一种扩频系统的制作方法

本发明涉通信领域，特别是涉及一种扩频系统。

背景技术：

近来，由于信息通信服务的普及、各种各样的多媒体服务的出现和高质量服务的出现，使得对无线通信服务的需求急剧增长。为了积极地应对该需求，首先应该提高通信系统的容量。为此，考虑用于在无线通信环境下找到新的可利用的频带范围并且提高给定资源的效率的方法。

已经对于研究和开发多天线技术付出了很多努力和关注。在这里，通过以下方式来获得分集增益；借助于对收发信机设置的多个天线来额外地保证用于资源利用的空间区域，或者通过经由各个天线并行传输数据提高传输容量，扩频调制用一扩频码将数字信号扩展到很宽的频带上，使得扩频信号带宽远大于欲传输信号的带宽。在接收机中利用同一码对接收信号进行同步相关处理，以解扩和恢复信息，而目前的扩频调制的系统实现起来比较难，不能满足社会发展的需求。

综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种扩频系统，以解决现有技术的不足。

技术实现要素：

针对现有技术中传送扩频信号存在的不足，影响实际的处理效果，本发明提出一种扩频系统，设计新颖，易于实现，具有优良的自相关特点，已解决现有技术的缺陷。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种扩频系统，机载电台和基站电台软件设计采用一体化设计，系统采用软扩频方案，每5bit映射一个32chip的扩频pn序列，接收端混频后得到零中频基带信号，再用本地扩频码进行相关解扩，恢复成窄带信号，然后进行解调，将数字信号还原出来，在接收的过程中，要求本地产生的扩频码与发端的扩频码完全同步一一对应；

每个扩频pn序列在不同的四个子载波上跳变传输，包含sc1、sc2、sc3、sc4，抗干扰容限13.5db，采用32位软扩频突发通信模式，符号脉冲波形sfsk，为了提升抗干扰能力，并考虑突发通信的特征，设计系统采用时分4载波跳频体制，其抗干扰容限计算如下：

10log10（4×32）-7.5db=13.5db；

其中，解调门限信噪比按7.5db计算，扩频信号码片速率3mbps，单载波第一个零点经过半正弦成型，其第一个零点带宽为2.8mhz。

进一步，所述的机载电台软件处理流程为：

m1：机载电台开机完成自检及gps时间同步后以自定义随机时隙向基站电台下行申请注册开通，获得频率和时隙及功率分配指令；

m2：当地面设备接收到机载设备的注册申请后，响应该id注册，通过内置算法分配频率和时隙，提供频率和时隙信息，以上传数据回复，机载设备监听接收来自地面设备的频率和时隙信息，如果机载电台收到该上行指令信息，则完成注册，如注册不成功，再次注册，间隔必须大于1s；

m3：机载电台注册完成后，可接收基站电台指令信息，如机载电台沉默、开关中继、更新时隙和频道及发射功率、改变射频通道发射方式等无线指令；

m4：基站电台差分数据信息，以无线上行广播指令方式进行发送，可进行配置为每间隔1、2、5秒间隔发送，机载电台收到差分数据信号后，发送到定位卡模块，定位卡模块接收到差分数据进行解算，输出差分后的定位信息；

m5：基站电台发送同步信号数据信息，全网可采用主从同步模式，全网同步首选gps秒脉冲同步方式，当遇到定位模块错误或恶劣状态时可启用主从同步模式，主从同步方式也可以与gps秒脉冲方式同时融合使用；

m6：机载电台发送接口+gps+电台状态信息数据；

m7：机载电台发送gps+电台状态信息数据。

进一步，所述的机载电台收到基站电台的指令信息，如果判定该信息是同步消息，则通知fpga更新做时间同步，基站电台发送的命令还包括其它的类型命令如下：

静默：指关闭无线发射模块；

激活：指重新开启无线发射模块，并恢复发射m6、m7消息；

关闭中继：取消该机的数据转发功能；

中继模式：指把该机载电台设置为中继机，负责转发其它机载电台的下行数据。

本发明的有益效果是：采用软判决算法进行解扩频；否则依据大数逻辑对所述硬判决接收序列进行解扩频，实现了解扩频方法的自动切换选择，因此数据处理量小、速度快，计算每个频点的权向量，保证了干扰零陷的宽度，当数据失配时仍能有效地抑制宽带干扰，增强了空域滤波算法的稳健性,设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：

