[实用新型]基于LoRa技术的自组网战术通信终端

说明书

技术领域

本实用新型涉及自组网通信技术领域，尤其涉及一种基于LoRa技术的自组网战术通信终端。

背景技术

目前存在的无线移动通信网络有两种：一种是基于网络基础设施的网络，这种网络都是有中心的，典型应用为移动蜂窝网和无线局域网(WLAN)。这种网络存在如下局限性：1、固定网络中主机位置基本固定；2、固定网络结构比较复杂；3、WLAN网络是单跳网络；4、移动终端的所有通信都要经过接入点进行，造成网络带宽资源的浪费；没有外网的情况下，现有移动终端即使通过无线路由连接后组成的局域网，它们相互之间也无法进行数据传送；5、在特殊环境、紧急情况使用时，如战场上部队快速展开和推进，地震、水灾后的救援等，无法满足快速构建无线网络、传递指挥数据的目的。第二种无线移动通信网络为无网络基础设施的网络，一般称之为自组织网，即Ad hoc。这种网络因为具有无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性强等特点，成为数字化战场通信的首选技术。

无线自组网技术主要有可组成局域网的2.4GHz的WiFi、蓝牙、Zigbee等以及可组成广域网的2G、3G、4G等，这些自组网技术都存在远距离和低功耗不能兼具的缺点。而后期出现的LPWAN技术可兼顾远距离和低功耗性能，因此被广泛用于远距离通信领域。LoRa技术是LPWAN技术的一种，是基于扩频技术的超远距离无线传输方案，主要在全球免费频段运行，如433、868、915MHz。目前国内433MHz无线模块集成的产品和应用，大多数数据为透传传输，并且传输过程没有相应的协议，射频芯片上传输的是透明的应用数据，因此在没有传输协议的情况下，无法自行组建网络的。串口上传输的是透明数据流，无法传输指令控制射频芯片，实现频率切换、信道参数调整等操作，并且透传传输带宽较低，系统延时较大。目前的433MHz无线模块产品，其控制操作和传输协议必须交给应用层完成，无法保证网络的安全性和可用性。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种基于LoRa技术的自组网战术通信终端，该终端能在特殊的战场环境或紧急情况下，利用LoRa无线技术搭建自组网战术级网络，为使用者带来方便。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于LoRa技术的自组网战术通信终端，包括加固便携式主机、加固触屏显示器和天线，加固便携式主机通过数据线与加固触屏显示器连接；所述加固便携式主机包括外壳及设于外壳内的主板、主LoRa模块、从LoRa模块、北斗模块、电源模块和显示控制模块，主板通过电台协同电路与主LoRa模块、从LoRa模块连接，同时通过TTL转换电路与北斗模块连接，显示控制模块与主板连接；外壳上还设有与主板连接的操作面板和外设接口；所述天线包括LoRa天线和北斗天线，LoRa天线与主LoRa模块、从LoRa模块连接，北斗天线与北斗模块连接；所述加固触屏显示器包括驱动模块、显示面板及位于显示面板上的电容触摸屏，驱动模块通过数据线与加固便携式主机内的显示控制模块连接，驱动模块与显示面板连接。

本实用新型在主机内设置两个LoRa模块，其中主LoRa模块采用数据透明传输、软件加密的工作方式，以定频方式传送控制信号，从LoRa模块以跳频方式传送数据信号。LoRa模块具有软件FEC前向纠错算法，其编码效率较高，纠错能力强，在突发干扰的情况下，能主动纠正被干扰的数据包，大大提高可靠性和传输距离。

进一步，所述电台协同电路包括单片机和TTL转USB芯片；单片机的PA2脚、PA3脚与TTL转USB芯片的RXD脚、TXD脚连接，单片机发出的TTL信号经其转换为USB信号，TTL转USB芯片通过USB总线与主板连接，用于实现单片机与主板的通信；单片机的PA9-PA10脚、PB5-PB7脚与主LoRa模块连接，单片机的PB10-PB14脚与从LoRa模块连接，用于实现对两个LoRa模块的通信控制。利用电台协同电路可实现主LoRa模块与从LoRa模块的协同工作，实现控制信号的定频传送和数据信号的跳频传送，最终实现全双工的工作方式。

进一步，所述电源模块包括聚合物电池、12V转5V电路、5V转3.3V电路和充电电路，聚合物电池连接充电电路并通过电源管理模块与主板连接。电源模块可利用充电电路为电池充电，并为电台协同电路提供工作电压。

优选的，所述数据线两端采用航空接头与加固便携式主机、加固触屏显示器连接，数据线则采用KVVRP双层屏蔽16芯控制线，有效提高数据传输的可靠性。

优选的，所述LoRa天线为433MHz天线。