[發明專利]一種用于無人機遙測、遙控和數傳系統

有效

• 申請號: 201410689257.2
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104333411B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 熊興中;龍寧
• 申請（專利權）人: 成都中遠信電子科技有限公司;四川理工學院
• 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

1.一種用于無人機遙測、遙控和數傳系統，其特征在于：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分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；

所述的第二FPGA的下變頻模塊包括正交混頻電路、低通濾波電路和數控振蕩電路，正交混頻電路的輸入分別與外部輸入信號和數控振蕩電路連接，正交混頻電路輸出I、Q兩路信號至低通濾波電路，低通濾波電路輸出I、Q兩路信號至AGC控制模塊，所述的第二FPGA的下變頻模塊的數控振蕩電路使用CORDIC算法；

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；

所述的窄帶接收端包括窄帶射頻接收模塊、中頻濾波模塊、ADC和第一FPGA，窄帶射頻接收模塊接收來自外部的通信信號以及來自第一FPGA的控制信號，窄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的輸出與第一FPGA連接，第一FPGA的時鐘控制輸出與ADC連接，第一FPGA的增益控制輸出與窄帶射頻接收模塊連接，第一FPGA還通過內部接口輸出解調數據；

所述的第一FPGA包括下變頻模塊、小數抽取模塊、粗頻偏校正模塊、窄帶濾波模塊、位同步模塊、頻偏同步模塊、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小數抽取模塊連接，小數抽取模塊的輸出與粗頻偏校正模塊連接，粗頻偏校正模塊的輸出與窄帶濾波模塊連接，窄帶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解調增益；

所述的粗頻偏校正模塊包括正交混頻電路、消除調制信息電路、FFT電路、譜線峰值搜索電路、計算頻偏電路和數控振蕩電路，正交混頻電路接收來自小數抽取模塊輸出的信號，正交混頻電路的輸出分別與窄帶濾波模塊和消除調制信息電路連接，消除調制信息電路的輸出與FFT電路連接，FFT電路的輸出與譜線峰值搜索電路連接，譜線峰值搜索電路的輸出與計算頻偏電路連接，計算頻偏電路的輸出與數控振蕩電路連接，數控振蕩電路的輸出與正交混頻電路連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于無人機遙測、遙控和數傳系統，其特征在于：所述的頻域均衡模塊包括三個FFT模塊即FFT1、FFT2和FFT3、二個IFFT模塊即IFFT1和IFFT2、獨特字搜索模塊、信道估計模塊、本地獨特字模塊、補0模塊和信道均衡模塊，輸入信號分別與FFT1和獨特字搜索模塊連接，本地關鍵字模塊的輸出與FFT2連接，獨特字搜索模塊、FFT1和FFT2的輸出與信道估計模塊連接，信道估計模塊的輸出與IFFT1連接，IFFT1的輸出與補0模塊連接，補0模塊的輸出與FFT3模塊連接，FFT1和FFT3的輸出與信道均衡模塊連接，信道均衡模塊與IFFT2連接，IFFT2輸出信號。