一种支持多路解调的短波全频段接收机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种支持多路解调的短波全频段接收机，包括射频采集单元、主控单元、电源单元、按键接口单元、信号处理阵列；所述射频采集单元用于实现模拟射频信道、模数转换及数据交换；所述主控单元实现数据的汇总、传输及命令交互；所述电源单元为整机供电；所述按键接口单元实现按键、指示灯控制；所述信号处理阵列由多个信号处理单元组成，所述多个信号处理单元对信号进行并行处理。本实用新型专利技术提供的接收机具有较高的灵敏度、较大的动态范围、较强的数字信号并行处理能力，并能显著提高在强干扰电磁环境下的工作能力。

A short wave full band receiver supporting multichannel demodulation

The utility model provides a support for the full band shortwave multi-channel demodulation receiver, including RF acquisition unit, main control unit, power supply unit, keyboard interface unit, array signal processing; the RF acquisition unit is used to realize the simulation of RF channel, analog to digital conversion and data exchange; summary, data transmission and the realization of interactive command the main control unit; the power supply unit for the power supply; the key interface unit realizes the buttons lights control; the signal processing array consists of a plurality of signal processing modules, a plurality of signal processing unit for signal parallel processing. The receiver provided by the utility model has the advantages of high sensitivity, large dynamic range, strong parallel processing capability of digital signals, and remarkable improvement of the working capacity under the strong interference electromagnetic environment.

【技术实现步骤摘要】
一种支持多路解调的短波全频段接收机
本技术属于通信领域，涉及一种无线电通信技术，尤其涉及一种支持多路解调的短波全频段接收机。
技术介绍
短波通信技术是一种以短波形式进行信号传递的无线电通信技术。短波通信技术利用电离层反射，可轻而易举的将信号传递至较远空间，传播路径简单易行、安全可靠，被广泛应用于电信、军事等领域。短波技术原理相对简单，具有较强的适应性，基于短波的这些特点，成为山区、戈壁、海洋等缺乏中继设备区域理想的通信技术。目前用于短波通信的接收机主要是窄带接收机，宽带接收机应用较少。窄带接收机的优点是抗干扰能力强、技术成熟，但有以下缺点：1)由于短波远距离通信依赖电离层的反射，而电离层的时变特性会导致可通频率频繁变化，由于窄带接收机带宽较窄，故选频建链时间较长，极大影响通信的效率和成功率，目前选频建链时间长和通信成功率低已经成为短波通信需要解决的首要问题；2)窄带接收机由于带宽限制，一般只能实现单通道的接收。宽带接收机的优点为接收时无需选频，可用于分集接收系统以极大提高可通率。但宽带接收机需要解决以下问题：1)由于带宽较宽，抗干扰能力弱于窄带接收机，所以对接收机的灵敏度、动态范围等指标有较高要求；2)带内信号中若包含幅度较大的干扰，对整个频段的接收都会造成不利影响；3)同时由于需要同时解调多路信号，所以对接收机的信号处理能力也有较高的要求。中国专利CN204836146U公开了一种短波多路监听接收机，包括短波接收机、系统控制服务器、宽带监测终端和语音监听终端，所述短波接收机与系统控制服务器、宽带监测终端、语音监听终端电信号连接，所述短波接收机包括短波射频模块、采集处理板、中频处理板、网络板和参考源输入模块，所述短波射频模块、采集处理板、中频处理板、网络板和参考源输入模块之间电连接。但该接收机瞬时宽带为20MHz，只能实时接收129路窄带接收通道数据，因此接收的带宽范围窄和同时处理多路信号性能不佳。RapidIO是由Motorola和Mercury等公司率先倡导的一种高性能、低引脚数、基于数据包交换的互连体系结构，是为满足和未来高性能嵌入式系统需求而设计的一种开放式互连技术标准。RapidIO主要应用于嵌入式系统内部互连，支持芯片到芯片、板到板间的通讯，可作为嵌入式设备的背板(Backplane)连接。
技术实现思路
本技术在于提供了一种支持多路解调的短波全频段接收机，以克服现有技术的灵敏度低，动态范围解调性能差，抗干扰性不强，不能全频段多路接收的不足。为实现上述目的，本技术提供了一种支持多路解调的短波全频段接收机，包括射频采集单元、主控单元、电源单元、按键接口单元、信号处理阵列；所述射频采集单元用于实现模拟射频信道，模数转换以及与主控单元、信号处理阵列进行数据交换；所述主控单元实现射频采集单元和信号处理阵列数据的汇总，控制各个单元之间的传输及命令交互；所述信号处理阵列由多个信号处理单元组成，所述多个信号处理单元对射频采集单元传送过来的信号进行并行处理；所述电源单元为整机供电；所述按键接口单元实现按键、指示灯控制。所述射频采集单元按信号处理顺序依次包括第一带通滤波器、天线分配卡、可控衰减器、第二带通滤波器、放大器、模拟数字转换模块；所述第一带通滤波器用于滤除带外信号；所述可控衰减器，用于控制信道增益；所述第二带通滤波器为每个通道的带通滤波器，以控制进入该通道的信号频段；所述模拟数字转换模块将模拟信号转换为数字信号。进一步的，所述第一带通滤波器设置在天线分配卡的前级，通带截止频率为1.6MHz～30MHz。进一步的，所述放大器由两个低噪声放大器级联组成。进一步的，所述天线分配卡将接收到的信号分成8路，频率范围为1.6MHz～30MHz；其中1.6MHz～23.11MHz平均划分为7路，每路带宽为3.072MHz。优选的，所述信号处理阵列由5个信号处理单元组成，所述每个信号处理单元中包含4片XilinxK7系列FPGA芯片，所述FPGA芯片之间通过RapidIO协议进行通信。进一步的，所述FPGA芯片并行运行，分别处理不同频段的信号，并将结果发送到主控单元。优选的，所述接收机将接收频率1.6MHz～30MHz分为9467个信道，每个信道带宽3kHz，并对所有信道进行实时守候。优选的，所述接受机在1.6MHz～30MHz范围内实现不大于-128dBm的信号的解调。优选的，所述接受机还包括网络接口、时标接口、光纤接口、标频输入接口、电源接口、音频接口。本技术的有益效果是：(1)接收机具有较高的灵敏度、较大的动态范围、较强的数字信号并行处理能力，并能显著提高在强干扰电磁环境下的工作能力。解调灵敏度在3kHz带宽、信噪比-5dB时，可达到-128dBm以下。较高的灵敏度可以保证微弱信号的接收，避免能量较小的信号的漏检。(2)接收机的解调动态范围在3kHz带宽、信噪比-5dB时，典型值可达到105dB。瞬时动态范围表征的是接收机可处理同时到达的两个强弱不同信号能力的参数值。在电磁环境较为复杂的情况下，空间中的不同信号幅度相差很大，而较大的动态范围可以保证在空间频谱中有能量较大的信号时不会降低接收小信号的能力。(3)接收机的信号处理主要由FPGA阵列实现，可实现9467路信号的实时检测、解调和输出。(4)接收机采用多路预选，每通路单独控制的架构，可有效降低强干扰信号对接收的影响。强干扰信号仅会对其所在的预选频段造成不利影响，对其它频段不会有影响。附图说明图1为本技术的系统结构示意图；图2为本技术的射频采集单元处理信道示意图；图3为本技术的某地区空间频谱图；图4为本技术的单路信道性能仿真图。具体实施方式为了更好的理解本技术所提出的技术方案，下面结合附图和具体的实施例对本技术作进一步阐述。如图1至图2所示，一种支持多路解调的短波全频段接收机，包括射频采集单元、主控单元、电源单元、按键接口单元、信号处理阵列；所述射频采集单元用于实现模拟射频信道，模数转换以及与主控单元、信号处理阵列进行数据交换；所述主控单元实现射频采集单元和信号处理阵列数据的汇总，控制各个单元之间的传输及命令交互；所述信号处理阵列由多个信号处理单元组成，所述多个信号处理单元对射频采集单元传送过来的信号进行并行处理；所述电源单元为整机供电；所述按键接口单元实现按键、指示灯控制。射频采集单元按信号处理顺序依次包括第一带通滤波器(BPF1)、天线分配卡、可控衰减器(ATT)、第二带通滤波器(BPF2)、低噪声放大器(LNA)、模拟数字转换模块(AD)；第一带通滤波器用于滤除带外信号；可控衰减器，用于控制信道增益；第二带通滤波器为每个通道的带通滤波器，以控制进入该通道的信号频段；模拟数字转换模块(AD)将模拟信号转换为数字信号。接收机将全频段(1.6MHz～30MHz)分为9467个信道，每个信道带宽3kHz。接收机对所有信道进行实时守候，检测是否有符合要求的波形，通过网口将检测到的信号发送到外部网络。第一带通滤波器(BPF1)设置在天线分配卡的前级，通带截止频率为1.6MHz～30MHz，第二带通滤波器(BPF2)为各通道的滤波器。所述放大器由由两个放大器级联组成。所述天线分配卡将接收到的信号分成8路，频率范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持多路解调的短波全频段接收机，包括射频采集单元、主控单元、信号处理阵列、电源单元、按键接口单元；所述射频采集单元用于实现模拟射频信道，模数转换以及与主控单元、信号处理阵列进行数据交换；所述主控单元实现射频采集单元和信号处理阵列数据的汇总，控制各个单元之间的传输及命令交互；所述信号处理阵列由多个信号处理单元组成，所述多个信号处理单元对射频采集单元传送过来的信号进行并行处理；所述电源单元为整机供电；所述按键接口单元实现按键、指示灯控制。

