基于DSP的單兵背負式短波數字通信系統設計

3 系統軟件工作流程及關(guān)鍵技術(shù)
該控制調制解調器采用了先進(jìn)的短波調制解調、差錯控制和自適應等技術(shù),減少了誤碼率,提高了通信速率,保證了通信質(zhì)量。其工作模塊流程圖如圖4所示。

·初始化DSP模塊:上電后,初始化程序完成一系列初始化操作,包括總線(xiàn)設置、中斷矢量設置、中斷控制寄存器設置、定時(shí)器初始化、串行口初始化等。
·自動(dòng)線(xiàn)路建立(即信道線(xiàn)路分析)模塊:在電臺預置的若干個(gè)頻道中根據線(xiàn)路質(zhì)量分析(LQA)情況選出最佳頻道,并在該頻道上建立通信鏈路。通信雙方停留在該頻道上,進(jìn)行通話(huà)或傳遞數據。
·加解密模塊:采用IDEA加密算法,對傳輸的數據和數字代碼進(jìn)行加密。該系統對傳輸的雷達數據、數字話(huà)音及報文代碼能夠自動(dòng)加密和解密,大大提高了密文的生成速度,減少了差錯,實(shí)現了快速保密通信。
·數據傳輸協(xié)議模塊:利用自動(dòng)線(xiàn)路建立功能建立的通信鏈路,將待發(fā)數據打包后,發(fā)送給指定站。其中,滿(mǎn)幀數據為16包,每包36個(gè)字節,前兩個(gè)字節為包號及包號的取反值,中間32字節為數據,最后2個(gè)字節為此包數據的16位CRC校驗值。發(fā)送站發(fā)完一幀數據后,接收站對收到的數據進(jìn)行識別,并返回應答信號。應答信號為兩個(gè)字節,16位數據,其中每一位數據對應收到的每一包數據,為1則說(shuō)明此包數據傳輸錯誤,為0則接收正確。發(fā)送站收到應答信號后,根據反饋信息將錯誤數據包打入下一數據幀進(jìn)行重傳。

在自適應數據傳輸中采用了如下自適應措施:
(1)自適應初始速率:根據自動(dòng)線(xiàn)路分析時(shí)的信道質(zhì)量求出一個(gè)最佳速率作為數據傳輸的初始速率,進(jìn)行數據傳輸。
(2)自適應變速:跟隨數據傳輸時(shí)的信道質(zhì)量的變化來(lái)改變當前的數傳速率。將數傳速率設為四個(gè)等級,波特率分別為62.5、600、1200和2400。
(3)自適應變頻:就是在當前信道連最低速率都不能進(jìn)行正常通信的情況下,重新進(jìn)行所有頻道的線(xiàn)路分析,重新選一個(gè)最佳頻道進(jìn)行通信。
將現有的短波通信設備與高速調制解調器、輸入輸出終端設備相結合,研制成新的短波數字通信系統。該系統應用領(lǐng)域廣泛,不僅可用于軍事,還可用于公安、消防、邊防、石油及森林等單位的數據傳輸、指揮通信和報文傳遞;加裝GPS接收機后還可傳輸全球定時(shí)定位信息。它充分有效地發(fā)揮了現有短波電臺的性能,實(shí)現了屏幕顯示的全中文化,以及由此引申的重要功能——中文信息可以直傳。此項目的成功,為研制適合我國國情和特點(diǎn)的單兵數字化通信設備奠定了一定的理論和實(shí)踐基礎。