[發(fā)明專利]一種用于無人機(jī)的地空窄帶通信方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410689571.0
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104333391A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍寧;李亞斌;張瀾;張星星
• 申請（專利權(quán)）人: 成都中遠(yuǎn)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(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于無人機(jī)的地空窄帶通信方法。

背景技術(shù)

無人機(jī)具有費效比低、零傷亡和部署靈活等優(yōu)點，可以幫助甚至是代替人類在很多場景中發(fā)揮作用，如災(zāi)后的人員搜救、基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)察等。無論在民用還是軍用領(lǐng)域，無人機(jī)均有著廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。

可遙測、遙控、數(shù)傳的無人機(jī)的系統(tǒng)包括空-地雙向通信和地-地雙向通信兩部分，按照傳輸數(shù)據(jù)類型進(jìn)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(jī)偵察圖像數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)和無人機(jī)遙測業(yè)務(wù)，窄帶信號為手持終端與無人機(jī)間遙控通信業(yè)務(wù)，手持終端與車載終端間通信業(yè)務(wù)。而窄帶通信中包括用于地面設(shè)備的發(fā)射端和用于地?zé)o人機(jī)的接收終端，因此需要一種用于無人機(jī)的地空窄帶通信方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種發(fā)射端功耗低、接收端數(shù)據(jù)處理精確的用于無人機(jī)的地空窄帶通信方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種用于無人機(jī)的地空窄帶通信方法，它包括地面設(shè)備發(fā)射步驟和無人機(jī)接收步驟；

所述的地面設(shè)備發(fā)射步驟包括以下子步驟：

S11：第一FPGA對將發(fā)送的數(shù)字信號進(jìn)行處理后發(fā)送至DAC，同時發(fā)送功率控制信號至射頻發(fā)射模塊；

S12：DAC對接收到的數(shù)字信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，發(fā)送至高頻濾波電路；

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

S14：射頻發(fā)射模塊發(fā)射通信信號；

所述的無人機(jī)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(jīng)過轉(zhuǎn)換之后發(fā)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(jìn)行中頻濾波，并發(fā)送給ADC；

S23：ADC接收來自中頻濾波模塊輸出的信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后發(fā)送給第二FPGA；

S24：第二FPGA對信號進(jìn)行處理后，通過內(nèi)部接口輸出調(diào)解數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)源送入交織模塊進(jìn)行交織操作；

S112：將交織完成的數(shù)據(jù)送入組幀模塊進(jìn)行組幀；

S113：將組幀完成的數(shù)據(jù)送入卷積編碼模塊中進(jìn)行卷積編碼；

S114：將卷積編碼完成的數(shù)據(jù)送入QPSK映射模塊進(jìn)行QPSK映射；

S115：將QPSK映射完成的數(shù)據(jù)送入成型濾波模塊，進(jìn)行成型濾波；

S116：將濾波完成的數(shù)據(jù)送入DUC模塊，進(jìn)行數(shù)字上變頻處理，直接將信號上變到中頻；

S117：將數(shù)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(shù)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(jìn)行下變頻處理，并輸出至小數(shù)抽取模塊；

S242：小數(shù)抽取模塊對接收到的基帶信號進(jìn)行小數(shù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shù)字鎖相環(huán)進(jìn)行載波同步，完成基本的同步解調(diào)，輸出信號至譯碼/判決模塊；

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

S248：解交織模塊進(jìn)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(diào)數(shù)據(jù)通過內(nèi)部接口進(jìn)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(shù)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(shù)控振蕩電路采用CORDIC算法；

S2412：低通濾波模塊對輸入信號進(jìn)行低通濾波后輸出至小數(shù)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(shù)抽取模塊輸入的多倍符號采樣率信號，并輸出至消除調(diào)制信息模塊；

S2432：消除調(diào)制信息模塊消除調(diào)制信息，獲得單音頻點信息；