基于DSP的單兵背負式短波數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計

3 系統(tǒng)軟件工作流程及關(guān)鍵技術(shù)
該控制調(diào)制解調(diào)器采用了先進的短波調(diào)制解調(diào)、差錯控制和自適應(yīng)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,包括總線設(shè)置、中斷矢量設(shè)置、中斷控制寄存器設(shè)置、定時器初始化、串行口初始化等。
·自動線路建立(即信道線路分析)模塊:在電臺預(yù)置的若干個頻道中根據(jù)線路質(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,進行通話或傳遞數(shù)據(jù)。
·加解密模塊:采用IDEA加密算法,對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和數(shù)字代碼進行加密。該系統(tǒng)對傳輸?shù)睦走_數(shù)據(jù)、數(shù)字話音及報文代碼能夠自動加密和解密,大大提高了密文的生成速度,減少了差錯,實現(xiàn)了快速保密通信。
·數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議模塊:利用自動線路建立功能建立的通信鏈路,將待發(fā)數(shù)據(jù)打包后,發(fā)送給指定站。其中,滿幀數(shù)據(jù)為16包,每包36個字節(jié),前兩個字節(jié)為包號及包號的取反值,中間32字節(jié)為數(shù)據(jù),最后2個字節(jié)為此包數(shù)據(jù)的16位CRC校驗值。發(fā)送站發(fā)完一幀數(shù)據(jù)后,接收站對收到的數(shù)據(jù)進行識別,并返回應(yīng)答信號。應(yīng)答信號為兩個字節(jié),16位數(shù)據(jù),其中每一位數(shù)據(jù)對應(yīng)收到的每一包數(shù)據(jù),為1則說明此包數(shù)據(jù)傳輸錯誤,為0則接收正確。發(fā)送站收到應(yīng)答信號后,根據(jù)反饋信息將錯誤數(shù)據(jù)包打入下一數(shù)據(jù)幀進行重傳。

在自適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸中采用了如下自適應(yīng)措施:
(1)自適應(yīng)初始速率:根據(jù)自動線路分析時的信道質(zhì)量求出一個最佳速率作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏妓俾?進行數(shù)據(jù)傳輸。
(2)自適應(yīng)變速:跟隨數(shù)據(jù)傳輸時的信道質(zhì)量的變化來改變當前的數(shù)傳速率。將數(shù)傳速率設(shè)為四個等級,波特率分別為62.5、600、1200和2400。
(3)自適應(yīng)變頻:就是在當前信道連最低速率都不能進行正常通信的情況下,重新進行所有頻道的線路分析,重新選一個最佳頻道進行通信。
將現(xiàn)有的短波通信設(shè)備與高速調(diào)制解調(diào)器、輸入輸出終端設(shè)備相結(jié)合,研制成新的短波數(shù)字通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)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(shù)據(jù)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定位信息。它充分有效地發(fā)揮了現(xiàn)有短波電臺的性能,實現(xiàn)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的單兵數(shù)字化通信設(shè)備奠定了一定的理論和實踐基礎(chǔ)。