>，其中n(t)fB为频带内环境噪声，通过实测获得；
[0090] 步骤3、若时域能量计算结果超过时域能量门限两倍以上，则将信号执行8192点
快速傅里叶变换，将射频采集信号r (t) fB变换到频域 _进行频域检测， 否则认为该频段无信号；
[0091] 步骤4、将频域能量进行积分得频域能量计算结果
同频域能 量门限1\进行比较，频域能量门限r F为频带内环境噪声的FFT和频域积分，若频域能量 计算结果超过频域能量门限两倍以上则认为该频段有信号，否则认为该频段无信号。
[0092] 步骤5、在8~10GHz范围为以1MHz为步进改变可调本振频率，重复执行步骤1~ 4,即可得到该频带范围内的频谱空隙检测结果，将该结果送入发射载频决策模块和调制速 率决策模块，在FPGA中执行，步骤如下：
[0093] 将fl = 8GHz至fn = 10GHz频段检测结果以频率检测带宽1MHz为单位存入寄存 器中，共η = 2000个寄存器，如图4所示，频谱已占用表示为0,未占用表示为1 ;
[0094] 设定速率积分带宽分别为1MHz、2MHz、4MHz…100MHz，对应QPSK的调制速率为 1Mbps (速率 C)、2Mbps (速率 B)、4Mbps (速率 A)…100Mbps ;
[0095] 将速率积分窗以频率f为轴，步进为1，进行滑动积分，若该积分窗内的所有频点 都没有被占用，即累积结果满窗，说明该速率和频率是可用的；
[0096] 将所有可用速率和频率进行筛选，选择可用速率最高的频率集的中心频率作为发 射本振，例如2Mbps速率下8. 004GHz~8. 006GHz频段可用，发射本振设定为8. 005GHz。
[0097] 将发射载频转换为发射本振的频率控制字，调制速率提供给数传调制器，再将调 制后信号上变频到发射载频，再经过带通滤波处理、功率放大即可传送给天线，将信号辐射 出去。
[0098] 为避免信号自激，频谱空隙监测模块和数传发射模块不同时工作。在常规工作模 式，先进行频谱空隙检测，确定工作频率和速率后进行数据传输；在抗干扰工作模式，频谱 空隙检测和数据传输过程分时隙交替进行，确保频谱最佳利用。
[0099] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1. 一种数传发射机，其特征在于，包含： 频谱空隙分析模块，用于对宽带天线采集到的待分析信号进行预处理得到射频采集信 号，对射频采集信号进行以能量检测为准则的频谱空隙分析，获得预设频带范围内的频谱 空隙检测结果； 发射载频决策模块，与所述频谱空隙分析模块连接，用于根据预设频带范围内的频谱 空隙检测结果获得发射载频； 调制速率决策模块，与所述频谱空隙分析模块连接，用于根据预设频带范围内的频谱 空隙检测结果获得调制速率； 信号发射模块，分别与所述发射载频决策模块及调制速率决策模块连接，所述的信号 发射模块包含发射本振，与所述发射载频决策模块连接，用于根据发射载频获得发射本振 的频率控制字；数传调制器，与所述调制速率决策模块连接，用于根据调制速率将基带数据 进行调制上，生成中频信号；数模转换器，与所述数传调制器连接，用于将中频信号由数字 信号形式转换为模拟信号形式；上变频器，分别与所述数模转换器及发射本振连接，用于将 模拟信号形式的中频信号上变频到发射载频。2. 如权利要求1所述的数传发射机，其特征在于，所述的信号发射模块还包含功率放 大器，与所述上变频器连接，用于将上变频后的发射载频进行功率放大，形成功率放大信号 后福射出去。3. 如权利要求1所述的数传发射机，其特征在于，所述的频谱空隙分析模块包含宽带 放大器，用于对对宽带天线采集到的待分析信号进行放大，形成待分析放大信号；可调本 振，用于输出预设本振频率；下变频器，分别与所述宽带放大器及可调本振连接，用于将分 析放大信号与预设本振频率进行混频，形成待分析混频信号；滤波器，与所述下变频器连 接，用于对待分析混频信号进行低通滤波，形成射频采集信号；模数转换器，与所述滤波器 连接，用于将射频采集信号由模拟信号形式转换为数字信号形式；信号分析处理模块，分别 与所述模数转换器、发射载频决策模块及调制速率决策模块连接，用于对数字信号形式的 射频采集信号进行分析处理，得到预设频带范围内的频谱空隙检测结果。