基于软件无线电的短波通信中频数字化

2　短波电台中频数字化平台实现

基于上述的专用数字上下变频芯片以及通用数字信号处理器，我们构建了短波中频数字化平台，配合前端的射频模块，该平台还能够用于其他频段(比如超短波)的中频数字化，具有较强的通用性及可扩展性。图5为该平台的硬件模块框图。其中，处理器模块完成信号的基带调制解调；逻辑时钟模块提供系统中的地址译码及控制信号和各种时钟信号；发送模块完成信号的上变频及中频数模转换；接收模块完成中频采样及信号的下变频；基带接口模块完成语音信号的模数、数模转换；通信与扩展接口模块提供数字业务接口及通信功能。此外，还包括AGC电路、电源及看门狗电路等。

对该平台进行单边带调制性能测试(主要有边带抑制、载波抑制、带外衰减、互调失真等指标)，采用高效的复数滤波法进行数字单边带调制[5]。在基带分别加入1kHz，1.7kHz单音和1kHz+1.7kHz等幅双音信号，在500kHz中频处用频谱分析仪观察上边带调制结果如图6和图7所示(横轴中心频率为500kHz，每格1kHz，纵轴每格-10dB)。

其中，由于HSP50415内部集成的D/A转换器其SFDR指标>50dB，实际测得的三阶互调指标约55dB，在D/A转换器线性指标范围内。如果要求进一步提高互调指标，可以选用双音SFDR指标更高的专用D/A转换器。

表1给出了该数字化中频与采用晶体滤波器的模拟中频的单边带调制性能比较，可以看出各项指标都有一定提高，并且易于实现。

该中频数字化平台达到了预定的设计目标，整个平台功耗小于1.5W，主载波调制方式有USB，LSB，AM三种方式，支持等幅报音通信方式，音频响应范围300～3000Hz，并且可编程，中频采样时输入信号可低至毫伏级，可有效降低前端射频模块增益，从而降低模拟前端的非线性影响。在该平台上加载跳频通信，自适应通信以及并行或者串行Modem等业务软件模块，有助于提高电台的保密抗干扰以及数据传输性能。

3　结束语

在介绍软件无线电基本理论以及在短波电台中频数字化应用的基础上，我们结合两款典型芯片对软件无线电中核心的数字变频技术进行了比较详细的讨论，并给出一种短波电台中频数字化平台设计方案，最后采用短波单边带调制对该平台进行了测试，测试结果验证了平台的可实现性。

目前，国内多个科研机构正在开展第三代短波数字化抗干扰自动控制通信电台的研制，该电台基于MIL-STD-188-141B，MIL-STD-188-110以及GJB2076-94，GJB2077-94标准，融合了高速串行分组数传以及第三代自动链路建立等功能，代表了未来短波通信的发展方向。