多射频通道GSM‑R数字处理模块的制作方法

本实用新型涉及无线移动通信设备领域，具体是一种多射频通道GSM-R数字处理模块。

背景技术：

数字处理模块主要将数字基带信号变频滤波后转换成射频信号，反之将射频信号转换成数字基带信号。数字处理模块是数字通信设备中核心模块之一。

目前中国铁路的高速发展，对安全和可靠性要求尤其高，所以现有的中频板模块已不能满足现有设备的可靠性要求，主要表现在：光传输速率不够（速率1.25Gbps），输入/输出射频端口不能冗余备份，各种数据接口布局与预留不足，无透传以太网通道，射频端口载波数不足等缺点。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种多射频通道GSM-R数字处理模块，一体化设计，将多个接口集成，不仅支持射频端口输出，同时还支持将射频数据通过CPRI协议发送和接收，提供多种数据输入输出方式，特别是四种射频输入和输出。

本实用新型包括CPU模块、电源模块和主备数字处理电路DSP，所述的CPU模块包括至少一路RS485接口、至少一路RS232接口、至少一路以太网接口、至少一路I/O接口；所述的主备数字处理电路DSP共同连接有四路射频输入端口、四路射频输出端口、以太网透传接口和四个光接口，其中，四路射频输入端口依次通过下变频DC和模数转换ADC连接到主备数字处理电路DSP，主备数字处理电路DSP依次通过数模转换DAC、上变频UC连接到四路射频输出端口。

进一步改进，所述的主备数字处理电路DSP中的四个光接口采用CPRI协议，支持3.75Gbps高速率传输。

进一步改进，所述的以太网透传接口提供多路100/1000Mbps网口，不影响正常的CPRI协议数据，并与CPRI协议共用光纤通道。

本实用新型有益效果在于：

1、一体化设计，将8路射频信道、4路光通道、多路RS485通道、多路RS232通道、多路以太网通道和若干个数字或模拟I/O接口等集成一个PCB板件，降低了数据线连接的不稳定性，多通道冗余设计，提高了模块可靠性设计

2、具有独立的4个光接口，光接口类型可支持SC，LC，FC等，并支持3.75Gbps高速率传输。

3、具有高速透传接口：多个100/1000Mbps以太网透传接口，不影响正常的数据通信，能为视频图像、应急通信等提供高速透传的数据通信通道。

4、具有数字处理板冗余切换机制，一旦一块数字处理板故障后，可切换至另一个数字处理板工作；

6、每路射频端口最大支持12载波处理能力，大大提高用户容量；

7、支持多种光纤组网方式，如星型、链型、环型和交织性组网。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型面板示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型结构如图1所示，面板结构如图2所示，包括CPU模块、电源模块和主备数字处理电路DSP，所述的CPU模块包括至少一路RS485接口、至少一路RS232接口、至少一路以太网接口、至少一路I/O接口；所述的主备数字处理电路DSP共同连接有四路射频输入端口、四路射频输出端口、以太网透传接口和四个光接口，其中，四路射频输入端口依次通过下变频DC和模数转换ADC连接到主备数字处理电路DSP，主备数字处理电路DSP依次通过数模转换DAC、上变频UC连接到四路射频输出端口。

4路射频输出端口：可以由4路射频输入端口的任意一路或多路的数据经过DSP编码与调制、数模转换DAC、上变频UC滤波后射频输出，也可以4路光口的CPRI协议的基带数据经过经过DSP编码与调制、数模转换DAC、上变频UC滤波后射频输出；4路射频信号可以支持任意组合成GSM-R上行链路频率或下行链路频率输出。

4路射频输入端口：可以任意接入GSM-R上行链路射频信号或下行链路射频信号，并将数据经过下变频DC、模数转换ADC后进入主备数字处理电路DSP解调、解码和信令分析等处理后得到基带数据信号再由数字光模块进行传输。

I/O接口：提供若干个I/O接口，分为输入接口和输出接口。

RS485接口：提供若干个RS485通信接口，可以通过此接口与其他模块进行数据通信。

RS232接口：提供若干个RS232通信接口，此接口支持全双工通信接口。

以太网接口：100Mbps网口，通过此接口可以本地对中频处理模块进行调试与各种软件测试。

以太网透传接口：多路100/1000Mbps网口，与光接口间，具有透传功能，不影响正常的CPRI协议数据，并与CPRI协议共用光纤通道。

光接口：支持不小于3.75Gbps传输速率。

功能要求：

1自动时延调整

本模块支持手动和自动时延调整，最大调整时延不小于200μs。

2多种组网方式

本模块支持星型、菊花链型、环型、交织型等组网方式，适应铁路各种组网应用。

3多路射频并行数字处理

本模块具有多路射频信号同时输入时，内部数字处理电路支持并行处理。

4 具备4个及以上CPRI光传输接口

5 具有底噪抑制功能

本模块具有底噪抑制技术，具有底噪抑制开关及抑制门限，可以通过手动设置抑制信号的门限，若小于门限的信号，一律被抑制，抑制度不小于17dB。

6 支持光口高速率传输

本模块的光口支持高速率传输：不小于3.75Gbps传输速率，满足了大数据和多模块间通信时间要求。

7 具有高速透传接口

支持一路100/1000Mbps以太网透传接口，能为视频图像、应急通信等提供高速透传的数据通信通道。

8具有上行分集接收传输通道。

主要性能指标：

（1）工作频段

上行：885MHz～889MHz；

下行：930MHz～934MHz；

（2）最大允许输入电平：不小于20dBm，无损坏；

（3）最大输出功率：不小于10dBm；

（4）增益调节范围：不小于20dB，步进为1dB；

（5）相位误差和平均频率误差

相位误差：优于±5°均方根值（RMS) ；

优于±20°峰值；

平均频率误差优于±0.05×10-6；

（6）互调：不大于-70dBc（输出功率为0dBm时）；

（7）时延调节范围：不小于200μs；

（8）每路射频输入接口：支持不少于12路载频同时输入；

（9）环型组网故障切换时间：不大于10s；

（10）功耗：不大于35W。

本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。