專利名稱：一種基于散射組網(wǎng)的多路由選擇裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域中的一種基于散射組網(wǎng)的多路由選擇裝置，特別適用于源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間的直接信道狀態(tài)欠佳的情況。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有散射通信仍然是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，散射通信系統(tǒng)的性能受信道影響較大；若對(duì)散射通信進(jìn)行組網(wǎng)，使其獲得分集增益，有效地對(duì)抗信道衰落，就使得各散射通信節(jié)點(diǎn)每個(gè)方向至少兩個(gè)天線，增加了設(shè)備復(fù)雜度。而且由于終端體積，功耗等限制使散射組網(wǎng)受到較大的局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于為避免散射組網(wǎng)的上述缺點(diǎn)，通過中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)散射通信分·集進(jìn)行組網(wǎng)。通過引入中繼節(jié)點(diǎn)形成中繼信道，中繼信道與直接信道間的衰落相互獨(dú)立，到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的幾路信號(hào)進(jìn)行最大比值合并，從而獲得分集增益，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)，提高通信系統(tǒng)性能。根據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)處理信號(hào)的方式不同使用不同處理裝置，包括放大系數(shù)產(chǎn)生器和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于散射組網(wǎng)的多路由選擇裝置，包括信號(hào)產(chǎn)生器I、低噪聲放大器2、變頻器3、可變?cè)鲆娣糯笃?、放大系數(shù)產(chǎn)生器5、第一延遲校正器6、第二延遲校正器7、第三延遲校正器13、第一中繼節(jié)點(diǎn)、第二中繼節(jié)點(diǎn)、信號(hào)合并器14和電源15 ;其特征在于信號(hào)產(chǎn)生器I將產(chǎn)生的信號(hào)分三路進(jìn)行輸出；低噪聲放大器2對(duì)信號(hào)產(chǎn)生器I輸入的第一路信號(hào)進(jìn)行放大后輸出；變頻器3對(duì)低噪聲放大器2輸入的放大信號(hào)進(jìn)行下變頻后輸出；放大系數(shù)產(chǎn)生器5根據(jù)變頻器3輸入的信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)的放大系數(shù)后輸出；可變?cè)鲆娣糯笃?在放大系數(shù)產(chǎn)生器5輸入的信號(hào)放大倍數(shù)的控制下根據(jù)信號(hào)的形式和功率對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，再進(jìn)行輸出；第一延遲校正器6對(duì)可變?cè)鲆娣糯笃?輸入的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間上的延遲校正后輸出；第二延遲校正器7對(duì)信號(hào)產(chǎn)生器I輸入的第二路信號(hào)進(jìn)行延遲校正；第一中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生器I輸入的第二路信號(hào)進(jìn)行變頻放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)后進(jìn)行輸出；第二中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)第一中繼節(jié)點(diǎn)輸入的信號(hào)再次進(jìn)行變頻放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)后進(jìn)行輸出；第三延遲校正器13對(duì)第二中繼節(jié)點(diǎn)輸入的信號(hào)進(jìn)行延遲校正后輸出；信號(hào)合并器14對(duì)第一延遲校正器6、第二延遲校正器7和第三延遲校正器13輸入的三路信號(hào)進(jìn)行最大比值合并。其中，第一中繼節(jié)點(diǎn)或第二中繼節(jié)點(diǎn)包括第一變頻放大器8、第二變頻放大器12、A/D轉(zhuǎn)換器9、譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器10和D/A轉(zhuǎn)換器11 ;第一變頻放大器8對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行下變頻放大后輸出；A/D轉(zhuǎn)換器9對(duì)第一變頻放大器8輸入的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸出；譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器10對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器9輸入的信號(hào)進(jìn)行譯碼轉(zhuǎn)發(fā)后輸出；D/A轉(zhuǎn)換器11對(duì)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器10輸入的信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后輸出；第二變頻放大器12對(duì)D/A轉(zhuǎn)換器11對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行上變頻放大后輸出。