基于DSP的單兵背負式短波數字通信系統設計

3 系統軟件工作流程及關鍵技術
該控制調制解調器采用了先進的短波調制解調、差錯控制和自適應等技術,減少了誤碼率,提高了通信速率,保證了通信質量。其工作模塊流程圖如圖4所示。

·初始化DSP模塊:上電后,初始化程序完成一系列初始化操作,包括總線設置、中斷矢量設置、中斷控制寄存器設置、定時器初始化、串行口初始化等。
·自動線路建立(即信道線路分析)模塊:在電臺預置的若干個頻道中根據線路質量分析(LQA)情況選出最佳頻道,并在該頻道上建立通信鏈路。通信雙方停留在該頻道上,進行通話或傳遞數據。
·加解密模塊:采用IDEA加密算法,對傳輸的數據和數字代碼進行加密。該系統對傳輸的雷達數據、數字話音及報文代碼能夠自動加密和解密,大大提高了密文的生成速度,減少了差錯,實現了快速保密通信。
·數據傳輸協議模塊:利用自動線路建立功能建立的通信鏈路,將待發數據打包后,發送給指定站。其中,滿幀數據為16包,每包36個字節,前兩個字節為包號及包號的取反值,中間32字節為數據,最后2個字節為此包數據的16位CRC校驗值。發送站發完一幀數據后,接收站對收到的數據進行識別,并返回應答信號。應答信號為兩個字節,16位數據,其中每一位數據對應收到的每一包數據,為1則說明此包數據傳輸錯誤,為0則接收正確。發送站收到應答信號后,根據反饋信息將錯誤數據包打入下一數據幀進行重傳。

在自適應數據傳輸中采用了如下自適應措施:
(1)自適應初始速率:根據自動線路分析時的信道質量求出一個最佳速率作為數據傳輸的初始速率,進行數據傳輸。
(2)自適應變速:跟隨數據傳輸時的信道質量的變化來改變當前的數傳速率。將數傳速率設為四個等級,波特率分別為62.5、600、1200和2400。
(3)自適應變頻:就是在當前信道連最低速率都不能進行正常通信的情況下,重新進行所有頻道的線路分析,重新選一個最佳頻道進行通信。
將現有的短波通信設備與高速調制解調器、輸入輸出終端設備相結合,研制成新的短波數字通信系統。該系統應用領域廣泛,不僅可用于軍事,還可用于公安、消防、邊防、石油及森林等單位的數據傳輸、指揮通信和報文傳遞;加裝GPS接收機后還可傳輸全球定時定位信息。它充分有效地發揮了現有短波電臺的性能,實現了屏幕顯示的全中文化,以及由此引申的重要功能——中文信息可以直傳。此項目的成功,為研制適合我國國情和特點的單兵數字化通信設備奠定了一定的理論和實踐基礎。