专利名称：基于空时编码的短波四通道发信机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通信电子电路设计，尤其是基于空时编码的短波四通道发信机。
背景技术：
短波通信存在着时变衰落的特点，严重影响了短波通信的性能。以前使用的一些短波多通道发信机，各通道之间是相互独立的，并不能系统有效地提高信号抗干扰能力。而通过多通道分集发射的方法，使用空间分集与空时编码技术，可提高对信道衰落的抑制能力，并且提高系统容量。空时编码技术是最近兴起的一种发射分集方法，将空时分组码与交织技术结合使用时，抗衰落性能强。同时该方法分集增益高，可有效解决受衰落信道影响导致系统容量受限的问题。随着高速数字信号处理芯片的推广和空时编码理论的完善，采用一体化的设计，将空时编码技术应用到短波发射机中，研制空时编码的四通道发信机，可以有效提高抗干扰能力，带来可观的增益改善。
实用新型内容本实用新型目的是，首次将空时编码应用到短波发射机中，采用STBC(空时分组编码)技术，通过研制新型的短波激励器和四通道发射机，可以系统有效地提高信号抗干扰能力。该实用新型可以应用在恶劣的通信环境中，提高短波发射机的增益，降低短波通信的误码率，而且能够提高多通道发信机的集成度，减小体积和重量。本实用新型的技术方案是基于空时编码的短波四通道发信机，包括空时编码集成激励器、四通道滤波单元、四通道功放器、四个天线调谐器和四个短波天线；空时编码集成激励器产生的4路射频小信号，分别连接四通道滤波单元滤波，然后经过四通道功放器进行放大，产生4路IkW的短波射频信号，连接天调调谐器后由短波天线发射。基于空时编码的短波四通道分集发射的激励器，所述包括数字信号处理模块、显示控制模块、射频检测模块和电源模块，数字信号处理模块、射频检测模块和电源模块均连接至显示控制模块；显示控制模块通过射频检测模块控制数字信号处理模块及显示状态，数字信号处理模块接音频信号并经PCM编码、转换成数字信号后经星座映射和STBC空时编码后输出四路信号，四路信号并经上变频四路射频信号；射频信号经四通道滤波单元的滤波模块滤波，即对四路射频信号进行选择性滤波处理，滤除带外噪声；滤波后射频信号再经过四通道功放器放大20dB后输出；设有射频检测模块检测四路中每路的射频信号，再将射频检测值接数字信号处理模块，数字信号处理模块输出对某路射频信号进行功率补偿的射频信号。本实用新型的有益效果是，该实用新型可应用到短波通信中，提高通信信号的抗干扰能力。
图I空时编码短波四通道发信机组成示意图。[0008]图2集成激励器四通道空时编码处理示意图。图3 STBC编码处理流程示意图。图4信号传输示意图。
具体实施方式
四通道滤波单元考虑采用高速的电子开关，由于切换波段电感和调谐电容的开关是限制调谐速度的关键，通过对多种电路的试验比较，采用PIN二极管构成的串/并复合结构电子开关。这种电子开关具有极高的开关速度，同时具有高隔离度、低插入损耗和高通过功率的特点。同时为了补偿滤波单元的插入损耗对发射功率的影响，在滤波后通过超线性、低噪声的放大器进行补偿，并减小了放大器带入的额外噪声对系统的影响。空时编码集成激励器先对需要发射的音频信号做PCM编码，将其转换成数字信号，接着做星座映射和STBC空时编码，最后调制、上变频和滤波输出四路射频小信号，处理 示意图如图2所示。功放和天线调谐器之间用单根高频电缆连接，用于传输射频信号、控制信号、直流信号。天线调谐器放在各天线的根部(每个天线相隔一定距离)。功放和天线调谐器的信号传输示意图如图4所示。其中基带信号包含2b个星座，共使用4个通道，分8个时隙，在时隙1，Kb比特到达编码器，编码器选定相应的信座符号S1, s2，…，sK。空时分组码矩阵G表示为
JT1 X2 X3 x4
_ -y·-γ*_ -y·-y*
—X3 X4 X1 — X2
^ -X4 - X3 X， Λ G= / / ; i
X1X2 X3 X4