[0007]其中，所述的放大系數(shù)產(chǎn)生器5包括衰落系數(shù)檢測(cè)器51、絕對(duì)值計(jì)算器52、平方器53、第一信號(hào)功率檢測(cè)器54、乘法器55、第二信號(hào)功率檢測(cè)器56、加法器57、噪聲功率檢測(cè)器58和除法器59 ;變頻器3輸出的信號(hào)分為四路分別進(jìn)入衰落系數(shù)檢測(cè)器51、第一信號(hào)功率檢測(cè)器54、第二信號(hào)功率檢測(cè)器56和噪聲功率檢測(cè)器58 ;衰落系數(shù)檢測(cè)器51對(duì)變頻器3輸入的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)的衰落系數(shù)后輸出；絕對(duì)值計(jì)算器52對(duì)衰落系數(shù)檢測(cè)器51輸入的信號(hào)計(jì)算信號(hào)的絕對(duì)值后輸出；平方器53對(duì)絕對(duì)值計(jì)算器52輸入的信號(hào)行平方后輸出；第一信號(hào)功率檢測(cè)器54對(duì)變頻器3輸入的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)其功率后輸出；乘法器55對(duì)平方器53和第一信號(hào)功率檢測(cè)器54輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行相乘運(yùn)算后輸出；第二信號(hào)功率檢測(cè)器56對(duì)變頻器3輸入的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)其功率后輸出；噪聲功率檢測(cè)器58對(duì)變頻器3輸入的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)其噪聲功率后輸出；加法器57對(duì)乘法器55和噪聲功率檢測(cè)器58輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行相加運(yùn)算后輸出；除法器59對(duì)第二信號(hào)功率檢測(cè)器56和加法器57輸入的兩 路信號(hào)進(jìn)行相除運(yùn)算后輸出放大系數(shù)至可變?cè)鲆娣糯笃?。其中，所述的譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器包括放大器101、相干檢測(cè)器102、軟判決譯碼器103、幀頭提取器104、信息抽取器105、編碼器106和上變頻器107 ;放大器101對(duì)A/D(9)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大后輸出；相干檢測(cè)器102對(duì)放大器101輸入的信號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)后輸出；軟判決譯碼器103對(duì)相干檢測(cè)器102輸入的信號(hào)進(jìn)行判決譯碼后輸出；幀頭提取器104對(duì)軟判決譯碼器103輸入的信號(hào)提取幀頭后輸出；信息抽取器105對(duì)軟判決譯碼器103輸入的信號(hào)進(jìn)行信息抽取，抽取出源信息后輸出；編碼器106對(duì)幀頭提取器104和信息抽取器105輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行編碼后輸出；上變頻器107對(duì)編碼器106輸入的信號(hào)進(jìn)行上變頻后輸出至D/A11。I.本實(shí)用新型采用了多路由選擇算法，通過引入中繼節(jié)點(diǎn)，形成與直接信道相互獨(dú)立的中繼信道，到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的多路信號(hào)進(jìn)行最大比值合并。有效減低系統(tǒng)誤碼率，提高系統(tǒng)性能。2.本實(shí)用新型采用了節(jié)點(diǎn)間的相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)散射通信的組網(wǎng)功能，較直接組網(wǎng)而言，多路由協(xié)作組網(wǎng)復(fù)雜度低。3.本實(shí)用新型算法根據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)處理信息不同，可以分為放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議等。根據(jù)分析可得放大轉(zhuǎn)發(fā)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)在相同信噪比下有更低的誤碼率，系統(tǒng)性能更好。

圖I是本實(shí)用新型的電原理圖。圖2是本實(shí)用新型放大系數(shù)產(chǎn)生器電原理圖。圖3是本實(shí)用新型譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器電原理圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)DI至圖3。一種基于散射組網(wǎng)的多路由選擇裝置，包括信號(hào)產(chǎn)生器I、低噪聲放大器2、變頻器3、可變?cè)鲆娣糯笃?、放大系數(shù)產(chǎn)生器5、第一延遲校正器6、第二延遲校正器7、第三延遲校正器13、第一中繼節(jié)點(diǎn)、第二中繼節(jié)點(diǎn)、信號(hào)合并器14和電源15，實(shí)施例按圖I進(jìn)行連接線路。信號(hào)產(chǎn)生器I的作用是產(chǎn)生源信號(hào)，低噪聲放大器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大，變頻器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行變頻，放大系數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生信號(hào)要放大的系數(shù)，可變?cè)鲆娣糯笃鞲鶕?jù)放大系數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生的系數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，第一至第三延遲校正器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行延遲校正，以保證各路信號(hào)同時(shí)到達(dá)接收端，信號(hào)合并器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行最大比值合并，電源為所 有元器件供電。第一中繼節(jié)點(diǎn)或第二中繼節(jié)點(diǎn)的作用是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行譯碼轉(zhuǎn)發(fā)，它包括第一變頻放大器8、第二變頻放大器12、A/D轉(zhuǎn)換器9、譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器10和D/A轉(zhuǎn)換器11。