專利名稱：數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域中的信號接收處理及 發(fā)射技術(shù)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的無線電監(jiān)管中，接收和發(fā)射是相互獨立的兩個子系統(tǒng)，在發(fā)現(xiàn)非法信號 時不能迅速有效的實施即時干擾，本系統(tǒng)通過DSP+CPLD硬件及底層硬件語言控制實現(xiàn)快 速掃描、單頻干擾、多頻干擾和寬帶攔阻干擾等功能的自動切換。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明利用DSP+CPLD將無線電信號的偵查接收分 析與干擾壓制進(jìn)行一體化設(shè)計，實現(xiàn)干擾信號的快速發(fā)現(xiàn)、即時干擾，最大限度降低非法信 號的危害。本發(fā)明技術(shù)是專為通信電子對抗和無線電頻譜管理研制生產(chǎn)的寬頻帶多功能無 線電偵查干擾壓制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用先進(jìn)的天線技術(shù)、CPLD+DSP核心控制技術(shù)和軟件無線電 信號處理技術(shù)、智能化軟件技術(shù)。該系統(tǒng)在可自動進(jìn)行頻率范圍內(nèi)的搜索發(fā)現(xiàn)信號并自動 對某一頻率或頻段實施干擾，也可對多個頻點進(jìn)行循環(huán)干擾及寬帶攔阻干擾。應(yīng)用方式可 為車載或便攜搬移使用。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于高、低端接收天線的輸出端與2:1選擇 器的高、低輸入端相連接，所述2 1選擇器的輸出端與接收機(jī)相連接，所述接收機(jī)與CPLD控 制模塊相連接實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，激勵源同樣與所述CPLD控制模塊相連接，受所述CPLD控 制模塊控制；所述激勵源的低端輸出連接低端功放，高端輸出連接高端功放，所述高、低端 功放分別連接相應(yīng)的高、低端發(fā)射天線；輸入鍵盤、顯示屏直接與所述CPLD控制模塊相連 接，DSP數(shù)據(jù)處理模塊也直接與所述CPLD模塊相連接，所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊連接Flash芯 片、e印rom芯片和SRAM芯片，所述CPLD控制模塊接口與計算機(jī)相連實現(xiàn)遙控。上述的數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其進(jìn)一步特征在于所述CPLD控制模塊與DSP數(shù) 據(jù)處理模塊之間通過控制線、地址線、數(shù)據(jù)線三組連接線相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算處理；所述輸 入鍵盤包括鍵盤信號處理芯片和鍵盤，所述CPLD控制模塊與所述鍵盤信號處理芯片相連， 所述鍵盤信號處理芯片與所述鍵盤相連，通過所述鍵盤信號處理芯片實現(xiàn)所述鍵盤按鍵與 所述CPLD控制模塊的連接控制；所述顯示屏為3. 5寸TFT液晶顯示屏，自帶顯示處理芯片， 直接與所述CPLD控制模塊通信實現(xiàn)諸如頻率、功率、調(diào)制方式、帶寬參數(shù)的顯示。上述的數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其進(jìn)一步特征在于所述^prom芯片中存儲用戶 預(yù)設(shè)的合法信號列表，通過接收機(jī)快速掃描所接收到的信號電平與信號列表進(jìn)行比對，自 動判斷信號合法性并通過所述CPLD控制觸發(fā)所述激勵源產(chǎn)生相應(yīng)頻率或頻段信號進(jìn)行自 動觸發(fā)干擾。
