一种光纤传输的跳频频率控制器及方法与流程

本发明涉及一种光纤传输的跳频频率控制器，属于射频分离式超短波电台领域上使用。

背景技术：

在一些天线架设场地受限或天线架设较为分散场合，通信机房距天线距离较远，如果采用常规的超短波电台，电台接收的信号幅度降低、天线发射的射频功率减小，影响电台的战术性能。采用射频分离式超短波电台，可以将射频前端靠近天线架设，数字终端放置在通信机房内，二者通过光纤进行连接，这样可以有效减小天线馈线的损耗，保障超短波电台的战术性能。

射频分离式超短波电台通过光纤进行数据交互时，跳频业务的频率控制存在延时，影响跳频通信的同步建立，因此跳频通信必须解决光纤传输时延对跳频频率控制的影响。

技术实现要素：

本发明的任务是解决因光纤传输而产生的频率控制时延问题，并保证射频分离式超短波电台跳频业务通信的可靠性和稳定性的一种光纤传输的跳频频率控制器。

本发明的任务是这样完成的，其特征在于：光纤传输跳频频率控制器包括数字终端单元、射频信道单元，所述数字终端单元包括跳频序列控制器模块、第一处理器、第一光纤模块、所述射频信道单元包括第二光纤模块、第二处理器、频率合成器模块，所述数字终端单元通过光纤与射频信道单元双向连接，所述跳频序列控制器模块与第一处理器的输出、输入端双向连接，所述第一处理器与第一光纤模块的输出、输入端双向连接，第二光纤模块与第二处理器的输出、输入端双向连接，第二处理器与频率合成模块的输出、输入端双向连接。

所述跳频序列控制器模块是一个通过输入参数信息生成跳频图案随机序列的模块，第一处理器是一个集成高速串行接口的数字信号处理器，所述第一光纤模块，将第一处理器输出的电信号转换为光信号；将光纤接收的光信号转换为电信号传输至第一处理器，所述第二光纤模块，将光纤接收的光信号转换为电信号传输至第二处理器；将第二处理器输出的电信号转换为光信号，所述第二处理器，是一个集成高速串行接口的数字信号处理器，所述频率合成器模块是实现一本振主副环、二本振对应频率值的输出。

所述第一处理器和第二处理器采用的型号是tms320c6455。

一种光纤传输的跳频频率控制器处理方法，包括以下步骤：

光纤距离测量；

数字终端单元和射频信道单元上电后，第一处理器执行完srio接口初始化后进入空闲线程，第二处理器执行完srio接口初始化后进入光纤距离测试线程，计当前时刻为t1，首先发送测距指令，经第二光纤模块转为光信号传输至数字终端单元的第一光纤模块，最后经srio接口传输至第一处理器，第一处理器接收到测距指令后立即转发至srio接口，即再通过光纤将该指令传输至第二处理器，当第二处理器接收到返回的测距指令后，计当前时刻为t2，则t2-t1即为当前光纤的双向传输时延；

优先级分配处理；

第一处理器接收到跳频图案随机序列申请指令后，提取有效参数通过emif接口发送至跳频序列控制器模块，运算处理后通过emif接口读取跳频图案随机序列并存至跳频数据缓冲区；

跳频业务时数字终端单元向射频信道单元发送的数据包分为三类：跳频数据帧、跳频图案随机序列及状态查询指令，为保证跳频业务的正常通信，第一处理器采取优先级分配策略设置三种处理线程，其中跳频图案随机序列数据包优先级最高，任意时刻跳频图案随机序列的发送均可以较高优先级的处理线程抢占其它数据包的处理时隙，保证跳频图案随机序列准时传送至射频信道单元；跳频数据帧的处理优先级低于跳频图案随机序列优先级，但高于状态查询指令优先级；若当前时隙中没有跳频图案随机序列数据包时，跳频数据帧可抢占状态查询指令的时隙，优先传送跳频数据帧格式的数据包；若当前时隙既没有跳频图案随机序列数据包，也没有跳频数据帧数据包时，第一处理器可发送状态查询指令数据包；

频率控制动态时隙的处理；

跳频业务通信时，第二处理器根据光纤距离的测量值动态调整跳频图案随机序列申请指令的发送时隙，保证当前时隙完成频率切换信号及频率数据信号的传输。

所述跳频序列控制器模块是一个通过输入参数信息生成跳频图案随机序列的模块，用于实现跳频通信的收发双方跳频图案的统一。

第一处理器是一个集成高速串行接口的数字信号处理器，通过emif接口与跳频序列控制器模块进行数据交互，向跳频序列控制器模块写跳频图案随机序列申请指令，再向跳频序列控制器模块写读取指令读取跳频图案随机序列；集成高速串行srio接口，将跳频图案随机序列、跳频数据及状态查询指令通过srio接口经优先级分配处理后发送至射频信道单元；

所述第一光纤模块，将第一处理器输出的电信号转换为光信号；将光纤接收的光信号转换为电信号传输至第一处理器。

所述第二光纤模块，将光纤接收的光信号转换为电信号传输至第二处理器；将第二处理器输出的电信号转换为光信号。

所述第二处理器，是一个集成高速串行接口的数字信号处理器，测量光纤距离，并根据测量值动态调整跳频图案随机序列申请指令的发送时隙，并从srio接口接收队列中读取跳频图案随机序列，经运算处理生成跳频图案频率控制信息，并将频率切换信号和频率数据信号发送至频率合成器模块。

