[发明专利]机载超短波多媒体通信系统

摘要

一种机载超短波多媒体通信系统，该系统包括一个通信中心站和多个客户终端站；通信中心站和各个客户终端站之间使用超短波无线信道双向通信，共同组成星型网络构架；通信中心站和客户终端站之间直接通信，各客户终端站之间通过通信中心站转发互通互连。该系统适用于直升机载高速高动态和高复杂地形环境下的可靠稳定组网通信的、支持多个通信节点以星型组网方式构建网络、支持图像、电话、数据等多种业务通信的机载超短波多媒体通信系统。该系统不仅可以在某些诸如航天工程返回舱着陆场环境下使用，也可以在诸如海上救援、山区救援、城市大型活动和赛事的新闻实时报道等情况下使用。

主权项

一种机载超短波多媒体通信系统，其特征在于该系统包括一个通信中心站和多个客户终端站；通信中心站和各个客户终端站之间使用超短波无线信道双向通信，共同组成星型网络构架；通信中心站和客户终端站之间直接通信，各客户终端站之间通过通信中心站转发互通互连；所述通信中心站的构成包括下列设备模块：图像摄录机（1）：获取现场原始视频信号；图像监视器（2）：显示恢复后的视频信号，同时对拍摄到的现场图像进行监视；电话机（3）：实现电话拨号功能，获取本地语音信号，恢复远程语音信号；网络视频编解码模块（4）：将原始视频信号进行编码并以IP包的形式发送，同时将收到的视频IP包解码得到恢复后的视频信号；VOIP语音网关模块（5）：将电话机的拨号信令及语音转换为IP包，在网络上进行传输；网络交换模块（6）：基于以太网传输数据的交换模块，提供多个以太网接口，用于连接设备内的各个网络模块；TSIP路由网关模块（7）：用于实现数字电视TS包和以太网IP包的互相转换，并为各个设备的互通互联建立路由；宽带调制模块（8）：用于将TS包进行信道编码调制，以获得适用于无线衰落信道传输的宽带射频信号，信号占用频谱带宽8MHz；功率放大器（12）：将调制后的射频信号进行信号功率放大；发射腔体滤波器（13）：滤除有用射频信号以外的外来噪声信号，设备装有两个腔体滤波器，其带通频率根据系统收发频率的不同而分别采用不同的带通频率，分别用于发射滤波和接收滤波；双工滤波器（14）：从射频输入端接收经过放大后的射频信号，经过带通滤波后输出至天线端，同时将天线端收到的射频信号经过另一个带通滤波送至射频输出端；收发天线（18）：用于收发射频信号；低噪声放大器LNA（16）：将收到的微弱射频信号进行放大，以提高有用信号能量，降低信号链路噪声；功分器（17）：将接收信号进行一对多的功率分配输出；和多个窄带解调模块（11）：用于将接收到的窄带射频信号进行信道解调解码，以恢复出经过无线衰落信道的原始TS包；所述的客户终端站的设备模块包括所述的图像摄录机（1）、图像监视器（2）、电话机（3）、网络视频编解码模块（4）、VOIP语音网关模块（5）、网络交换模块（6）、TSIP路由网关模块（7）、功率放大器（12）、发射腔体滤波器（13）、双工滤波器（14）、收发天线（18）和低噪声放大器LNA（16），还有如下设备模块：窄带调制模块（10）：用于将TS包进行信道编码调制，以获得适用于无线衰落信道传输的窄带射频信号，信号占用频谱带宽1MHz；宽带解调模块（9）：用于将接收到的宽带射频信号进行信道解调解码，以恢复出经过无线衰落信道的原始TS包；所述的通信中心站和客户终端站的设备模块基本连接方式为：所述的图像摄录机（1）在现场进行实时拍摄获取原始视频信号，将该信号送至网络视频编解码模块（4）进行压缩编码形成数据率适合于无线信道带宽传输的压缩视频IP数据流，连入网络交换模块（6）；所述的电话机（3）连接至VOIP语音网关模块（5），使操作人员拨打网络电话的信令及语音经过编码后转换为IP数据流，连入网络交换模块（6）；由网络交换模块（6）将IP数据流送至TSIP路由网关模块（7）的以太网接口，将IP数据包转换成数字电视TS流，并输出至宽带调制模块（8）或窄带调制模块（10）完成信道编码调制，输出频谱带宽8MHz或1MHz的适用于无线衰落信道传输的宽带射频小信号；射频小信号经功率放大器（12）放大输出后经过发射腔体滤波器（13）滤除带外噪声干扰信号，再经双工滤波器（14）进行收发隔离后经天线（18）发射；天线（18）接收到外来的射频小信号后，经双工滤波器（14）和接收腔体滤波器（15）完成收发隔离和带外噪声信号滤除后，送入低噪声放大器LNA（6），将收到的微弱射频信号进行放大，以提高有用信号能量，降低信号链路噪声；通信中心站的接收信号经过低噪声放大器LNA（6）低噪放大后经所述的功分器（17）分别输出至多路窄带解调模块（11）进行信道解调解码；客户终端站的接收信号经过低噪声放大器LNA（6）低噪放大后直接送至宽带解调模块（9）进行信道解调解码；接收信号经解调后恢复出经过无线衰落信道的原始TS包，连入TSIP路由网关模块（7），将TS包还原成IP数据包，经网络交换模块（6）送至网络视频编解码模块（4）或VOIP语音网关模块（5），系统中承载的业务IP数据包在所述的TSIP路由网关模块（7）由路由表设定根据需要将数据在系统的星型网络构架内传输，或通过其他传输方式如直接连入其他局域网、经卫星通信发送到远程网络等方式发送至需要的地点。