上述的數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其更進(jìn)一步特征在于所述激勵源采用DDS芯片 進(jìn)行頻率合成，其諧波經(jīng)濾波放大后產(chǎn)生0 3GHz的信號，再利用多路電子開關(guān)和數(shù)字電 位器調(diào)整相應(yīng)頻率的信號幅度；所述激勵源具體實現(xiàn)方式為語音輸入接口、電子音輸入 接口、亞音輸入接口三種干擾形式通過單刀三擲開關(guān)選擇一路，通過數(shù)字電位器和單刀多 擲開關(guān)分別輸入到DDS芯片和VCO芯片，所述VCO芯片與PLL芯片組合后根據(jù)工作頻率范 圍要求選擇一路或多路，最后通過數(shù)控衰減器輸出；所述DDS芯片和所述PLL芯片的控制均 由所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊和所述CPLD控制模塊來實現(xiàn)；所述數(shù)控衰減器通過所述CPLD控 制模塊實現(xiàn)輸出功率的穩(wěn)定調(diào)節(jié)和功率控制。本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果1)偵查接收和干擾壓制一體化，在大大減少偵查到非法信號與作出反應(yīng)發(fā)射干擾 信號之間的時間間隔，實現(xiàn)瞬時自動切換，DSP技術(shù)的應(yīng)用極大加強(qiáng)系統(tǒng)反應(yīng)速度的同時也 降低了系統(tǒng)成本，偵查接收與干擾發(fā)射共用一套核心控制系統(tǒng)。2)系統(tǒng)從車載可搬移式兩用出發(fā)，配置的全是搬運(yùn)裝拆快捷方便的小尺寸全向天 線。為提高天線增益，也可將天線分頻段，根據(jù)實際應(yīng)用要求可配備全向或定向天線。3)系統(tǒng)配備的功率放大器可對其輸出功率進(jìn)行自動控制，使得輸出功率穩(wěn)定可 靠；同時對外接輸出端口進(jìn)行檢測，當(dāng)處于開路和短路時以及天線駐波(VSWR)超過3. 0時， 能自動保護(hù)功放。4)系統(tǒng)配備激勵機(jī)為全頻段多功能激勵機(jī)，由計算機(jī)控制，也可面板操作。該機(jī)除 具有常規(guī)的單頻干擾功能外，還具有寬帶攔阻干擾功能，可有效地干擾自動換頻信號、CDMA 等擴(kuò)頻信號和跳頻信號。5)系統(tǒng)配備的一體化控制軟件具有強(qiáng)大的控制功能和信號處理功能，例如快速掃 描、單頻干擾、多頻干擾和寬帶攔阻干擾等功能的自動切換，連續(xù)干擾和定時干擾的控制， 窄帶調(diào)制和寬帶調(diào)制的選擇，用戶權(quán)限設(shè)定和管理等等。


圖1是本發(fā)明數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)的系統(tǒng)電原理框圖；圖2是本發(fā)明的激勵源原理圖；圖3是本發(fā)明的軟件控制流程圖。
具體實施例方式以下通過說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)的系統(tǒng)電原理框圖如圖1所示，圖中1是CPLD控制 模塊，2是DSP數(shù)據(jù)處理模塊，3是鍵盤信號處理芯片，4是鍵盤，5是液晶顯示屏，6是接收 機(jī)，7是2:1選擇器，8是低端接收天線，9是高端接收天線，10是激勵源，11是低端功放，12 是高端功放，13是低端發(fā)射天線，14是高端發(fā)射天線，15是flash芯片，16是^prom芯片， 17是SRAM芯片，18是參考源，19是遙控計算機(jī)，20是電源。其邏輯關(guān)系如下CPLD控制模塊1與DSP數(shù)據(jù)處理模塊2之間通過控制線、地 址線、數(shù)據(jù)線三組連接線相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算處理；DSP數(shù)據(jù)處理模塊2與flash芯片15、 eeprom芯片16、SRAM芯片17相連；CPLD控制模塊1與鍵盤信號處理芯片3相連，鍵盤信號處理芯片3與鍵盤4相連，通過hd7279鍵盤信號處理芯片3實現(xiàn)鍵盤4按鍵與C PLD控制模塊1的連接控制；液晶顯示屏5為3. 