所述的放大系數(shù)產(chǎn)生器5包括衰落系數(shù)檢測(cè)器51、絕對(duì)值計(jì)算器52、平方器53、第一信號(hào)功率檢測(cè)器54、乘法器55、第二信號(hào)功率檢測(cè)器56、加法器57、噪聲功率檢測(cè)器58和除法器59，實(shí)施例按圖2進(jìn)行連接線路。所述的譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器包括放大器101、相干檢測(cè)器102、軟判決譯碼器103、幀頭提取器104、信息抽取器105、編碼器106和上變頻器107，實(shí)施例按圖3進(jìn)行連接線路。本實(shí)用新型電源15提供整個(gè)解調(diào)器的直流工作電壓，實(shí)施例采用市售通用集成穩(wěn)壓直流電源模塊制作，其輸出+V電壓為+3. 3V、供電電流為1A。本實(shí)用新型簡(jiǎn)要工作原理如下源節(jié)點(diǎn)由信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生源信號(hào)，由定向天線分別發(fā)送給兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)與一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)，其中一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)采用放大轉(zhuǎn)發(fā)算法處理信息，另一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)采用譯碼轉(zhuǎn)發(fā)算法處理信息，采用放大轉(zhuǎn)發(fā)的中繼節(jié)點(diǎn)依據(jù)信號(hào)功率、噪聲功率、信道衰落系數(shù)計(jì)算中繼節(jié)點(diǎn)的放大系數(shù)，再由進(jìn)入中繼節(jié)點(diǎn)的信息乘以放大系數(shù)后發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)。譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的中繼節(jié)點(diǎn)則對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行變頻放大、解調(diào)、解碼后恢復(fù)源信號(hào)，再在中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)恢復(fù)的源信號(hào)進(jìn)行重新編碼、調(diào)制后發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)。目的節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的三路信號(hào)，進(jìn)行最大比值合并，還原源信號(hào)。本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把圖I、圖2、圖3中所示算法的所有電路器件安裝在3塊尺寸大小長X寬為280X 140mm的印制板上，然后把3塊印制板分別安裝在3個(gè)長X寬X高為290X 150X 30mm的屏蔽盒插件中，屏蔽盒插件安裝在多路由選擇裝置的機(jī)箱內(nèi)，屏蔽盒插件前面板安裝網(wǎng)絡(luò)端口 A、B、E、F四芯電纜插座及發(fā)射信號(hào)出端口 C、接收信號(hào)入端口 D的兩個(gè)電纜插座，后面板上安裝外部時(shí)鐘入端G和電源入端插座，組裝成本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種基于散射組網(wǎng)的多路由選擇裝置，包括信號(hào)產(chǎn)生器(I)、低噪聲放大器(2)、變頻器(3)、可變?cè)鲆娣糯笃?4)、放大系數(shù)產(chǎn)生器(5)、第一延遲校正器(6)、第二延遲校正器(7)、第三延遲校正器(13)、第一中繼節(jié)點(diǎn)、第二中繼節(jié)點(diǎn)、信號(hào)合并器(14)和電源(15)；其特征在于信號(hào)產(chǎn)生器(I)將產(chǎn)生的信號(hào)分三路進(jìn)行輸出；低噪聲放大器(2)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生器(I)輸入的第一路信號(hào)進(jìn)行放大后輸出；變頻器(3)對(duì)低噪聲放大器(2)輸入的放大信號(hào)進(jìn)行下變頻后輸出；放大系數(shù)產(chǎn)生器(5)針對(duì)變頻器(3)輸入的信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)的放大系數(shù)后輸出；可變?cè)鲆娣糯笃?4)在放大系數(shù)產(chǎn)生器(5)輸入的放大倍數(shù)的控制下根據(jù)信號(hào)的形式和功率對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，再進(jìn)行輸出；第一延遲校正器(6)對(duì)可變?cè)鲆娣糯笃?4)輸入的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間上的延遲校正后輸出；第二延遲校正器(7)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生器(I)輸入的第二路信號(hào)進(jìn)行延遲校正；第一中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生器(I)輸入的第三路信號(hào)進(jìn)行變頻放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)后進(jìn)行輸出；第二中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)第一中繼節(jié)點(diǎn)輸入的信號(hào)再次進(jìn)行變頻放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)后進(jìn)行輸出；第三延遲校正器(13)對(duì)第二中繼節(jié)點(diǎn)輸入的信號(hào)進(jìn)行延遲校正后輸出；信號(hào)合并器(14)對(duì)第一延遲校正器(6)、第二延遲校正器(7)和第三延遲校正器(13)輸入的三路信號(hào)進(jìn)行最大比值合并。