第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
為了適應(yīng)短波通信的迅速發(fā)展,更多的電臺(tái)采用實(shí)時(shí)信道估值(RTCE)技術(shù),實(shí)時(shí)地預(yù)報(bào)短波信道頻率,提供可用的工作頻段和頻率管理,能有效改善了通信質(zhì)量,提高可通率。如美軍的AV/TRQ-42戰(zhàn)術(shù)頻率管理系統(tǒng)(TFMS),HARRIS公司的RF-7100系統(tǒng)、柯林斯公司的SELSCAN系統(tǒng)、加拿大瑞斯公司的RTS151系統(tǒng)、澳大利亞的HF-90H系統(tǒng)等。
戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)中采用跳頻技術(shù)的主要目的是提高通信的抗干擾能力。隨著 研究 的不斷深入,跳頻速率和數(shù)據(jù)數(shù)率也越來(lái)越高,現(xiàn)在美國(guó)Sanders公司的CHESS高速短波跳頻電臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了5000跳/秒的跳頻速率,最高數(shù)據(jù)數(shù)率可達(dá)到19.2kbps。此外,隨著更大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)囊?,帶?nèi)多通道(Multi-Channel)被采用,其最高通信速率可達(dá)64kbps??梢灶A(yù)見(jiàn),高跳速、更高數(shù)據(jù)速率的跳頻電臺(tái)正是跳頻通信系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展方向,軟件無(wú)線電的概念也已逐漸應(yīng)用到新型的跳頻電臺(tái)中。
隨著電子器件和技術(shù)的飛速發(fā)展,使得現(xiàn)代短波通信質(zhì)量有了更大的提高。使得電臺(tái)在發(fā)射功率不是很大的情況下,也能得到高質(zhì)量的通信線路。同時(shí)短波電臺(tái)具備了大量數(shù)字功能如自適應(yīng)、跳頻、數(shù)傳、聲碼等功能。而作為短波電臺(tái)的控制核心主控制器單元的技術(shù)隨著整機(jī)技術(shù)的提高也得到了很快的發(fā)展。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
短波電臺(tái)的生產(chǎn)分為硬件和軟件兩部分。
1、短波電臺(tái)通常由發(fā)信機(jī)、收信機(jī)、天線、電源和終端設(shè)備等組成。
短波電臺(tái)系統(tǒng)框圖
2、隨著數(shù)字信號(hào)處理器技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線電臺(tái)設(shè)計(jì)經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字的演變過(guò)程,并因ADC器件水平的提高,數(shù)字化程度越來(lái)越高。如何將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)變成了實(shí)現(xiàn)超越以往無(wú)線電臺(tái)系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。根據(jù)ADC在電臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中所處的位置。目前電臺(tái)設(shè)計(jì)方案主要有以下三種方案:
1)應(yīng)用ADC直接在射頻端進(jìn)行模擬數(shù)字變換的方案。該方案是理想的無(wú)線電臺(tái)的設(shè)計(jì)方案,具有很大的靈活性。
2)零中頻方案,亦稱(chēng)直接變換方案。將RF信號(hào)直接轉(zhuǎn)化到基帶上。其優(yōu)點(diǎn)在于:信號(hào)轉(zhuǎn)化的步驟少,能夠用簡(jiǎn)單的模擬濾波器與DSP上的數(shù)字濾波器級(jí)聯(lián),有更靈活的調(diào)諧范圍和更大的信道帶寬。
3)寬帶中頻數(shù)字化方案,該方案是目前切實(shí)可行的方案。經(jīng)過(guò)下變頻,將射頻信號(hào)變換為中頻IF信號(hào),在寬帶ADC前可用一個(gè)中心頻率固定的高性能抗混疊濾波器濾除帶外無(wú)用信號(hào),并可在中放級(jí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制,獲得最大信號(hào)增益,減輕帶內(nèi)信號(hào)過(guò)載的可能性。同時(shí),ADC后用數(shù)字濾波代替了模擬濾波,提高了系統(tǒng)的靈活性和濾波器的選擇性。而且,就系統(tǒng)的可編程性而言,寬帶中頻數(shù)字化與射頻數(shù)字化方案相當(dāng)。