5寸TFT顯示屏，自帶顯示處理芯片，直接與CPLD 控制模塊1通信實現(xiàn)諸如頻率、功率、調(diào)制方式、帶寬等各種參數(shù)的顯示，配合鍵盤實現(xiàn)本 機(jī)的操作。激勵源設(shè)計所述激勵源由DDS、VC0、濾波、調(diào)制信號產(chǎn)生器等電路組成，能產(chǎn)生各種帶寬的干 擾信號，源參數(shù)的設(shè)置及反饋通過DSP+CPLD空盒子模塊來綜合處理，與控制面板、TFT彩屏 等外設(shè)關(guān)聯(lián)。本實施例中采用DDS芯片加上多路VCO芯片組合的方式實現(xiàn)工作頻帶范圍內(nèi) 的信號源產(chǎn)生，并可實現(xiàn)快速掃描。激勵源具體實現(xiàn)原理見附圖2所示，圖中101為語音輸入接口，102為電子音輸入 接口，103為亞音輸入接口，104為單刀三擲開關(guān)，105為數(shù)字電位器，106為單刀多擲開關(guān)、 107為PLL芯片、108為VCO芯片、109為DDS芯片、1010為參考源、1011為射頻多路選擇器、 1012為數(shù)控衰減器。語音、電子音、亞音3種干擾形式通過單刀三擲開關(guān)選擇一路，分別輸入DDS源和 VCO, VCO與PLL的組合可以根據(jù)工作頻率范圍要求選擇一路或多路。DDS芯片和PLL芯片 的控制均由DSP+CPLD來實現(xiàn)。DSP+CPLD控制模塊實現(xiàn)方法硬件語言控制采用DSP+CPLD的方案以實現(xiàn)對操作鍵盤、DDS芯片、PLL芯片、TFT 彩屏顯示、數(shù)據(jù)通訊端口等的連接控制。該模塊設(shè)計采用DSP+CPLD的方案來實現(xiàn)，使用TFT 彩屏來顯示。軟件程序主要包括主程序軟件、偵查接收機(jī)控制軟件、偵查監(jiān)測軟件、干擾控 制軟件、鍵盤接口軟件和TFT彩屏顯示接口軟件等。系統(tǒng)中用cpld為DSP組合外圍電路。 串口，F(xiàn)LASH，SARAM,鍵盤，顯示屏，蜂鳴器，DDS等都是通過CPLD橋梁與DSP進(jìn)行通信。>DDS/PLL接口設(shè)計接口中包含了濾波器的選擇、調(diào)制方式的選擇、DDS的控制 及亞音信號的發(fā)生。DDS可選用工作頻率高達(dá)IGHz的集成芯片，其頻率分辨率(既頻率累 加器位數(shù))為32位。>鍵盤接口設(shè)計鍵盤使用具有串行接口的智能顯示驅(qū)動芯片。其片選信號功能 使它方便地實現(xiàn)多于64鍵的鍵盤接口，內(nèi)含去抖電路，保證了按鍵的準(zhǔn)確性。KEY_CS為鍵 盤片選信號，KEY_CLK和KEY_DATA為時鐘信號和數(shù)據(jù)信號。KEY_KEY為中斷信號，通知DSP 有按鍵按下，讀取鍵盤碼。>顯示屏接口設(shè)計彩屏具有硬件漢字字庫功能，能夠顯示16*16、24*24、32*32字 體。顯示像素320*240 ；顯示屏的GPIO 口可以讀取字模。通過TFTAO和D0-D7數(shù)據(jù)總線顯 示系統(tǒng)畫面。>外部接口設(shè)計DSP與接收機(jī)或外部上位機(jī)的通信通過異步收發(fā)器UART來實 現(xiàn)。它包含了兩路相互獨立的異步收發(fā)器，接收和發(fā)送各帶的64-字節(jié)FIFO，并各自帶有 Modem接口信號，最高傳輸速率可達(dá)1.5Mbps波特率。通過A0，Al，A2三根不同地址線的組 合實現(xiàn)對TL16C752B寄存器的配置，UART_INTA為中斷信號，當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送過來時，UART_ INTA管腳輸出低電平。UART_CSA為片選信號，低電平表示選中狀態(tài)。TXA和RXA為數(shù)據(jù)的 接受和發(fā)送管腳。通過串口轉(zhuǎn)換芯片也可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊。>程序存儲器程序存儲器用來實現(xiàn)掉電時存儲系統(tǒng)的程序。在系統(tǒng)上電時，由DSP內(nèi)部ROM存儲的搬移程序?qū)LASH里存儲的系統(tǒng)程序搬移到DSP的RAM空間執(zhí)行。