專(zhuān)利名稱(chēng)：一種短波調(diào)制解調(diào)器及其調(diào)制解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種短波調(diào)制解調(diào)器及其調(diào)制解調(diào)方法。
背景技術(shù)：
短波通信由于通信距離遠(yuǎn)、成本低、抗毀性好而廣泛用于軍事和民用通信。隨著自適應(yīng)短波通信技術(shù)的興起，短波通信的質(zhì)量得到了很大的改善，已成為遠(yuǎn)距離無(wú)線通信的一種重要手段。但短波信道的多徑干擾和衰落等十分嚴(yán)重，因此在短波信道上進(jìn)行大容量、高速數(shù)據(jù)傳輸十分困難，且誤碼率很高。 短波調(diào)制解調(diào)器是專(zhuān)為短波信道設(shè)計(jì)的無(wú)線數(shù)據(jù)終端，配合短波電臺(tái)使用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。目前的短波調(diào)制解調(diào)器一般采用單片數(shù)字信號(hào)處理芯片，處理速度不高。編碼方式一般采用卷積編碼，維特比譯碼算法，均衡器采用均方根卡爾曼算法判決反饋均衡器。數(shù)據(jù)傳輸方式為FEC，數(shù)據(jù)傳輸速率為150bps 2400bps。僅支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)通信，業(yè)務(wù)支持能力單一?，F(xiàn)有短波調(diào)制解調(diào)器的技術(shù)方案參考圖I。

發(fā)明內(nèi)容
為彌補(bǔ)上述缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種短波調(diào)制解調(diào)器及其調(diào)制解調(diào)方法，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速傳輸，支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)和聲碼傳輸，適應(yīng)不同通信機(jī)制，誤碼率很低。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。技術(shù)方案一一種短波調(diào)制解調(diào)器，包括信號(hào)處理單元和顯示控制單元，所述顯示控制單元完成其與信號(hào)處理單元間的主控命令的處理、輸入操作的處理及液晶屏的顯示，其特征在于，所述信號(hào)處理單元包括主DSP、從DSP和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA，所述主DSP對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或聲碼進(jìn)行LDPC編碼、交織、walsh調(diào)制、加擾碼后，進(jìn)行8PSK調(diào)制，調(diào)制后信號(hào)通過(guò)加性高斯白噪聲信道傳輸，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行同步檢測(cè)，HF-RLS算法和Turbo均衡，8PSK解調(diào)、解擾、解walsh，解交織；所述從DSP對(duì)主DSP發(fā)送的聲碼進(jìn)行聲碼算法，并將結(jié)果送回給主DSP ;所述FPGA與主DSP連接，對(duì)主DSP輸出的LDPC碼進(jìn)行譯碼。上述技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于(I)所述輸入操作處理包括按鍵和工種開(kāi)關(guān)輸入操作的處理。本發(fā)明硬件采用兩個(gè)處理器和一個(gè)FPGA構(gòu)架，其中主DSP、從DSP分兩路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，與現(xiàn)有技術(shù)一個(gè)處理芯片相比，處理速度更快、處理數(shù)據(jù)能力更強(qiáng)。其中的FPGA最大的特點(diǎn)就是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以靈活的更改設(shè)計(jì)，減少受制于專(zhuān)用芯片的束縛，可以適應(yīng)不同的通信體制，只需替換接收機(jī)中的固件，修改核心處理模塊中的軟件即可，使用戶(hù)不需購(gòu)買(mǎi)新的硬件即可實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)、不斷改善的應(yīng)用要求及性能提升的需要；FPGA具有強(qiáng)大的邏輯資源和寄存器資源可以應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)中大量的高速電子線路設(shè)計(jì)需求；該LDPC碼的譯碼在FPGA上實(shí)現(xiàn)，作為協(xié)處理器供DSP程序調(diào)用以實(shí)現(xiàn)快速譯碼，且FPGA擁有更快的速度，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的 高速邏輯。技術(shù)方案二一種短波調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，主DSP對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或聲碼進(jìn)行LDPC編碼、交織、walsh調(diào)制、加擾碼，進(jìn)行8PSK調(diào)制，調(diào)制后信號(hào)通過(guò)加性高斯白噪聲信道傳輸，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行同步檢測(cè)，HF-RLS算法和Turbo均衡，8PSK解調(diào)、解擾、解walsh，解交織；從DSP完成聲碼算法，并將結(jié)果發(fā)回給主DSP ；FPGA對(duì)LDPC碼進(jìn)行譯碼。上述技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于(I)所述LDPC碼屬于準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，所述準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的校驗(yàn)矩陣由多個(gè)具有不同循環(huán)移位次數(shù)的單位陣構(gòu)成。(2)所述準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H定義為
權(quán)利要求
