[發明專利]一種用于無人機的地空窄帶通信方法

有效

• 申請號: 201410689571.0
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104333391A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 龍寧;李亞斌;張瀾;張星星
• 申請（專利權）人: 成都中遠信電子科技有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H04B1/16;H04L1/00
• 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的地空窄帶通信方法。

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。而窄帶通信中包括用于地面設備的發射端和用于地無人機的接收終端，因此需要一種用于無人機的地空窄帶通信方法。

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的地空窄帶通信方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種用于無人機的地空窄帶通信方法，它包括地面設備發射步驟和無人機接收步驟；

所述的地面設備發射步驟包括以下子步驟：

S11：第一FPGA對將發送的數字信號進行處理后發送至DAC，同時發送功率控制信號至射頻發射模塊；

S12：DAC對接收到的數字信號進行轉換后，發送至高頻濾波電路；

S13：高頻濾波電路對接收到的信號進行高頻濾波處理，之后發送給射頻發射模塊；

S14：射頻發射模塊發射通信信號；

所述的無人機接收步驟包括以下子步驟：

S21：射頻接收模塊接受來自外部的通信信號以及來自第二FPGA的增益控制信號，經過轉換之后發送給中頻濾波模塊；

S22：中頻濾波模塊對來自射頻接收模塊輸入的信號進行中頻濾波，并發送給ADC；

S23：ADC接收來自中頻濾波模塊輸出的信號，經過轉換之后發送給第二FPGA；

S24：第二FPGA對信號進行處理后，通過內部接口輸出調解數據，第二FPGA還向射頻接收模塊輸出增益控制信號。

所述的步驟S11包括以下子步驟：

S111：將數據源送入交織模塊進行交織操作；

S112：將交織完成的數據送入組幀模塊進行組幀；

S113：將組幀完成的數據送入卷積編碼模塊中進行卷積編碼；

S114：將卷積編碼完成的數據送入QPSK映射模塊進行QPSK映射；

S115：將QPSK映射完成的數據送入成型濾波模塊，進行成型濾波；

S116：將濾波完成的數據送入DUC模塊，進行數字上變頻處理，直接將信號上變到中頻；

S117：將數字中頻信號送入DAC中。

步驟S115中所述的成型濾波使用alhpa=0.5的根升余弦濾波，階數為50階。

所述的步驟S24包括以下子步驟：

S241：FPGA中的下變頻模塊對來自ADC的輸入進行下變頻處理，并輸出至小數抽取模塊；

S242：小數抽取模塊對接收到的基帶信號進行小數倍抽取，輸出信號樣值至粗頻偏校正模塊；

S243：粗頻偏校正模塊對輸入信號進行獲取粗頻偏信息以及校正處理，并輸出至位同步模塊；

S244：位同步模塊對輸入信號進行位同步處理，輸出信號至窄帶濾波模塊；

S245：窄帶濾波模塊進一步濾除殘余的帶外噪聲，輸出信號至精頻偏同步模塊；

S246：精頻偏同步模塊使用數字鎖相環進行載波同步，完成基本的同步解調，輸出信號至譯碼/判決模塊；

S247：譯碼/判決模塊接收信號進行卷積譯碼，保證整體的解調信噪比，并輸出至解交織模塊；

S248：解交織模塊進行緩沖讀寫，之后將信號輸出至勻速緩沖模塊；

S249：勻速緩沖模塊將解調數據通過內部接口進行勻速輸出。

所述的步驟S241包括以下子步驟：

S2411：正交混頻電路接收來自ADC的輸入以及數控振蕩電路的輸入，輸出I、Q兩路信號至低通濾波電路，所述的數控振蕩電路采用CORDIC算法；

S2412：低通濾波模塊對輸入信號進行低通濾波后輸出至小數抽取模塊。

所述的步驟S243包括以下子步驟：

S2431：正交混頻電路接收來自小數抽取模塊輸入的多倍符號采樣率信號，并輸出至消除調制信息模塊；

S2432：消除調制信息模塊消除調制信息，獲得單音頻點信息；