碼分多址與頻分多址綜合衛星通信裝置的製作方法

2023-05-12 01:52:21 1

專利名稱：碼分多址與頻分多址綜合衛星通信裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及衛星通信領域中的一種碼分多址與頻分多址綜合衛星通信裝置，特別適用於既有幹線頻分多址(簡稱FDMA)點對點衛星通信，又有碼分多址(簡稱CDMA)點對多點衛星通信的話音和數據通信傳輸。
背景技術：
目前市場上使用的CDMA衛星通信設備中，沒有上行線路、下行線路均完全是動態按需分配的通信體制，在衛星通信設備中FDMA點對點通信與CDMA點對多點通信不能同時進行，造成通信設備寵大，成本提高，給用戶安裝、操作、使用、維修均造成一定的困難。

發明內容
本實用新型的目的在於避免上述背景技術中的不足之處而提供一種由CDMA完全動態按需分配通信體制CDMA與FDMA綜合衛星通信裝置，並且本實用新型能實現幹線FDMA點對點衛星通信，又能實現CDMA點對點衛星通信，還具有一體化網絡管理，可靠性好，體積小，性能穩定，操作維護方便等特點。
本實用新型的目的是這樣實現的它由天線1、饋源電路2、固態功放3、下變頻器4、天線控制器5、變頻器6、信標接收器7、合分路器8、12、16、中頻數據機9、上行功調器10、CDMA網管及監控器11、MCPC(多路單載波)數據機13、MCPC接入器14、群路保密機15、1至8路CDMA數據機17-1至17-8、1至8路CDMA接入器18-1至18-8、1至8路單路保密機19-1至19-8、復接器20、入口交換器21、電源22組成。其中天線1出入埠1腳串接天線控制器5、信標接收器7後與合分路器8出埠2腳連接、出入埠2腳與饋源電路2出入埠1腳連接；饋源電路2入出埠2、3腳分別串接固態功放3、下變頻器4後與變頻器6出入端1、2腳連接，變頻器6出入埠3腳依次串接合分路器8、中頻數據機9、上行功調器10後與合分路器12出入埠1腳連接，合分路器12出入埠3腳依次串接MCPC數據機13、MCPC接入器14、群路保密機15後與復接器20出入埠1腳連接，出入埠2腳與合分路器16出入埠1腳連接，合分路器16出入埠2至9腳分別串接1至8路CDMC數據機17-1至17-8、1至8路CDMA接入器18-1至18-8、1至8路單路保密機19-1至19-8後與復接器20出入埠11至18腳連接，復接器20出入埠19腳與入口交換器21出入埠1腳連接；CDMA網管及監控器11出入埠1至8腳通過8根數據總線與信標接收器7出入埠3至10腳連接、出入埠9至16腳通過8根數據總線與中頻數據機9出入埠3至10腳連接、出入埠17至24腳分別通過8根數據總線與上行功調器10、MCPC數據機13、MCPC接入器14、群路保密機15、1至8路CDMA數據機17-1至17-8、1至8路CDMA接入器18-1至18-8、1至8路單路保密機19-1至19-8、復接器20、入口交換器21各出入埠3至10腳並接，電源22出埠+V電壓端與各部件相應電源端並接。
本實用新型的目的還可以通過以下措施達到本實用新型CDMA網管及監控器11由DAMA控制模塊25、DAMA通信服務模塊26、DAMA輔助模塊27、CDMA調製解調模塊28構成，MCPC數據機13由MCPC調製解調模塊29構成，MCPC接入口14由MCPC接入模塊30構成；1至8路CDMA接入器18-1至18-8由1至8路CDMA接入模塊31-1至31-8構成；其中DAMA控制模塊25出入埠1至8腳通過8根數據總線分別與DAMA通信服務模塊26出入端1至8腳、DAMA輔助模塊27出入端1至8腳、CDMA調製解調模塊28、MCPC數據機模塊29、MCPC接入模塊30、1至8路CDMA接入模塊31-1至31-8、1至8路CDMA數據機17-1至17-8、以及上行功調器10、群路保密機15、復接器20、入口交換器21各出入端3至10