**SjS*
-X7 X1 _x4 X3
***幸
-X3 X4 X1 - X2
* 串
-X4 -X3 X2 X1将G中的xk置为sk，k = 1，2，…，K，我们得到矩阵C = G (S1, S2,…，sK)，其元素是S1, S2,…，sK及其共轭的线性组合。G由待定的变量S1, S2，…，sK构成，而矩阵C由特定的星座符号构成，Ctn表示矩阵C中第t (t = 1，2，···，8)行第η (η = 1，2，…，4)列的元素，意味着Kb比特在时隙t由通道η分别输出。四通道滤波单元考虑采用高速的电子开关，由于切换波段电感和调谐电容的开关是限制调谐速度的关键，通过对多种电路的试验比较，采用PIN二极管构成的串/并复合结构电子开关。这种电子开关具有极高的开关速度，同时具有高隔离度、低插入损耗和高通过功率的特点。同时为了补偿滤波单元的插入损耗对发射功率的影响，在滤波后通过超线性、低噪声的放大器进行补偿，并减小了放大器带入的额外噪声对系统的影响。功放和天线调谐器之间用单根高频电缆连接，用于传输射频信号、控制信号、直流信号。天线调谐器放在各天线的根部(每个天线相隔一定距离)。功放和天线调谐器的信号传输示意图如图4所示基于空时编码的短波四通道分集发射的激励器，所述包括数字信号处理模块、滤波模块、射频放大模块、显示控制模块、射频检测模块和电源模块，数字信号处理模块、滤波模块、射频放大模块、射频检测模块和电源模块均连接至显示控制模块；显示控制模块通过射频检测模块控制数字信号处理模块及显示状态，数字信号处理模块接音频信号并PCM编 码、转换成数字信号后经星座映射和STBC空时编码后输出四路信号，四路信号并经上变频四路射频信号；射频信号的滤波模块中，由滤波模块对四路射频信号进行选择性滤波处理，滤除带外噪声；滤波后射频信号再经过射频放大模块放大20dB后输出；射频检测模块检测四路中每路的射频信号，再将射频检测值接数字信号处理模块，数字信号处理模块输出对某路射频信号进行功率补偿的射频信号。
权利要求1.基于空时编码的短波四通道发信机，其特征是包括空时编码集成激励器、四通道滤波单元、四通道功放器、四个天线调谐器和四个短波天线；空时编码集成激励器产生的4路射频小信号，分别连接四通道滤波单元滤波，然后经过四通道功放器进行放大，产生4路IkW的短波射频信号，连接天调调谐器后由短波天线发射。
2.根据权利要求I所述的基于空时编码的短波四通道发信机，其特征是所述空时编码集成激励器，包括数字信号处理模块、显示控制模块、射频检测模块和电源模块，数字信号处理模块、射频检测模块和电源模块均连接至显示控制模块；显示控制模块通过射频检测模块控制数字信号处理模块及显示状态，数字信号处理模块接音频信号并经PCM编码、转换成数字信号后经星座映射和STBC空时编码后输出四路信号，四路信号并经上变频四路射频信号；射频信号经四通道滤波单元的滤波模块滤波，即对四路射频信号进行选择性滤波处理，滤除带外噪声；滤波后射频信号再经过四通道功放器放大20dB后输出；设有射频检测模块检测四路中每路的射频信号，再将射频检测值接数字信号处理模块，数字信号处理模块输出对某路射频信号进行功率补偿的射频信号。
专利摘要基于空时编码的短波四通道发信机，包括空时编码集成激励器、四通道滤波单元、四通道功放器、四个天线调谐器和四个短波天线；空时编码集成激励器产生的4路射频小信号，分别连接四通道滤波单元滤波，然后接四通道功放器进行放大，产生4路1kW的短波射频信号，最后分别通过天调调谐器，由短波天线发射。本实用新型可应用到短波通信中，提高通信信号的抗干扰能力。
文档编号H04B1/02GK202652191SQ20112056119
公开日2013年1月2日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者俞春华, 曹建明, 张文 申请人:熊猫电子集团有限公司, 南京熊猫电子股份有限公司, 南京熊猫汉达科技有限公司