一种多通道数传电台的数字中频架构技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,尤其涉及一种多通道数传电台的数字中频架构。
背景技术
目前,无线数据传输的主要设备是数传电台,它主要被用来承担远程的数据采集
工作。现有的数传电台传输网络使用预先分配的某一个窄带频率资源,采用轮询点对点的
通信模式进行组网,网络中分为主站和从属台两部分,主站负责对覆盖下的从属台进行数
据的查询,从属台将数据发送回主站,如图1所示。
这种现有的组网方式优点是网络结构和网络设别都很简单,缺点是数据采集效率
不高,在同一频点上同时只能有一个设备发送数据,当主站下监控点过多时,轮询一遍花费
的时间就会很长,不能做到实时主动报警(假设访问一个站点需要0.5秒,轮询等待超时时
间设定为3秒,系统有100个终端,那么在所有终端工作正常情况下轮询周期是0.5×100=50
秒,如果有一台终端由于设备故障、频率干扰等原因导致传输失败,系统在此终端将等待3
秒,轮询的最长周期可能是3×100=300秒)。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足之处,本发明提供一种多通道数传电台的数字中频架
构,其目的是使数据采集效率可以得到显著性提高。
为达到上述发明目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种多通道数传电台的数字中频架构,通过软件无线电的方法,将多路窄带信号合并
为一路通过宽带发射机进行发送;中频合成的多路数据共享宽带射频进行发送;接收方向
上,将空口接收的宽带信号,通过宽带射频单元进行接收,高速AD进行采样;在中频利用软
件无线电的方法将数据进行分离,从而得到想要的数据。
所述的发送过程是:输入bit首先按每个子带的承载能力进行串并转化,然后进行
调制。为了防止带外的泄漏,进行低通滤波,将信号控制在一个较窄的子带内,为了合成宽
带数据,对数据进行上采样,上采样后,数据达到预先设计的采样频率,然后将数据进行数
字的频谱搬移,把信号放到它对应的子带上;最后,把数字信号进行合成,这样,就形成了宽
带的基带信号,然后把数据送到射频单元进行载波调制,最后从空口发送。
所述的接收过程是:接受过程与发送过程是互逆的,空口收到数据后,分N路进行
数字混频,把N个子带分别搬移到基带进行处理;数据到达基带后,首先进行下采样,把数据
率同样降到基带速率;采样率下降后,用低通滤波器选取出需要的频谱部分,进行解调,从
而得到数据信息。
本发明的优点及有益效果是:
本发明单个主站或者从属台可以同时支持多个通道。系统利用软件无线电技术和数字
中频技术,将多通道数据在中频进行聚合、分离,共享一个宽带的射频单元。这使得一个主
站可以同时处理多个接入的从属台,这使主站的容量成倍提高,假设一个主站可以支持N个
通道,则通信效率提高为原来的N倍。支持通道数由硬件能力确定,可以根据需求任意调整。
本发明结构通过软件无线电的方法,将多路窄带信号合并为一路通过宽带发射机
进行发送。能够将中频合成的多路数据共享宽带射频进行发送。在接收方向上,将空口接收
的宽带信号,通过宽带射频单元进行接收,高速AD进行采样。在中频利用软件无线电的方法
将数据进行分离,从而得到想要的数据。本发明较现有技术相比,可以使数据采集效率得到
显著性提高,使同工作效率得到大幅提高。
以下结合附图和实施例,将对本发明的较佳实施例加以详细说明。
附图说明
图1是现有技术中窄带230M电台网络结构示意图;
图2是本发明发送过程框图;
图3是本发明接收过程框图。
具体实施方式
本发明是一种多通道数传电台的数字中频架构,该结构通过软件无线电的方法,
将多路窄带信号合并为一路通过宽带发射机进行发送。中频合成的多路数据共享宽带射频
进行发送。接收方向上,将空口接收的宽带信号,通过宽带射频单元进行接收,高速AD进行
采样。在中频利用软件无线电的方法将数据进行分离,从而得到想要的数据。
本发明的发送过程如2所示,图2为本发明发送过程框图,输入bit首先按每个子带
的承载能力进行串并转化,然后进行调制。为了防止带外的泄漏,进行低通滤波,将信号控
制在一个较窄的子带内,为了合成宽带数据,对数据进行上采样,上采样后,数据达到预先
设计的采样频率,然后将数据进行数字的频谱搬移,把信号放到它对应的子带上。Bit是指
输入1bit的信息,RF是指Radio Frequency,射频。
最后,把数字信号进行合成,这样,就形成了宽带的基带信号,然后把数据送到射
频单元进行载波调制,最后从空口发送。
本发明的接收过程如3所示,图3是本发明接收过程框图。
接受过程与发送过程是互逆的,空口收到数据后,分N路进行数字混频,把N个子带
分别搬移到基带进行处理。数据到达基带后,首先进行下采样,把数据率同样降到基带速
率。采样率下降后,我们用低通滤波器选取出我们需要的频谱部分,进行解调,从而得到数
据信息。图中RRC表示:Radio Resource Control,无线资源控制协议。