[发明专利]一种基于短波窄带波形的通信系统

说明书

本发明属于短波通信技术领域，公开了一种基于短波窄带波形的通信系统，采用更窄带宽的短波通信信号设计方法，通过减小信号传输带宽，降低带外噪声影响，提高单位赫兹功率谱密度、改善短波通信数据传输性能；可直接应用于现短波通信设备，具有抗干扰能力强、稳定可靠、适应性强等优点，能够进一步提升现有短波通信设备性能。

技术领域

本发明属于短波通信技术领域，尤其涉及一种基于短波窄带波形的通信系统。

背景技术

短波通信主要依靠电离层发射进行通信，电离层信道是一种时变色散信道，其特点是路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化。因此，通信噪声和空间干扰是接收机不可避免的重要问题，设计研发人员根据短波通信的特点，一直致力于数据传输可靠性的研究，但是由于短波信号受天气、地形等因素的影响较大，从抗噪声性能方面很难有较好的办法解决该问题。传输性能无法进一步提高，技术水平达到瓶颈状态。

在近距离范围内窄带波形与其他波形的性能差别不大，而在远距离天波环境下，由于窄带波形带宽较窄，在相同的干扰以及噪声等环境因素下，落入波形带宽内的无用信号较少，这样接收机受到的影响较小。另外，设计人员通过技术手段可以尽量减少有用信号的叠加损失，这样一来，窄带波形在天波环境下具有非常明显的优势。

现有的短波发射机、接收机一般利用3KHz带宽的波形进行通信，该波形在短距离通信中受到环境因素的影响较小，现有的调制解调技术可以满足指标要求。现有的短波波形技术在实际使用过程中，受到频率、纬度、天气、昼夜等环境因素的影响较大，导致信号传输质量不高，甚至影响信号的正常接收，降低了短波可通范围，尤其在距离拉远后，在凌晨1点至3点之间，数据传输性能不可靠的问题开始突显，严重制约了短波通信距离的发展要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于短波窄带波形的通信系统，能够保证短波数据传输的可靠性，扩大了短波通信的半径。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种基于短波窄带波形的通信系统，所述通信系统至少包括：发射机和接收机，

所述发射机中设置有依次连接的发送数据处理单元、发送成型滤波器和信道单 元；其中，所述发送成型滤波器的滤波带宽为1kHz到1.5kHz的范围内；

所述接收机中设置有依次连接的信道单元、接收低通滤波器、带通滤波器和接收 数据处理单元；其中，所述低通滤波器的滤波带宽为1kHz到1.5kHz的范围内，所述带通滤波 器的滤波带宽为1kHz到1.5kHz的范围内。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)在所述发射机中：

所述发送数据处理单元，用于将待发送数据分为多个数据帧，并完成待发送数据 的编码、交织、walsh扩频、扰码以及基带波形的调制；

所述发送成型滤波器，用于完成波形成型，并限定待发送波形的滤波带宽为1kHz 到1.5kHz的范围内；

所述信道单元，用于完成载波频率的上变频操作，使所述载波频率为2MHz～30MHz 之间，并通过射频模块将所述载波频率发送出去，形成天波波形。

(2)在所述接收机中：

所述信道单元，用于捕获天波波形，进行AD转换，完成载波频率的下变频操作，把 高频信息转换到DSP单元可以处理的基带信息；

所述接收低通滤波器，用于对接收波形进行带宽抑制；

所述带通滤波器，用于滤除1kHz到1.5kHz带宽外的波形数据；