专利名称：扩频数字微波传输装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无线传输装置，尤其是指一种扩频数字微波传输装置。
背景技术：
随着国民经济和社会发展的信息化，各领域迫切需求选择各种适宜的网络接入技术，以满足信息的交流。无线接入技术是近年来发展起来的新的通信技术，它不需要线缆类物理传输媒质而采用无线传输手段来代替部分接入网甚至全部接入网，从而降低成本、提高灵活性和扩展传输距离。
现有的国产数字微波传输装置中，在技术上最重要的E1接口部分、基带处理单元和调制解调单元均由集成规模相对较小的电路芯片组合而成且含有一定数量的模拟元器件，其结果势必影响系统的可靠性、一致性、稳定性和抗干扰性，也必然增加其成本，增大其功耗。另外，现有的国产数字微波传输装置还缺少监控功能，不能在远、近距离直观而有效地监视和控制系统的正常运转。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种利用ISM频段采用大规模IC套片、可提供4×2Mbit/s高速和大容量数据传输的扩频数字微波传输装置，其组网灵活、可靠性和抗干扰性高、机动性和一致性好。
为达到此目的所采取的技术方案是一种扩频数字微波传输装置，包括编解码单元1、基带处理单元2、转换单元3和调制解调单元4。其中
编解码单元1由收发变压器组U1、编解码接口U2、总线驱动器U3和U4所构成，4路收发变压器组U1的输入端与通信终端双向通讯，其输出端与编解码接口U2的输入端双向相接，编解码接口U2的输出端经总线驱动器U3和U4与基带处理单元2双向连接。编解码单元主要完成把从2M(E1)接口收到的一次群(E1)信号转换成差分驱动信号送到编解码接口U2芯片，编解码接口U2芯片负责4个2M(E1)接口的时钟提取、恢复和HDB3的译码、编码。
基带处理单元2由制作在一块集成电路内的复接解复接电路、调制解调电路和数字滤波电路所构成，基带处理单元2的输入端与编解码接口U2的输出端双向相连，基带处理单元2的输出端与转换单元3双向相接。该单元主要是完成4路差分一次群(E1)信号经过码速调整复接到8448Kbit/s差分二次群信号，并把此信号调制滤波和从滤波解调得到的差分二次群信号流中恢复各差分一次群(E1)支路信号。
转换单元3由数/模转换器U6和U7、模/数转换器U8所构成，数/模转换器U6和U7的输入端与基带处理单元2中的数字滤波电路相连，其输出端与调制解调单元4相接；模/数转换器U8的输入端与调制解调单元4相连，其输出端与基带处理单元2中的数字滤波电路相接。该单元主要完成数字信号和模拟信号之间的转换。
调制解调单元4由中频调制电路U9和中频解调电路U10所构成，中频调制电路U9的输入端与转换单元3中的数/模转换器U6和U7相连，其输出端经一输出带通滤波器与一射频发送单元相接；中频解调电路U10的输入端经一输入带通滤波器与一射频接收单元相连，其输出端与转换单元3中的模/数转换器U8相接。该单元对8448Kbit/s二次群信号流进行编码后，采用正交相位键控(QPSK)调制，经过基带滤波后发送到中频单元，对中频输出的基带信号经基带滤波后采用差分正交相位键控(QPSK)解调恢复一次群(E1)信号码流。
一监控单元通过单片机与扩频数字微波传输装置实现人机接口，用于指示当前的工作状态和完成自检测试，并通过RS232串行接口连接外部监控设备。
本实用新型的有益效果是1、组网灵活由于本实用新型采用ISM频段，不需要无委会批准，可提供4×2M的高速数据传输，可与其它通信网络连接，因此组网灵活、建设简便、一次性投资少、便于管理，因此机动性好，适用于移动通信中基站互联及高速intemet的接入，以及公安交通、金融、海关、税务、教育、政府部门，尤其适用于矿区、油田和边远地区。