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于散射組網(wǎng)的多路由選擇裝置，其特征在于第一中繼節(jié)點(diǎn)或第二中繼節(jié)點(diǎn)包括第一變頻放大器(8)、第二變頻放大器(12)、A/D轉(zhuǎn)換器(9)、譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器(10)、D/A轉(zhuǎn)換器(11);第一變頻放大器(8)對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行下變頻放大后輸出；A/D轉(zhuǎn)換器(9)對(duì)第一變頻放大器(8)輸入的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸出；譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器(10)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器(9)輸入的信號(hào)進(jìn)行譯碼轉(zhuǎn)發(fā)后輸出；D/A轉(zhuǎn)換器(11)對(duì)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器(10)輸入的信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后輸出；第二變頻放大器(12)對(duì)D/A轉(zhuǎn)換器(11)對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行上變頻放大后輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種基于散射組網(wǎng)的多路由選擇裝置，其特征在于所述的放大系數(shù)產(chǎn)生器(5)包括衰落系數(shù)檢測(cè)器(51)、絕對(duì)值計(jì)算器(52)、平方器(53)、第一信號(hào)功率檢測(cè)器(54)、乘法器(55)、第二信號(hào)功率檢測(cè)器(56)、加法器(57)、噪聲功率檢測(cè)器(58)和除法器(59);變頻器(3)輸出的信號(hào)分為四路分別進(jìn)入衰落系數(shù)檢測(cè)器(51)、第一信號(hào)功率檢測(cè)器(54)、第二信號(hào)功率檢測(cè)器(56)和噪聲功率檢測(cè)器(58);衰落系數(shù)檢測(cè)器(51)檢測(cè)由變頻器(3)輸入的信號(hào)的衰落系數(shù)后輸出；絕對(duì)值計(jì)算器(52)對(duì)衰落系數(shù)檢測(cè)器(51)輸入的信號(hào)計(jì)算絕對(duì)值后輸出；平方器(53)對(duì)絕對(duì)值計(jì)算器(52)輸入的信號(hào)行平方后輸出；第一信號(hào)功率檢測(cè)器(54)對(duì)變頻器(3)輸入的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)功率后輸出；乘法器(55)對(duì)平方器(53)和第一信號(hào)功率檢測(cè)器(54)輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行相乘運(yùn)算后輸出；第二信號(hào)功率檢測(cè)器(56)檢測(cè)變頻器(3)輸入的信號(hào)的功率；噪聲功率檢測(cè)器(58)對(duì)變頻器(3)輸入的信號(hào)檢測(cè)噪聲功率后輸出；加法器(57)對(duì)乘法器(55)和噪聲功率檢測(cè)器(58)輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行相加運(yùn)算后輸出；除法器(59)對(duì)第二信號(hào)功率檢測(cè)器(56)和加法器(57)輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行相除運(yùn)算后輸出放大系數(shù)至可變?cè)鲆娣糯笃?4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于散射組網(wǎng)的多路由選擇裝置，其特征在于所述的譯碼轉(zhuǎn)發(fā)器包括放大器(101)、相干檢測(cè)器(102)、軟判決譯碼器(103)、幀頭提取器(104)、信息抽取器(105)、編碼器(106)和上變頻器(107);放大器(101)對(duì)A/D(9)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大后輸出；相干檢測(cè)器(102)對(duì)放大器(101)輸入的信號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)后輸出；軟判決譯碼器(103)對(duì)相干檢測(cè)器(102)輸入的信號(hào)進(jìn)行判決譯碼后輸出；幀頭提取器(104)對(duì)軟判決譯碼器(103)輸入的信號(hào)提取其幀頭后輸出；信息抽取器(105)對(duì)軟判決譯碼器(103)輸入的信號(hào)進(jìn)行信息抽取，抽取出源信息后輸出；編碼器(106)對(duì)幀頭提取器(104)和信息抽取器(105)輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行編碼后輸出；上變頻器(107)對(duì)編碼器(106)輸入的信號(hào)進(jìn)行上變頻后輸出至D/A(ll)?！?br> 專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于散射組網(wǎng)的多路由選擇裝置，它涉及通信系統(tǒng)領(lǐng)域中散射組網(wǎng)、衰落信道、多路由分集的散射通信裝置。它由信息產(chǎn)生器、上變頻器、編碼器、調(diào)制器、功率放大器、下變頻器、解調(diào)器、解碼器、低噪聲放大器、幀頭檢測(cè)器、放大系數(shù)產(chǎn)生器、信號(hào)功率檢測(cè)器、噪聲功率檢測(cè)器、信道系數(shù)檢測(cè)器等設(shè)備組成。它采用多路由分集，利用中繼信道與直接信道間的衰落相互獨(dú)立，在接收端收到源節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)的多路信號(hào)，進(jìn)行最大比值合并，具有提高散射通信系統(tǒng)性能且對(duì)散射通信進(jìn)行組網(wǎng)的功能。本實(shí)用新型具有簡(jiǎn)單、實(shí)用的特點(diǎn)，適合于源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)信道狀態(tài)欠佳的情況。
文檔編號(hào)H04L12/701GK202798714SQ20122044486
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者平先仙 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所