寬帶中頻帶通采樣軟件無(wú)線電短波電臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成如圖所示。這種寬帶中頻帶通采樣軟件無(wú)線電從結(jié)構(gòu)形式上看似乎與常規(guī)窄帶超外差電臺(tái)沒(méi)有多大區(qū)別,但這種軟件無(wú)線電臺(tái)從性能上將會(huì)有質(zhì)的飛躍,是窄帶系統(tǒng)所無(wú)法達(dá)到的。
軟件無(wú)線電短波電臺(tái)結(jié)構(gòu)框圖
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析
短波電臺(tái)由窄帶、低速電臺(tái)向?qū)拵?、高速、抗干擾電臺(tái)發(fā)展。
短波電臺(tái)通信方式由原來(lái)的定頻、低速跳頻和低速數(shù)據(jù)通信方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦?低速跳頻、高-低速數(shù)據(jù)、跳頻與擴(kuò)頻、寬帶與窄帶相結(jié)合,多體制并存,綜合運(yùn)用,互為補(bǔ)充的綜合通信方式。
傳統(tǒng)的短波定頻、跳頻電臺(tái)在技術(shù)上存在著語(yǔ)音質(zhì)量差、數(shù)據(jù)速率低、跳速低、抗干擾性能差等問(wèn)題。為解決以上問(wèn)題,將新技術(shù)應(yīng)用于短波通信中,將帶寬從3kHz擴(kuò)展到1MHz以上,將電臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸速率從目前的最高2.4kbps提高到4.8kbps、9.6kbps、19.2kbps,采取糾錯(cuò)、交織、加密等措施,提高了信息傳輸?shù)目煽啃院?a href="http://m.jiuaninvest.com/aqpgbg/" target="_blank" class="keylink">安全性。主要出現(xiàn)以下幾種寬帶、高速短波通信新體制:
1、直接序列擴(kuò)頻(DS)電臺(tái):如美國(guó)SICOM公司研制的直擴(kuò)短波電臺(tái),擴(kuò)頻帶寬為1.5MHz,信息速率最高達(dá)58kbps。
2、短波高速差分跳頻電臺(tái):差分跳頻是近年出現(xiàn)的一種與傳統(tǒng)跳頻技術(shù)完全不同的技術(shù)體制,差分跳頻體制中跳頻序列不再是由偽隨機(jī)碼序列控制,而是由數(shù)據(jù)信息序列通過(guò)頻率轉(zhuǎn)移函數(shù)映射后得到的。如美國(guó)近年來(lái)研制的CHESS電臺(tái),跳速達(dá)5000跳/秒,跳頻帶寬2MHz,信息傳輸速率19.2kbps。
3、短波自適應(yīng)跳頻電臺(tái):短波自適應(yīng)跳頻通信把頻率自適應(yīng)技術(shù)與跳頻技術(shù)結(jié)合起來(lái),通過(guò)頻率自適應(yīng)功能選出可通的"好頻率"作為跳頻頻率表,從而避免了盲目性,提高了可通率。與常規(guī)跳頻相比,自適應(yīng)跳頻電臺(tái)的帶寬、跳速、數(shù)據(jù)傳輸速率都有較大的提高,抗跟蹤式、瞄準(zhǔn)式和部分頻帶阻塞式干擾能力大大增強(qiáng)。
短波單邊帶電臺(tái)體積越來(lái)越小,功能越來(lái)越多,性能越來(lái)越好,兼容性越來(lái)越強(qiáng)。數(shù)字化是短波電臺(tái)的必然發(fā)展趨勢(shì)。
作為短波電臺(tái)中心控制器的主控制器單元,隨著電臺(tái)整機(jī)要求的提高以及嵌人式系統(tǒng)軟硬件的飛速發(fā)展而相應(yīng)發(fā)展。主控制器單元應(yīng)該也必須大量采用最先進(jìn)的硬件及相應(yīng)的軟件技術(shù),融合數(shù)字信號(hào)處理和相關(guān)通信理論以滿足新世紀(jì)通信的需要,而軟件在整個(gè)電臺(tái)研制工作份額會(huì)越來(lái)越大。短波電臺(tái)主控制器單元的發(fā)展趨勢(shì)是:將盡可能多的電臺(tái)通信、控制功能用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),并使軟件模塊化,使得無(wú)線電通信系統(tǒng)徹底擺脫硬件的束縛。
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