2、可靠性高由于收发中频部分的调制和解调采用IC套片，将现有采用分立器件构成的单元如功率分配器、相乘器、滤波器、AGC放大器等分别集中在中频收发两套芯片中，使其体积减小、调试工作量减少、装置的可靠性提高。又由于基带处理部分采用FPGA集成化全数字复接解复接、调制解调和滤波电路，使本装置的稳定性提高、兼容性好。
3、一致性好由于全套装置的集成化程度提高，需要人工调节的参量大大减少，使制造的产品一次合格率高，一致性能好，可长期稳定使用。
4、功耗低由于本装置的集成化程度提高和选用低功耗芯片，使电源散发的热量减少，减少了散热装置和所占用的空间，有利于进一步提高产品的可靠性。
5、具有监控功能该装置通过单片机与扩频数字微波传输装置实现人机接口，一方面可以显示当前的工作状态和完成自检测试，另一方面又可通过RS232串行接口连接外部监控设备，进行远距离监测。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地描述
图1为本实用新型电路原理框图。
图2为本实用新型编解码单元中收发变压器组和编解码接口电路原理图。
图3为本实用新型编解码单元中总线驱动器电路原理图。
图4为本实用新型基带处理单元电路原理图。
图5为本实用新型模数转换和数模转换电路原理图。
图6为本实用新型中频调制电路原理图。
图7为本实用新型中频解调电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种扩频数字微波传输装置，包括编解码单元1、基带处理单元2、转换单元3和调制解调单元4。
如图1、图2所示，所述的编解码单元1由收发变压器组U1、编解码接口U2、总线驱动器U3和U4所构成，4路收发变压器组U1的输入端与通信终端双向通讯，其输出端与编解码接口U2的输入端双向相接，编解码接口U2的输出端经总线驱动器U3和U4与基带处理单元2双向连接。解码时，从通信终端进入的4路一次群(E1)信号通过型号为T1067(四收四发)的收发变压器组U1转换为差分形式的信号码流，该信号码流在型号为LXT334(带时钟恢复的短距离驱动器)的编解码接口U2中进行码型变换，并将三阶高密度双极性编码(HDB3码)的差分信号转变为非归零码编码(NRZ)的差分信号，该非归零码编码(NRZ)的差分信号经型号为162245TV的总线驱动器U3和U4驱动后输出到基带处理单元2。编码时，非归零码编码(NRZ)的差分信号经型号为162245TV的总线驱动器U3和U4驱动后，进入型号为LXT334的编解码接口U2进行码型变换，将非归零码编码(NRZ)的差分信号转变为三阶高密度双极性编码(HDB3码)的差分信号，该三阶高密度双极性编码(HDB3码)差分信号经型号为T1067的收发变压器组U1向通信终端输出一次群(E1)信号。编解码单元主要完成把从2M(E1)接口收到的一次群(E1)信号转换成差分驱动信号送到编解码接口U2芯片，编解码接口U2芯片负责4个2M(E1)接口的时钟提取、恢复和HDB3的译码、编码。
如图2、图3所示，基带处理单元2由制作在一块集成电路内的复接解复接电路、调制解调电路和数字滤波电路所构成，它是型号为XCV300E-6PQ240C并称作FPGA的现场可编程门阵列U5。基带处理单元2的输入端与编解码接口U2的输出端双向相连，基带处理单元2的输出端与转换单元3双向相接。复接时，来自型号为IDT74ALVC162245总线驱动器U3和U4的4路非归零码编码(NRZ)的差分信号送入复接解复接电路，复接成8448Kbit/s差分二次群信号，然后经过CCK调制，成形滤波后输出到转换单元3。解复接时，转换单元3输出的8448KHZ差分二次群(E2)信号进入基带处理单元2进行匹配滤波，然后进行CCK解调，最后分接成4路非归零码编码(NRZ)的差分信号送入编解码接口U2进行码型变换。