腳並接；DAMA控制模塊25、DAMA通信服務模塊26各出入端9至16腳通過8根數據總線與信標接收器7、中頻數據機9各出入端3至10腳並接；DAMA通信服務模塊26出入端17至24腳通過8根數據總線與CDMA調製解調模塊28出入端11至18腳連接，MCPC調製解調模塊29出入端11至18腳通過8根數據總線與MCPC接入模塊30出入端11至18腳連接；1至8路CDMA接入模塊31-1至31-8各出入端11至18腳通過8根數據總線分別與1至8路CDMA數據機17-1至17-8出入端11至18腳連接；DAMA控制模塊25、DAMA通信服務模塊26、DAMA輔助模27、CDMA調製解調模塊28、MCPC調製解調模塊29、MCPC接入模塊30、及1至8路CDMA接入模塊31-1至31-8各入端25腳與電源22出端+V電壓端並接、各入端26腳與地端並接。
本實用新型1至8路CDMA數據機17-1至17-8每路CDMA數據機17發支路由接口時鐘變換器32、編碼器33、擴頻調製器34、基帶濾波器35、載波調製器36、中頻放大器37構成；收支路由中頻放大器38、下變頻器39、解擴器40、解調器41、解碼器42、接口轉換器43構成；其中發支路CDMA接入器18出端2腳依次串接接口時鐘變換器32、編碼器33、擴頻調製器34、基帶濾波器35、載波調製器36、中頻放大器37後與合分路口16入端2腳連接；收支路合分路器16出端1腳依次串接中頻放大器38、下變頻器39、解擴器40、解調器41、解碼器42、接口轉換器43後與CDMA接入器18入端1腳連接；接口時鐘變換器32、編碼器33、擴頻調製器34、基帶濾波器35、載波調製器36、中頻放大器37、38、下變頻器39、解擴器40、解調器41、解碼器42、接口轉換器43各入端25腳與電源22出端+V電壓端並接、各入端26腳與地端並接。
本實用新型相比背景技術有如下優點1、本實用新型採用CDMA網管及監控器11，實現CDMA完全動態按需分配及上行、下行均為CDMA通信體制的目的，並且本實用新型將VSAT/CDMA衛星通信與幹線FDMA衛星通信進行綜合集成、達到一體化管理。
2、本實用新型採用大規模集成模塊器件自主開發製作，因此具有體積小、可靠性好、穩定度高、操作維護方便。
3、本實用新型中採用群路、單路保密機15、19，實現通信的保密隱蔽，資源動態分配，同時實現點對點、點對多點通信，使用方便。


圖1是本實用新型的原理方框圖。
圖2是本實用新型CDMA網管及監控器11、MCPC數據機13、MCPC接入器14、CDMA接入器18的電原理圖。
圖3是本實用新型CDMA數據機17的電原理圖。
具體實施方式
參照圖1至圖3，本實用新型由天線1、饋源電路2、固態功放3、下變頻器4、天線控制器5、變頻器6、信標接收器7、合分路器8、12、16、中頻數據機9、上行功調器、CDMA網管及監控器11、MCPC數據機13、MCPC接入器14、群路保密機15、1至8路CDMA數據機17-1至17-8、1至8路CDMA接入器18-1至18-8、1至8路單路保密機19-1至19-8、復接器20、入口交換器21、電源22組成。其中天線1用來接收或發送通信信號，FDMA和CDMA衛星通信信號共用一套饋源電絡2、變頻器6和固態功放3構成上行信道，下頻變器4和變頻器6構成下行信道。天線1的定位由天線控制器5、信標接收器7共同實施控制。衛星信號經過中頻數據機9、合分路器6、12、上行功調器10後變為FDMA和CDMA中頻信號，實施例天線1採用自製的2.4米車載天線製作。饋源電路2、固態功放3、下變頻4、天線控制器5、變頻器6、信標接收器7、合分路器8、12、中頻調製調器9、上行功調器10均採用自主研製的衛星通信設備相應部件電路製作。
本實用新型FDMA衛星中頻信號輸入MCPC數據機(13)後變為128KbPS的基帶數位訊號，基帶數位訊號輸MCPC接入器14完成信令和數據的調整，輸入群路保密機15，群路保密機15對信號加密後輸入復接器20，由復接器20接到入口交換器21進行信號轉換，完成話音的傳輸和交換。
