬帶發射端共用同一個FPGA即第一FPGA；所述的窄帶發射端和寬帶接收端共用同一個FPGA即第二FPGA；

所述的窄帶發射端包括第二FPGA、DAC、高頻濾波電路和窄帶射頻發射模塊，第二FPGA的數字信號輸出與DAC連接，第二FPGA的功率控制輸出與窄帶射頻發射模塊連接，DAC的輸出與高頻濾波電路連接，高頻濾波電路的輸出與窄帶射頻發射模塊連接；

所述的第二FPGA包括交織模塊、組幀模塊、卷積編碼模塊、QPSK映射模塊、成型濾波模塊、DUC模塊和功率控制模塊，數據源輸入交織模塊，交織模塊的輸出與組幀模塊連接，組幀模塊的輸出與卷積編碼模塊連接，卷積編碼模塊的輸出與QPSK映射模塊連接，QPSK映射模塊的輸出與成型濾波模塊連接，成型濾波模塊的輸出與DUC模塊連接，DUC模塊的輸出與DAC連接，功率控制模塊的輸出與窄帶射頻發射模塊連接；