如图5所示，转换单元3由数/模转换器U6和U7、模/数转换器U8所构成。型号为AD9708的数/模转换器U6和U7的输入端与基带处理单元2中的数字滤波电路相连，其输出端与调制解调单元4相接。型号为AD9059的模/数转换器U8的输入端与调制解调单元4相连，其输出端与基带处理单元2中的数字滤波电路相接。数/模转换时，从模/数转换器U8输出的8448Kbit/s差分二次群数字信号码流进入数/模转换器U6和U7，经数-模信号变换后，输出I、Q两路正交的模拟信号至调制解调单元4中的中频调制电路U9。模/数转换时，从调制解调单元4中的中频解调电路U10输出的I、Q两路模拟信号进入模/数转换器U8，经过模-数信号变换后，输出8448Kbit/s差分二次群信号至现场可编程门阵列U5。
如图6、图7所示，调制解调单元4由中频调制电路U9和中频解调电路U10所构成，型号为HFA3763的中频调制电路U9的输入端与转换单元3中的数/模转换器U6和U7相连，其输出端经一输出带通滤波器与一射频发送单元相接。型号为HFA3761的中频解调电路U10的输入端经一输入带通滤波器与一射频接收单元相连，其输出端与转换单元3中的模/数转换器U8相接。调制时，由数/模转换器U6和U7输出的I、Q两路正交信号进入中频调制电路U9，信号在其内部先经过基带放大和基带滤波，再进行正交相位键控(QPSK)调制，相加后送至自动增益控制(AGC)放大器，然后经过中频滤波后输出零中频信号；解调时，从射频接收单元和输入带通滤波器接收到的70M中频信号进入中频解调电路U10，信号在其内部先经过自动增益控制(AGC)放大器，再经过中频解调和基带滤波后输出I、Q两路信号至模/数转换器U8。
一监控单元通过单片机与扩频数字微波传输装置实现人机接口，用于指示当前的工作状态和完成自检测试，并通过RS232串行接口连接外部监控设备。
由于本实用新型中的基带处理单元2采用集成化全数字复接解复接、调制解调和滤波电路，又由于调制解调单元4由IC套片实现，因此，可靠性高、兼容性好、一致性好和功耗低。还由于由于本实用新型采用ISM频段，可提供4×2M的高速数据传输，可与其它通信网络连接，因此组网灵活、建设简便、一次性投资少、便于管理。
权利要求1.一种扩频数字微波传输装置，包括编解码单元(1)、基带处理单元(2)、转换单元(3)和调制解调单元(4)，其特征在于所述的编解码单元(1)由收发变压器组(U1)、编解码接口(U2)、总线驱动器(U3)和(U4)所构成，4路收发变压器组(U1)的输入端与通信终端双向通讯，其输出端与编解码接口(U2)的输入端双向相接，编解码接口(U2)的输出端经总线驱动器(U3)和(U4)与基带处理单元(2)双向连接；解码时，从通信终端进入的4路一次群(E1)信号通过收发变压器组(U1)转换为差分形式的信号码流，该信号码流在编解码接口(U2)中进行码型变换，并将三阶高密度双极性编码(HDB3码)的差分信号转变为非归零码编码(NRZ)的差分信号，该非归零码编码(NRZ)的差分信号经总线驱动器(U3)和(U4)驱动后输出到基带处理单元(2)；编码时，非归零码编码(NRZ)的差分信号经总线驱动器(U3)和(U4)驱动后，进入编解码接口(U2)进行码型变换，将非归零码编码(NRZ)的差分信号转变为三阶高密度双极性编码(HDB3码)的差分信号，该三阶高密度双极性编码(HDB3码)差分信号经收发变压器组(U1)向通信终端输出一次群(E1)信号；所述的基带处理单元(2)由制作在一块集成电路内的复接解复接电路、调制解调电路和数字滤波电路所构