本實用新型由合分路器12分出的CDMA衛星中頻信號再輸入一級合分路器16，由合分路器16分成8路信號輸入1至8路CDMA調解器17-1至17-8，每路CDMA數據機17解出的8KbPS的單路數位訊號，輸入1至8路CDMA接入器18-1至18-8，完成信令和數據的調整後輸入相應的1至8路CDMA單路保密機19-1至19-8，對信號進行加密後輸入復接器20，由復接器20接到入口交換器21的數據終端上完成數據的傳輸。
本實用新型CDMA網管及監控器11作用完成整個裝置各單元參數配置，滿足所需的通信方式。圖2是本實用新型CDMA網管及監控器11、MCPC數據機13、MCPC接入器14、CDMA接入器18實施例電原理接線圖，並按其連接線路。其中CDMA網管及監控器11由DAMA(預分配信道)控制模塊25、DAMA通信服務模塊26、DAMA輔助模塊27、CDMA調製解調模塊28構成；MCPC數據機13由MCPC調製解調模塊29構成，MCPC接入器14由MCPC接入模塊30構成，1至8路CDMA接入器18-1至18-8由1至8路CDMA接入模塊31-1至31-8構成。DAMA輔助模塊27作用檢測本站的CDMA數據機在線情況後申請在線的信道入網，為完成輔助碼元資源的DAMA分配及實時監控工作狀態及各項參數。DAMA控制模塊25作用收到申請後，控制(充許/禁止)該信道入網，完成碼元資源的DAMA分配。DAMA通信服務模塊26作用完成通信鏈路的導通測試，完成通信鏈路的建立，或釋放通信佔用的一對地址碼。CDMA調製解調模塊28作用是接收地址碼和發送地址碼。實施例DAMA控制模塊25、DAMA輔助模塊27採用市售內嵌式計算機860主板製作，DAMA通信服務模塊26採用市售通用計算器通信伺服器製作。MCPC調製解調模塊29作用是把MCPC多路單載波調製解調信號調製或解調成基帶數位訊號，實施例採用自主開發研製的MCPC調製解調模塊製作。MCPC接入模塊30由時鐘電路、發送端電路和接收端電路構成，作用把群路同步數據及異步數據復接或分接成同步數據傳送。實施例採用市售EPLD可偏程器集成器件製作。1至8路CDMA接入模塊31-1至31-8作用是完成循環變位碼(CPC碼)接收與發送，實施例採用市售EPF10K型大規模集成電路製作。
本實用新型1至8路CDMA數據機17-1至17-8每路CDMA數據機17由發支路(調製器)和收支路(解調器)構成，其中發支路由接口時鐘變換器32、編碼器33、擴頻調製器34、基帶濾波器35、載波調製器36、中頻放大器37構成；收支路由中頻放大器38、下變頻器39、解擴器40、解調器41、解碼器42、接口轉換器43構成，圖3是本實用新型CDMA數據機17實施例的電原理接線圖，並按其連接線路。其工作過程如下發支路由CDMA接入器18輸入的基帶數位訊號，輸入接口時鐘變換器32，完成接口及數位訊號的轉換，輸入編碼器33完成信號糾錯和差分偏碼功能，然後輸入擴頻調製器34完成擴頻同步碼的捕獲和跟蹤，然後輸入基帶濾波器35進行濾波，經濾波後的信號輸入載波調製器36完成70MHZ中頻調製。輸入中頻放大器37進行中頻放大完成整個信號調製功能。收支路將輸入的中頻信號輸入中頻放大38進行放大輸入下變頻器39把A/D信號變換成數字信，然後輸入解擴器40採用數字相關器進行解擴，完成擴頻碼的同步，即碼捕獲和碼跟蹤，然後輸入解調器41、解碼器42、完成用DSP標法處理實現相干的解調和解碼，輸入接口轉換器43完成信號信號接口轉換，實現整個信號解調功能，實施例接口時鐘變換器32採用市售32位的AD7008型DDS集成電路製作，編碼器33採用市售EPLD、EPM9320型可偏程器製作。擴頻調製34採用市售FDGA、G50DSP型集成器件製作，基帶濾波器35採用市售4MH2的濾波器製作。載波調製器36採用市售70MHZ本振源製作。中頻放大器37、38採用市售AD8042型放大集成電路製作。下變頻器39採用市售FDGA、ADC905型集成電路製作。解擴器40採用市售FPGA、C50DSP型集成電路製作，解調器41、解碼器42、接口轉換器43採用市售EPLD可偏程器集成電路製作。