1.一種短波調(diào)制解調(diào)器，包括信號(hào)處理單元和顯示控制單元，所述顯示控制單元完成其與信號(hào)處理單元間的主控命令的處理、輸入操作的處理及液晶屏的顯示，其特征在于，所述信號(hào)處理單元包括主DSP、從DSP和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA，所述主DSP用于對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或聲碼進(jìn)行LDPC編碼、交織、walsh調(diào)制、加擾碼后，進(jìn)行8PSK調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)通過(guò)加性高斯白噪聲信道傳輸，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行同步檢測(cè)，HF-RLS算法和Turbo均衡，8PSK解調(diào)、解擾、解walsh，解交織；所述從DSP對(duì)主DSP發(fā)送的聲碼進(jìn)行聲碼算法，并將結(jié)果送回給主DSP ;所述FPGA與主DSP連接，對(duì)主DSP輸出的LDPC碼進(jìn)行譯碼。
2.如權(quán)利要求I所述的短波調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，所述輸入操作處理包括按鍵和工種開(kāi)關(guān)輸入操作的處理。
3.一種短波調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，主DSP對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或聲碼進(jìn)行LDPC編碼、交織、walsh調(diào)制、加擾碼，進(jìn)行8PSK調(diào)制，調(diào)制后信號(hào)通過(guò)加性高斯白噪聲信道傳輸，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行同步檢測(cè)，HF-RLS算法和Turbo均衡，8PSK解調(diào)、解擾、解walsh，解交織；從DSP完成聲碼算法，并將結(jié)果發(fā)回給主DSP ；FPGA對(duì)LDPC碼進(jìn)行譯碼。
4.如權(quán)利要求3所述的短波調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，所述LDPC碼屬于準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，所述準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的校驗(yàn)矩陣由多個(gè)具有不同循環(huán)移位次數(shù)的單位陣構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的短波調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，所述準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H定義為
6.如權(quán)利要求3的短波調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，所述HF-RLS為快速RLS算法，包括初估多徑的個(gè)數(shù)，多徑位置和它們之間的距離；在輸入發(fā)送端數(shù)據(jù)向量時(shí)，保留對(duì)應(yīng)多徑位置及其前后兩個(gè)碼元的數(shù)據(jù)，其它位置全部清零；按標(biāo)準(zhǔn)RLS迭代算法運(yùn)算。
7.如權(quán)利要求3所述的短波調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，所述Turbo均衡具體指前饋濾波的接收信號(hào)與前一次迭代得到的發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)反饋濾波之后的結(jié)果進(jìn)行干擾消除，再將干擾消除的結(jié)果發(fā)送給FPGA進(jìn)行譯碼。
8.如權(quán)利要求7所述的短波調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，在沒(méi)有反饋信息的第一次均衡時(shí)，采用DDE算法進(jìn)行計(jì)算。
9.如權(quán)利要求7所述的短波調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，所述譯碼是通過(guò)對(duì)數(shù)似然比表示的BT算法進(jìn)行LDPC譯碼。
10.如權(quán)利要求3所述的短波調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，所述信號(hào)傳輸方式采用無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸ARQ模式。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種短波調(diào)制解調(diào)器及其調(diào)制解調(diào)方法。該調(diào)制解調(diào)器包括信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元包括主DSP、從DSP和FPGA，所述主DSP對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或聲碼進(jìn)行LDPC編碼、交織、walsh調(diào)制、加擾碼后，進(jìn)行8PSK調(diào)制，調(diào)制后信號(hào)通過(guò)加性高斯白噪聲信道傳輸，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行同步檢測(cè)，HF-RLS算法和Turbo均衡，8PSK解調(diào)、解擾、解walsh，解交織；所述從DSP完成聲碼算法；所述FPGA對(duì)LDPC碼進(jìn)行譯碼。本發(fā)明技術(shù)方案采用了LDPC碼、Turbo均衡等技術(shù)，在白噪聲下誤碼率?。粩?shù)據(jù)傳輸采用ARQ模式傳輸，能夠保證數(shù)據(jù)的無(wú)差錯(cuò)傳輸。
文檔編號(hào)H04M11/06GK102638629SQ20121009032
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者劉琪, 張健, 張雅慧, 楊磊, 田甜, 葛亮, 譚文生 申請(qǐng)人:西安烽火電子科技有限責(zé)任公司