成，基带处理单元(2)的输入端与编解码接口(U2)的输出端双向相连，基带处理单元(2)的输出端与转换单元(3)双向相接；复接时，来自总线驱动器(U3)和(U4)的4路非归零码编码(NRZ)的差分信号送入现场可编程门阵列(U5)(FPGA)中的复接解复接电路，复接成8448KHz差分二次群信号，然后经过CCK调制，成形滤波后输出到转换单元(3)；解复接时，转换单元(3)输出的8448KHZ差分二次群信号进入基带处理单元(2)进行匹配滤波，然后进行CCK解调，最后分接成4路非归零码编码(NRZ)的差分信号送入编解码接口(U2)进行码型变换；所述的转换单元(3)由数/模转换器(U6)和(U7)、模/数转换器(U8)所构成，数/模转换器(U6)和(U7)的输入端与基带处理单元(2)中的数字滤波电路相连，其输出端与调制解调单元(4)相接；模/数转换器(U8)的输入端与调制解调单元(4)相连，其输出端与基带处理单元(2)中的数字滤波电路相接；数/模转换时，从模/数转换器(U8)的FPGA端输出的8448Kbit/s差分二次群数字信号码流进入数/模转换器(U6)和(U7)，经数-模信号变换后，输出I、Q两路正交的模拟信号至调制解调单元(4)；模/数转换时，从调制解调单元(4)输出的I、Q两路模拟信号进入模/数转换器(U8)，经过模-数信号变换后，输出8448Kbit/s差分二次群信号至现场可编程门阵列(U5)；所述的调制解调单元(4)由中频调制电路(U9)和中频解调电路(U10)所构成，中频调制电路(U9)的输入端与转换单元(3)中的数/模转换器(U6)和(U7)相连，其输出端经一输出带通滤波器与一射频发送单元相接；中频解调电路(U10)的输入端经一输入带通滤波器与一射频接收单元相连，其输出端与转换单元(3)中的模/数转换器(U8)相接；调制时，由数/模转换器(U6)和(U7)输出的I、Q两路正交信号进入中频调制电路(U9)，信号在其内部先经过基带放大和基带滤波，再进行正交相位键控(QPSK)调制，相加后送至自动增益控制(AGC)放大器，然后经过中频滤波后输出中频信号；解调时，从射频接收单元和输入带通滤波器接收到的70M中频信号进入中频解调电路(U10)，信号在其内部先经过自动增益控制(AGC)放大器，再经过中频解调和基带滤波后输出I、Q两路信号至模/数转换器(U8)。
2.根据权利要求1所述的扩频数字微波传输装置，其特征在于还包括一监控单元，该单元通过单片机与扩频数字微波传输装置实现人机接口，用于指示当前的工作状态和完成自检测试，并通过RS232串行接口连接外部监控设备。
3.根据权利要求1所述的扩频数字微波传输装置，其特征在于所述的基带处理单元(2)采用集成化全数字复接解复接、调制解调和滤波电路。
4.根据权利要求1所述的扩频数字微波传输装置，其特征在于所述的调制解调单元(4)由IC套片实现。
专利摘要本实用新型涉及一种扩频数字微波传输装置，包括编解码单元、基带处理单元、数/模和模数/转换单元、中频调制解调单元以及监控单元，各部分均采用大规模IC专用集成套片，可完成4个基群信号的全双工通信，提供4×2bit/s高速和大容量的无线数据传输，由于是利用ISM频段，因此具有组网灵活、建站成本低和易于管理的优点，还具有可靠性和抗干扰性高、机动性和一致性好的特点，可广泛应用于移动通信中基站之间的互联和高速internet的接入，以及公安交通、政府部门、金融机构、教育领域和海关、税务，尤其适用于矿区、油田和边远地区。
文档编号H04B1/69GK2588666SQ0228981
公开日2003年11月26日 申请日期2002年12月9日 优先权日2002年12月9日
发明者许希斌, 赵明, 汪仲, 郭兵 申请人:北京雷波泰克信息技术有限公司