本實用新型群路保密機15、單路保密機19作信號加密或解密用，實施例採用市售通用的保密機製作。復接器20完成信號的群路及單路復接。入口交換器21完成話音信號傳輸和交換，實施例復接器20、入口交換器21均採用自主開發研製的相應部件製作。電源22提供各級部件直流工作電壓，實施例採用通用直流穩壓電源線路自製而成，其輸+V電壓為+5伏電壓。
本實用新型安裝結構如下把本實用新型圖1至圖3中所有電路部件除天線1外分別安裝在8塊長×寬為100×200毫米印製板上，然後把8塊印製板安裝在一個尺寸寬×高×深為400×187×400毫米的機箱內，機箱置放在固定室內或移動車載上。在機箱的面板上安裝各種工作狀態的監控指示信號燈及電源開關，機箱的後面板上安裝天線1輸入的電纜插座及電源輸入插座，天線1安裝在室外或亦可車載移動安裝，通過高頻電纜與機箱電纜插座連接，組裝成本實用新型。
權利要求1.一種由天線(1)、饋源電路(2)、固態功放(3)、下變頻器(4)、天線控制器(5)、變頻器(6)、信標接收器(7)、合分路器(8)、(12)、(16)、中頻數據機(9)、上行功調器(10)、群路保密機(15)、1至8路單路保密機(19-1)至(19-8)、復接器(20)、入口交換器(21)、電源(22)組成的碼分多址與頻分多址綜合衛星通信裝置，其特徵在於還有CDMA網管及監控器(11)、MCPC數據機(13)、MCPC接入器(14)、1至8路CDMA數據機(17-1)至(17-8)、1至8路CDMA接入器(18-1)至(18-8)組成，其中天線(1)出入埠1腳串接天線控制器(5)、信標接收器(7)後與合分路器(8)出埠2腳連接、出入埠2腳與饋源電路(2)出入埠1腳連接；饋源電路(2)入出埠2、3腳分別串接固態功放(3)、下變頻器(4)後與變頻器(6)出入端1、2腳連接，變頻器(6)出入埠3腳依次串接合分路器(8)、中頻數據機(9)、上行功調器(10)後與合分路器(12)出入埠1腳連接，合分路器(12)出入埠3腳依次串接MCPC數據機(13)、MCPC接入器(14)、群路保密機(15)後與復接器(20)出入埠1腳連接，出入埠2腳與合分路器(16)出入埠1腳連接，合分路器(16)出入埠2至9腳分別串接1至8路CDMC數據機(17-1)至(17-8)、1至8路CDMA接入器(18-1)至(18-8)、1至8路單路保密機(19-1)至(19-8)後與復接器(20)出入埠11至18腳連接，復接器(20)出入埠19腳與入口交換器(21)出入埠1腳連接；CDMA網管及監控器(11)出入埠1至8腳通過8根數據總線與信標接收器(7)出入埠3至10腳連接、出入埠9至16腳通過8根數據總線與中頻數據機(9)出入埠3至10腳連接、出入埠17至24腳分別通過8根數據總線與上行功調器(10)、MCPC數據機(13)、MCPC接入器(14)、群路保密機15、1至8路CDMA數據機(17-1)至(17-8)、1至8路CDMA接入器(18-1)至(18-8)、1至8路單路保密機(19-1)至(19-8)、復接器(20)、入口交換器(21)各出入埠3至10腳並接，電源(22)出埠+V電壓端與各部件相應電源端並接。