【技术特征摘要】
1.一种支持多路解调的短波全频段接收机，包括射频采集单元、主控单元、信号处理阵列、电源单元、按键接口单元；所述射频采集单元用于实现模拟射频信道，模数转换以及与主控单元、信号处理阵列进行数据交换；所述主控单元实现射频采集单元和信号处理阵列数据的汇总，控制各个单元之间的传输及命令交互；所述信号处理阵列由多个信号处理单元组成，所述多个信号处理单元对射频采集单元传送过来的信号进行并行处理；所述电源单元为整机供电；所述按键接口单元实现按键、指示灯控制。2.根据权利要求1所述的一种支持多路解调的短波全频段接收机，其特征在于，所述射频采集单元按信号处理顺序依次包括第一带通滤波器、天线分配卡、可控衰减器、第二带通滤波器、放大器、模拟数字转换模块；所述第一带通滤波器用于滤除带外信号；所述可控衰减器，用于控制信道增益；所述第二带通滤波器为每个通道的带通滤波器，以控制进入该通道的信号频段；所述模拟数字转换模块将模拟信号转换为数字信号。3.根据权利要求2所述的一种支持多路解调的短波全频段接收机，其特征在于，所述第一带通滤波器设置在天线分配卡的前级，通带截止频率为1.6MHz～30MHz。4.根据权利要求2所述的一种支持多路解调的短波全频段接收机，其特征在于，所述放大器由两个低噪声放大器级联...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，甘明，丁欣，余江，
申请(专利权)人：广州海格通信集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44