對存儲器的燒寫也是由DSP來完成>SRAM:對于DSP芯片來說除了內(nèi)部的ROM以夕卜，它還可以擴(kuò)展外部存儲器包括數(shù) 據(jù)空間、I/O空間、程序空間為8M空間程序空間尋址是通過額外地址線來實現(xiàn)，由XPC寄存 器來控制。SRAM芯片它通過cpld與DSP進(jìn)行連接，通過cpld改變不同的電路組合方式可 實現(xiàn)不同的擴(kuò)展方式獨立的程序和數(shù)據(jù)存儲區(qū)，混合程序區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，優(yōu)化的混合程序區(qū) 和數(shù)據(jù)區(qū)> EEPROM =EEPROM用于掉電時保存數(shù)據(jù)，系統(tǒng)再次上電復(fù)位時可以讀取先前的狀 態(tài)信息。在系統(tǒng)中用于存儲合法信號的信道頻率或其它參數(shù)。軟件控制流程見附圖3。智能化無線電偵查干擾壓制一體機(jī)的關(guān)鍵在于通過DSP+CPLD實現(xiàn)對接收機(jī)接收 到的信號進(jìn)行分析處理、存儲、判定然后自動根據(jù)用戶預(yù)設(shè)閥值自動對干擾機(jī)激勵源進(jìn)行 控制，發(fā)射相應(yīng)干擾信號。所述系統(tǒng)流程是高、低端接收天線的輸出端與2:1選擇器的高、低輸入端相連接， 該選擇器的輸出端與接收機(jī)相連接，接收機(jī)與CPLD控制模塊相連接實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，激 勵源同樣與CPLD控制模塊相連接，受CPLD模塊控制；激勵源的低端輸出連接低端功放， 高端輸出連接高端功放，高、低端功放分別連接相應(yīng)的高、低端發(fā)射天線；系統(tǒng)本機(jī)輸入鍵 盤、顯示屏等直接與CPLD模塊相連接，DSP處理模塊也直接與CPLD模塊相連接，DSP連接 Flash、eeprom和SRAM，CPLD控制模塊接口與計算機(jī)(或網(wǎng)絡(luò))相連實現(xiàn)遙控。所述的激勵源實現(xiàn)方案采用DDS芯片加VCO進(jìn)行頻率合成，其諧波經(jīng)濾波放大后 產(chǎn)生0 3GHz的信號，再利用多路電子開關(guān)和數(shù)字電位器等調(diào)整相應(yīng)頻率的信號幅度。激 勵源通過900MHz參考源前端連接相應(yīng)的亞音芯片、錄音調(diào)制電路、語音調(diào)制電路、噪聲調(diào) 制電路產(chǎn)生相應(yīng)的干擾信號類型。在所述的自動觸發(fā)干擾采用在e印rom中存儲用戶預(yù)設(shè)的合法信號列表，通過接 收機(jī)快速掃描所接收到的信號電平與信號列表進(jìn)行比對，自動判斷信號合法性并通過CPLD 控制觸發(fā)激勵源產(chǎn)生相應(yīng)頻率或頻段信號進(jìn)行干擾。在所述的數(shù)控衰減器連接于濾波器后端，輸出端連接于功率放大器，數(shù)控衰減器 通過CPLD控制實現(xiàn)輸出功率的穩(wěn)定調(diào)節(jié)和功率控制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉 此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，但仍然屬于本發(fā)明 之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于高、低端接收天線的輸出端與2∶1選擇器的高、低輸入端相連接，所述2∶1選擇器的輸出端與接收機(jī)相連接，所述接收機(jī)與CPLD控制模塊相連接實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，激勵源同樣與所述CPLD控制模塊相連接，受所述CPLD控制模塊控制；所述激勵源的低端輸出連接低端功放，高端輸出連接高端功放，所述高、低端功放分別連接相應(yīng)的高、低端發(fā)射天線；輸入鍵盤、顯示屏直接與所述CPLD控制模塊相連接，DSP數(shù)據(jù)處理模塊也直接與所述CPLD模塊相連接，所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊連接Flash芯片、eeprom芯片和SRAM芯片，所述CPLD控制模塊接口與計算機(jī)相連實現(xiàn)遙控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于所述CPLD控制模塊 