2.根據權利要求1所述的碼分多址與頻分多址綜合衛星通信裝置，其特徵在於CDMA網管及監控器(11)由DAMA控制模塊(25)、DAMA通信服務模塊(26)、DAMA輔助模塊(27)、CDMA調製解調模塊(28)構成，MCPC數據機(13)由MCPC調製解調模塊(29)構成，MCPC接入口(14)由MCPC接入模塊(30)構成；1至8路CDMA接入器(18-1)至(18-8)由1至8路CDMA接入模塊(31-1)至(31-8)構成；其中DAMA控制模塊(25)出入埠1至8腳通過8根數據總線分別與DAMA通信服務模塊(26)出入端1至8腳、DAMA輔助模塊(27)出入端1至8腳、CDMA調製解調模塊(28)、MCPC數據機模塊(29)、MCPC接入模塊(30)、1至8路CDMA接入模塊(31-1)至(31-8)、1至8路CDMA數據機(17-1)至(17-8)、以及上行功調器(10)、群路保密機(15)、復接器(20)、入口交換器(21)各出入端3至10腳並接；DAMA控制模塊(25)、DAMA通信服務模塊(26)各出入端9至16腳通過8根數據總線與信標接收器(7)、中頻數據機(9)各出入端3至10腳並接；DAMA通信服務模塊(26)出入端17至24腳通過8根數據總線與CDMA調製解調模塊(28)出入端11至18腳連接，MCPC調製解調模塊(29)出入端11至18腳通過8根數據總線與MCPC接入模塊(30)出入端11至18腳連接；1至8路CDMA接入模塊(31-1)至(31-8)各出入端11至18腳通過8根數據總線分別與1至8路CDMA數據機(17-1)至(17-8)出入端11至18腳連接；DAMA控制模塊(25)、DAMA通信服務模塊(26)、DAMA輔助模(27)、CDMA調製解調模塊(28)、MCPC調製解調模塊(29)、MCPC接入模塊(30)、及1至8路CDMA接入模塊(31-1)至(31-8)各入端25腳與電源(22)出端+V電壓端並接、各入端26腳與地端並接。
3.根據權利要求1或2所述的碼分多址與頻分多址綜合衛星通信裝置，其特徵在於1至8路CDMA調製調解器(17-1)至(17-8)每路CDMA數據機(17)發支路由接口時鐘變換器(32)、編碼器(33)、擴頻調製器(34)、基帶濾波器(35)、載波調製器(36)、中頻放大器(37)構成；收支路由中頻放大器(38)、下變頻器(39)、解擴器(40)、解調器(41)、解碼器(42)、接口轉換器(43)構成；其中發支路CDMA接入器(18)出端2腳依次串接接口時鐘變換器(32)、編碼器(33)、擴頻調製器(34)、基帶濾波器(35)、載波調製器(36)、中頻放大器(37)後與合分路口(16)入端2腳連接；收支路合分路器(16)出端1腳依次串接中頻放大器(38)、下變頻器(39)、解擴器(40)、解調器(41)、解碼器(42)、接口轉換器(43)後與CDMA接入器(18)入端1腳連接；接口時鐘變換器(32)、編碼器(33)、擴頻調製器(34)、基帶濾波器(35)、載波調製器(36)、中頻放大器(37)、(38)、下變頻器(39)、解擴器(40)、解調器(41)、解碼器(42)、接口轉換器(43)各入端25腳與電源(22)出端+V電壓端並接、各入端26腳與地端並接。
專利摘要本實用新型公開了一種碼分多址與頻分多址綜合衛星通信裝置，它涉及衛星通信領域中話音、數據等信號通信裝置。它由天線、饋源電路、變頻器、功放、合分路器、復接器、MCPC調製解調及接入器、CDMA調製解調及接入器、群路及單路保密機、CDMA網管及監控器、入口交換器等部件組成。實現CDMA完全動態按需分配及上行、下行均為CDMA通信體制，將VSAT/CDMA點對多點和幹線FDMA點對點衛星通信綜合、集成、一體化管理。且還具有可靠性好、通信保密隱蔽、性能穩定、設備體積小、操作維護方便等特點。特別適用於作車載K
文檔編號H04J99/00GK2567878SQ0225347
公開日2003年8月20日 申請日期2002年9月3日 優先權日2002年9月3日
發明者汪春霆, 茹塏, 李峰, 孫晨華, 宋俊海, 張永生, 張雙群, 任聚安, 霍朝貞, 董永厚, 王俊義 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所