一种应用于应急通信的调制解调系统的制作方法

1.本实用新型涉及信号调制解调技术领域，具体而言，涉及一种应用于应急通信的调制解调系统。


背景技术：

2.现代意义的应急通信，一般指在出现自然的或人为的突发性紧急情况时，综合利用各种通信资源，保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法，是一种具有暂时性的、为应对自然或人为紧急情况而提供的特殊通信机制。应急通信要求在应急突发事件发生时将事故现场的相关信息远程回传至指挥台，通过指挥台对事故现场进行远程调度指挥。
3.散射通信作为一种无线传输的重要手段，近年来被广泛应用于应急通信领域。公开号为cn103888166a的发明专利《散射通信共谱传输调制解调装置》公开了一种散射通信共谱传输调制解调装置，它涉及散射通信领域中频谱资源受限、发射功率受限、低门限解调的共谱传输调制解调装置。它由辅助复/分接器、共谱传输调制器、d/a转换器、本振模块、iq调制器、带通滤波器、放大器、共谱接收低门限解调器、a/d转换器、中频放大器等部件组成。该发明采用基于时域分集与自适应共谱接收合并的共谱传输技术，使大容量散射通信系统占用的频谱资源大大降低，同时保证业务的高质量传输。但是，在复杂多变的环境下，无线信号在传输过程汇总由于大气的折射、楼宇的绕射、水面的反射等外部环境的影响，会使信号出现衰落的情况。散射通道可以近似看作是一个瑞利衰落信道，其链路损耗具有随机性，多径衰落以及快衰落都会造成接收端信号的误判。
4.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技目的在于提供一种应用于应急通信的调制解调系统，解决复杂环境造成无线信号衰落，导致接收端信号误判的问题。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种应用于应急通信的调制解调系统，包括位于信号发射端的信号复传模块、信号调制模块和驱动模块，以及位于信号接收端的信号合并模块和信号解调模块。其中，信号复传模块用于对同一信源信号进行多次复制，将复制后得到的所有信源信号分别发送给信号调制模块；信号调制模块用于对接收到的信源信号进行预处理和ppm调制，将调制后的信号发送至驱动模块；驱动模块用于根据调制后的信号驱动光信号辐射模块向外辐射ppm光学信号；信号合并模块用于从接收到的多路ppm光学信号中挑选出信号强度与预设值相同的一路ppm光学信号，将挑选出的ppm光学信号输入信号解调模块；信号解调模块用于对接收到的ppm光学信号进行预处理和ppm解调，输出解调后的信号。
8.进一步的，信号调制模块包括伪码生成单元、数据加扰单元、成型滤波单元和ppm调制单元。其中，伪码生成单元用于生成基于m序列的伪随机码序列；数据加扰单元用于将
信源信号与伪随机码序列做异或运算，得到加扰信号；成型滤波单元用于将加扰信号的频谱进行压缩；ppm调制单元用于对成型滤波单元输出的信号中提取出数据序列信号进行时钟数据恢复，得到时钟信号和数字信号，以及对时钟信号进行pll倍频处理，得到倍频时钟信号，并对串行输入的数字信号进行并行转换，将并行的每一组数据信号编码成ppm信号，在倍频时钟信号的作用下对ppm信号移位输出为ppm调制信号。
9.进一步的，驱动模块包括激光器驱动单元，所述激光器驱动单元用于根据ppm调制单元输出的ppm调制信号驱动激光器向光学天线输出调制完成的光学信号。
10.进一步的，信号合并模块包括信号接收单元、信号选择单元、光电转换单元和信号放大单元。其中，信号接收单元用于接收多路ppm光学信号，并将多路ppm光学信号发送给信号选择单元；信号选择单元用于根据最大合并算法从多路ppm光学信号中挑选出质量最好的一路ppm光学信号；光电转换单元用于将ppm光学信号转换为对应的电流信号；信号放大单元用于将电流信号进行放大，将放大后的电路信号转换电压信号，并将电压信号发送至信号解调模块。
11.进一步的，信号解调模块包括agc单元、下变频单元、位同步单元、符号同步单元和ppm解调单元。其中，agc单元用于对电压信号进行自动增益控制，将电压信号的能量值控制在预设范围内；下变频单元用于将agc单元输出的ppm光学信号下变频到基带信号，并将基带信号发送给位同步单元；位同步单元用于从基带信号中提取码元定时信息；符号同步单元用于从码元定时信息中提取出符号同步时钟；ppm解调单元用于对符号同步单元输出的信号进行ppm解码，输出解码后数字信号，并对解调数字信号进行解扰，输出解调数字信号。
12.进一步的，下变频单元包括本地振荡器、混频器和匹配滤波器。其中，本地振荡器用于生成本地正弦信号和本地余弦信号；混频器用于将接收到的ppm光学信号分别与本地振荡器产生的本地正弦信号和本地余弦信号相乘，得到相互正交的i路基带信号和q路基带信号，将i路基带信号与q路基带信号进行叠加，输出叠加后的基带信号；匹配滤波器用于对叠加后的基带信号进行匹配滤波处理。
13.进一步的，信号放大单元包括前置放大器和主放大器。其中，前置放大器用于对电流信号进行第一次放大，并将第一次放大后的电流信号转换为电压信号；主放大器用于对电压信号进行第二次放大。