4. 如权利要求1所述的数传发射机，其特征在于，所述的频谱空隙分析模块与信号发 射模块不同时工作。5. -种数传发射机的信号辐射方法，其特征在于，包含以下步骤： 51、 将宽带天线接收采集到的待分析信号进行预处理，得到射频采集信号，对射频采集 信号进行以能量检测为准则的频谱空隙分析，得到预设频带范围内的频谱空隙检测结果； 52、 根据预设频带范围内的频谱空隙检测结果计算发射载频、调制速率及发射本振； 53、 将发射载频转换为发射本振的频率控制字； 54、 将基带数据以调制速率进行调制后获得中频信号； 55、 将中频信号上变频到发射载频上，再经滤波及放大后将信号辐射出去。6. 如权利要求5所述的信号辐射方法，其特征在于，所述的步骤S1中对待分析信号进 行预处理的步骤包含： 将待分析信号进行放大处理； 将经放大处理后的待分析信号与本振进行混频； 将混频后的待分析信号进行低通滤波，得到射频采集信号。7. 如权利要求5或6所述的信号辐射方法，其特征在于，所述的步骤S1中频谱空隙分 析的步骤包含： A、 将射频采集信号作平方运算，采用积分器对时间内的信号进行积分，得到时域能量 计算结果输出信号； B、 将时域能量计算结果与时域能量门限值进行比较，判断时域能量计算结果是否大于 时域能量门限值预设倍数； 若是，则执行步骤C， 若否，则输出该频段内无信号的结果； C、 将射频采集信号执行快速傅里叶变换后进行频域检测；得到频域能量计算结果； D、 对射频采集信号的频域能量进行积分得到频域能量计算结果； E、 将频域能量计算结果与频域能量门限值进行比较，判断频域能量计算结果是否大于 频域能量门限值预设倍数； 若是，则输出该频段内有信号的结果； 若否，则输出该频段内无信号的结果； F、 改变可调本振的频率及低通滤波的带宽，重复步骤A~E，得到预设频带范围内的频谱 空隙检测结果。8. 如权利要求5所述的信号辐射方法，其特征在于，所述的步骤S2中，发射本振的计 算步骤包含： 将预设频带范围内的频谱空隙检测结果以频率检测带宽为最小单位存入寄存器中，并 以频率检测带宽为单位设定速率积分带宽； 将速率积分窗以频率为轴进行滑动积分； 判断速率积分窗内的所有频点是否全部未被占用； 若否，则输出速率与频率不可用的结果； 若是，则输出速率与频率可用的结果后将所有可用的速率与频率进行筛选，选择可用 速率最高的频率集的中心频率作为发射本振。9. 如权利要求5所述的信号辐射方法，其特征在于，所述的预设频带范围为8~10GHz。
【专利摘要】本发明公开了一种数传发射机的信号辐射方法，包含以下步骤：将宽带天线接收采集到的待分析信号进行预处理，得到射频采集信号，对射频采集信号进行以能量检测为准则的频谱空隙分析，得到预设频带范围内的频谱空隙检测结果；根据预设频带范围内的频谱空隙检测结果计算发射频率和调制速率及发射本振；将发射载频转换为发射本振的频率控制字；将基带数据以调制速率进行调制后获得中频信号；将中频信号上变频到发射载频上，再经滤波及放大后将信号辐射出去。本发明还公开了一种数传发射机。本发明能够在复杂信道环境下通过分析频谱空隙，实现发射频率和速率的自适应更改，有效降低通信双方的被干扰几率。
【IPC分类】H04B1/04
【公开号】CN105262495
【申请号】CN201510578526
【发明人】顾杰, 王召利, 陈亢, 马少飞, 唐佳, 费聚锋
【申请人】上海无线电设备研究所
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月11日