本发明具有以下效果：射频分离式超短波电台进行跳频业务通信时，由控制器进行光纤距离测量，并根据测量值动态调整跳频图案随机序列申请指令的发送时隙，从而可以适配不同的光纤距离传输；分配光纤数据传输优先级优先保证跳频图案随机序列传输的实时性，最终实现可靠稳定的跳频业务通信。

附图说明

图1是光纤传输的跳频频率控制器的框图；图2是光纤距离测量的双向传输时延示意图；图3是优先级分配示意图；图4是频率控制时隙流程图。

图面说明：1、跳频序列控制器模块，2-1、第一处理器，3-1、第一光纤模块，2-2、第二处理器，3-2、第二光纤模块，4、频率合成器模块，5、数字终端单元，6、射频信道单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本技术方案一种光纤传输跳频频率控制器包括数字终端单元5、射频信道单元6，所述数字终端单元包括跳频序列控制器模块1、第一处理器2-1、第一光纤模块3-1、所述射频信道单元包括第二光纤模块3-2、第二处理器2-2、频率合成器模块4，所述数字终端单元通过光纤与射频信道单元双向连接，所述跳频序列控制器模块与第一处理器的输出、输入端双向连接，所述第一处理器与第一光纤模块的输出、输入端双向连接，第二光纤模块与第二处理器的输出、输入端双向连接，第二处理器与频率合成模块的输出、输入端双向连接。

所述第一处理器采用的型号是tms320c6455，ti公司的产品。

所述第二处理器采用的型号是tms320c6455，ti公司的产品。

所述跳频序列控制器模块1是一个通过输入参数信息生成跳频图案随机序列的模块，用于实现跳频通信的收发双方跳频图案的统一。

第一处理器2-1是一个集成高速串行接口的数字信号处理器。通过emif接口与跳频序列控制器模块进行数据交互，向跳频序列控制器模块写跳频图案随机序列申请指令，再写读取指令读取跳频图案随机序列；集成高速串行srio接口，将跳频图案随机序列、跳频数据及状态查询指令通过srio接口经优先级分配处理后发送至射频信道单元；

所述第一光纤模块3-1，将第一处理器输出的电信号转换为光信号；将光纤接收的光信号转换为电信号传输至第一处理器。

所述第二光纤模块3-2，将光纤接收的光信号转换为电信号传输至第二处理器；将第二处理器输出的电信号转换为光信号。

所述第二处理器2-4，是一个集成高速串行接口的数字信号处理器。测量光纤距离，并根据测量值动态调整跳频图案随机序列申请指令的发送时隙，并从srio接口接收队列中读取跳频图案随机序列，经运算处理生成跳频图案频率控制信息，并将频率切换信号和频率数据信号发送至频率合成器模块。

所述频率合成器模块4是实现一本振主副环、二本振对应频率值的输出。

本技术方案一种光纤传输的跳频频率控制器方法，包括以下步骤：

光纤距离测量；

数字终端单元和射频信道单元上电后，第一处理器执行完srio接口初始化后进入空闲线程，第二处理器执行完srio接口初始化后进入光纤距离测试线程，计当前时刻为t1，首先发送测距指令，经第二光纤模块转为光信号传输至数字终端单元的第一光纤模块，最后经srio接口传输至第一处理器，第一处理器接收到测距指令后立即转发至srio接口，即再通过光纤将该指令传输至第二处理器，当第二处理器接收到返回的测距指令后，计当前时刻为t2，则t2-t1即为当前光纤的双向传输时延，如图2所述。

优先级分配处理；

第一处理器接收到跳频图案随机序列申请指令后，提取有效参数通过emif接口发送至跳频序列控制器模块，运算处理后通过emif接口读取跳频图案随机序列并存至跳频数据缓冲区。

跳频业务时数字终端单元向射频信道单元发送的数据包分为三类：跳频数据帧、跳频图案随机序列及状态查询指令，如图3所示。为保证跳频业务的正常通信，第一处理器采取优先级分配策略设置三种处理线程，其中跳频图案随机序列数据包优先级最高，任意时刻跳频图案随机序列的发送均可以较高优先级的处理线程抢占其它数据包的处理时隙，保证跳频图案随机序列准时传送至射频信道单元；跳频数据帧的处理优先级低于跳频图案随机序列优先级，但高于状态查询指令优先级；若当前时隙中没有跳频图案随机序列数据包时，跳频数据帧可抢占状态查询指令的时隙，优先传送跳频数据帧格式的数据包；若当前时隙既没有跳频图案随机序列数据包，也没有跳频数据帧数据包时，第一处理器可发送状态查询指令数据包。

频率控制动态时隙的处理；

跳频业务通信时，第二处理器根据光纤距离的测量值动态调整跳频图案随机序列申请指令的发送时隙，保证当前时隙完成频率切换信号及频率数据信号的传输。频率控制时隙流程图如图4所示。

通过以上技术方案，可有效解决因光纤传输而产生的频率控制信号时延问题，并能保证射频分离式超短波电台跳频业务通信的可靠性和稳定性。

本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。