基于DSP的單兵背負式短波數字通信系統

二十一世紀的戰爭將以數字化戰場為背景,而數字化戰場的一個重要特點是信息可以直達單個士兵。采用基于軟件無線電的思想,應用第三代數字信號處理器 TMS320C31和數模轉換芯片TLC32044等器件構成短波自適應調制解調器的硬件平臺,將其與傳統的模擬電臺相連接,構成了可傳輸數據信息的單兵背負式數字化電臺,通過軟件程序的編寫實現信息處理的一系列功能。

此數字化電臺不僅保留了原有的話音通信能力,而且又增加了數據通信功能。它充分利用了現有的短波通訊設備,并大大降低了數字化改造的成本。采用它可以將戰場上的各種信息轉化為數字保密代碼,通過短波無線信道發送接收,把指揮所、部隊及單個士兵緊密聯系起來,形成機動靈活的短波通信網路,使指戰員實時掌握戰場態勢,增加信息對抗和信息攻擊能力,從而提高部隊的戰斗力。

1 軟件無線電技術

隨著高速數字信號處理器(DSP)的研究開發,軟件無線電技術得到飛速發展。其基本概念是將硬件作為無線通信的基本平臺,而將盡可能多的無線及個人通信功能以軟件實現。其組成框圖如圖1所示。



軟件無線電的核心是將寬帶A/D和D/A盡可能靠近天線(將A/D和D/A由基帶移到中頻甚至射頻),用實時高速DSP/CPU代替傳統的專用數字電路做 A/D后的一系列處理,將無線通信的各種功能采用軟件進行定義。軟件無線電代表一個軟件可重構的無線電體系,它的可重構性主要體現在其射頻、中頻以及基帶信號處理可以通過軟件編程來控制和實現。其硬件平臺可以用可編程數字信號處理芯片或可重構專用功能信號處理器來實現。

2 系統硬件組成及工作原理

以TMS320C31高速信號處理器為核心,輔以相應外圍電路,構成短波自適應調制解調器,它和短波單邊帶電臺連接后,構成短波數字通信系統中的一個站。短波自適應控制調制解調器主要由主處理器TMS320C31、溫補晶振、高速RAM、低速EPROM、A/D、D/A轉換器、控制頻道轉換電路、液晶顯示器、按鍵等部分組成,如圖2所示。