图1为本发明的流程图。

图2为本发明的载波相位示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1、图2，一种扩频系统，机载电台和基站电台软件设计采用一体化设计，系统采用软扩频方案，每5bit映射一个32chip的扩频pn序列，接收端混频后得到零中频基带信号，再用本地扩频码进行相关解扩，恢复成窄带信号，然后进行解调，将数字信号还原出来，在接收的过程中，要求本地产生的扩频码与发端的扩频码完全同步一一对应；

每个扩频pn序列在不同的四个子载波上跳变传输，包含sc1、sc2、sc3、sc4，抗干扰容限13.5db，采用32位软扩频突发通信模式，符号脉冲波形sfsk，为了提升抗干扰能力，并考虑突发通信的特征，设计系统采用时分4载波跳频体制，其抗干扰容限计算如下：

10log10（4×32）-7.5db=13.5db；

其中，解调门限信噪比按7.5db计算，扩频信号码片速率3mbps，单载波第一个零点经过半正弦成型，其第一个零点带宽为2.8mhz。

另外，所述的机载电台软件处理流程为：

m1：机载电台开机完成自检及gps时间同步后以自定义随机时隙向基站电台下行申请注册开通，获得频率和时隙及功率分配指令；

m2：当地面设备接收到机载设备的注册申请后，响应该id注册，通过内置算法分配频率和时隙，提供频率和时隙信息，以上传数据回复，机载设备监听接收来自地面设备的频率和时隙信息，如果机载电台收到该上行指令信息，则完成注册，如注册不成功，再次注册，间隔必须大于1s；

m3：机载电台注册完成后，可接收基站电台指令信息，如机载电台沉默、开关中继、更新时隙和频道及发射功率、改变射频通道发射方式等无线指令；

m4：基站电台差分数据信息，以无线上行广播指令方式进行发送，可进行配置为每间隔1、2、5秒间隔发送，机载电台收到差分数据信号后，发送到定位卡模块，定位卡模块接收到差分数据进行解算，输出差分后的定位信息；

m5：基站电台发送同步信号数据信息，全网可采用主从同步模式，全网同步首选gps秒脉冲同步方式，当遇到定位模块错误或恶劣状态时可启用主从同步模式，主从同步方式也可以与gps秒脉冲方式同时融合使用；

m6：机载电台发送接口+gps+电台状态信息数据；

m7：机载电台发送gps+电台状态信息数据。

加电进程：arm加载bootloader，arm寄存器初始化，对所有的io，dma，网络，串口，定时器等初始化及fpga顺序加电启动后。进行模块自检：包括功放单元检测、基带单元检测、rssi、fpga工作检测、接口数据在线侦测、gps检测。这一过程同时接收地面的广播m4、m5信息，后进入gps信号dop指标检测，当判定gps收敛数小于10，则发送注册消息m1。

注册过程：向基站电台发送注册信息m1，并接收注册回复消息m2，如在判定时间内无m2消息的回复，则循环间隔发送注册消息m1。

数据处理：机载电台判定来自基站电台的m2消息成功接收后，进入多线程并行处理并在规定的时隙接收m3、m4、m5消息并执行相应的指令，如接收、执行基站指令及检测设备状态、处理接口数据和gps定位数据并按照指定的m6、m7协议进行组帧和指令规定的时隙、功率、信道、模式进行发射。

循环自检：机载电台上电后，机载电台内部基带处理单元通过总线及对功放单元、接口单元、卫星定位模块进行自检，机载电台能够根据自检信息定位到内部故障模块。

机载电台收到基站电台的指令信息，如果判定该信息是同步消息，则通知fpga更新做时间同步，基站电台发送的命令还包括其它的类型命令如下：

静默：指关闭无线发射模块；

激活：指重新开启无线发射模块，并恢复发射m6、m7消息；

关闭中继：取消该机的数据转发功能；

中继模式：指把该机载电台设置为中继机，负责转发其它机载电台的下行数据。

本发明的有益效果是：采用软判决算法进行解扩频；否则依据大数逻辑对所述硬判决接收序列进行解扩频，实现了解扩频方法的自动切换选择，因此数据处理量小、速度快，计算每个频点的权向量，保证了干扰零陷的宽度，当数据失配时仍能有效地抑制宽带干扰，增强了空域滤波算法的稳健性,设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。