與DSP數(shù)據(jù)處理模塊之間通過控制線、地址線、數(shù)據(jù)線三組連接線相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算處 理；所述輸入鍵盤包括鍵盤信號處理芯片和鍵盤，所述CPLD控制模塊與所述鍵盤信號處理 芯片相連，所述鍵盤信號處理芯片與所述鍵盤相連，通過所述鍵盤信號處理芯片實現(xiàn)所述 鍵盤按鍵與所述CPLD控制模塊的連接控制；所述顯示屏為3. 5寸TFT液晶顯示屏，自帶顯 示處理芯片，直接與所述CPLD控制模塊通信實現(xiàn)諸如頻率、功率、調(diào)制方式、帶寬參數(shù)的顯示 o
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于所述e印rom芯片中存 儲用戶預(yù)設(shè)的合法信號列表，通過接收機(jī)快速掃描所接收到的信號電平與信號列表進(jìn)行比 對，自動判斷信號合法性并通過所述CPLD控制觸發(fā)所述激勵源產(chǎn)生相應(yīng)頻率或頻段信號 進(jìn)行自動觸發(fā)干擾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于所述激勵源采 用DDS芯片進(jìn)行頻率合成，其諧波經(jīng)濾波放大后產(chǎn)生0 3GHz的信號，再利用多路電子開 關(guān)和數(shù)字電位器調(diào)整相應(yīng)頻率的信號幅度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于所述激勵源實 現(xiàn)方式，語音輸入接口、電子音輸入接口、亞音輸入接口三種干擾形式通過單刀三擲開關(guān)選 擇一路，通過數(shù)字電位器和單刀多擲開關(guān)分別輸入到DDS芯片和VC0芯片，所述VC0芯片與 PLL芯片組合后根據(jù)工作頻率范圍要求選擇一路或多路，最后通過數(shù)控衰減器輸出；所述 DDS芯片和所述PLL芯片的控制均由所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊和所述CPLD控制模塊來實現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)控衰減器通過 所述CPLD控制模塊實現(xiàn)輸出功率的穩(wěn)定調(diào)節(jié)和功率控制。
全文摘要
本發(fā)明數(shù)字式無線電監(jiān)管系統(tǒng)，其高、低端接收天線的輸出端與21選擇器的高、低輸入端相連接，該選擇器的輸出端與接收機(jī)相連接，接收機(jī)與CPLD控制模塊相連接實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，激勵源同樣與CPLD模塊相連接，受CPLD模塊控制；激勵源的低端輸出連接低端功放，高端輸出連接高端功放，高、低端功放分別連接相應(yīng)的高、低端發(fā)射天線；系統(tǒng)本機(jī)輸入鍵盤、顯示屏等直接與CPLD模塊相連接，DSP處理模塊也直接與CPLD模塊相連接，DSP連接Flash、eeprom和SRAM，CPLD模塊接口與計算機(jī)相連實現(xiàn)遙控。本發(fā)明將無線電信號的偵查接收分析與干擾壓制進(jìn)行一體化設(shè)計，實現(xiàn)干擾信號的快速發(fā)現(xiàn)、即時干擾，最大限度降低非法信號的危害。
文檔編號H04B17/00GK101833316SQ201010145888
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者屈永平, 潘小海, 趙明建 申請人:南京天之譜科技有限公司