14.进一步的，前置放大器为低阻前置放大器，低阻前置放大器包括电源e、电阻rb、电阻rc、二极管d、三极管bjt；电阻rb与二极管d串联后跨接在电源e的两端，三极管bjt的源极连接在二极管d和电阻rb之间，三极管bjt的漏极连接电阻rc的一端，电阻rc的另一端接入正电压；三极管bjt的另一端接地。主放大器为限幅放大器，限幅放大器包括多个并联在电源vdd上的差分放大单元，差分放大单元包括电阻r1、电阻r2、电容c1、电容c2、三极管m1和三极管m2；电阻r1的一端连接在电源vdd上，电阻r1的另一端连接三极管m1的漏极，三极管m1的源极接地，电容c1的一端接地，电容c1的另一端连接在电阻r1与三极管的漏极之间；电阻r2的一端连接在电源vdd上，电阻r2的另一端连接三极管m2的漏极，三极管m2的源极接地，电容c2的一端接地，电容c2的另一端连接在电阻r1与三极管的漏极之间。
15.进一步的，位同步单元包括过零提取器、相位比较器、n分配器、或门、添脉冲门、扣脉冲门、脉冲生成器和晶体振荡器。其中，过零提取器的输入端接收基带信号，过零提取器的输出端连接相位比较器的一个输入端；晶体振荡器的输出端连接脉冲生成器的输入端，
脉冲生成器的输出端分别连接添脉冲门的一个输入端和扣脉冲门的一个输入端；添脉冲门的输出端和扣脉冲门的输出端均连接或门的输入端；或门的输出端连接n分频器的输入端，n分频器的一个输出端连接相位比较器的另一个输入端，相位比较器的一个输出端连接添脉冲门的另一个输入端，相位比较器的另一个输出端连接口脉冲门的另一个输入端；n分频其的另一个输出端输出位同步时钟信号。
16.进一步的，符号同步单元包括四路并行的符号同步单元和比较选择器。每一路符号同步单元包括四位移位寄存器、符号合法性判断器和循环计数器，四位移位寄存器的输入端接收ppm信号和码元定时信息，循环计数器的输入端接入码元定时信息，四位移位寄存器的输出端连接符号合法性判断器的一个输入端，循环计数器的输出端连接符号合法性判断器的另一个输入端和比较选择器的输入端，符号合法性判断器的输出端和循环计数器的输出端均连接比较选择器的输入端；比较选择器的输出端输出符号同步信号。
17.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：在信号发射端将同一信源信号“复制”多份并对每一份信源信号进行ppm调制后重传；在信号接收端根据信号在频率、时间或空间上衰落的不相关特性，筛选出质量最优的一路ppm信号作为解调对象，实现在信号衰落的情况下对信号进行整合，平滑衰落对位于信号接收端的系统的影响，从而提高信号收发系统的互通率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的应用于应急通信的调制解调系统的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的一种可选择的信号复传电路结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的一种3位m序列生成电路结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的ppm调制单元的实现原理示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的一种可选择的驱动电路示意图；
24.图6为本实用新型实施例提供的前置放大器的电路结构示意图；
25.图7为本实用新型实施例提供的主放大器的电路结构示意图；
26.图8为本实用新型实施例提供的差分放大单元的电路结构示意图；
27.图9为本实用新型实施例提供的下变频单元的电路结构原理示意图；
28.图10为本实用新型实施例提供的位同步单元的电路原理示意图；
29.图11为本实用新型实施例提供的符号同步单元的电路原理示意图。
30.附图中标记及对应的零部件名称：
31.1-信号复传模块，2-信号调制模块，3-驱动模块，4-信号合并模块，5-信号解调模块，21-伪码生成单元，22-数据加扰单元，23-成型滤波单元，24-ppm调制单元，31-激光器驱动单元，41-信号接收单元，42-信号选择单元，43-光电转换单元，44-信号放大单元，51-agc单元，52-下变频单元，53-位同步单元，54-符号同步单元，55-ppm解调单元，521-本地振荡
器，522-混频器，523-匹配滤波器，531-过零提取器，532-相位比较器，533-n分配器，534-或门，535-添脉冲门，536-扣脉冲门，537-脉冲生成器，538-晶体振荡器，541-符号同步单元，542-比较选择器。
具体实施方式
32.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
33.实施例
34.如图1所示，本实施例提供的一种应用于应急通信的调制解调系统，包括位于信号发射端的信号复传模块1、信号调制模块2和驱动模块3，以及位于信号接收端的信号合并模块4和信号解调模块5。
35.上述信号复传模块1、信号调制模块2、驱动模块3、信号合并模块4和信号解调模块5，均可通过现有技术实现，具体说明如下：
36.1、信号复传模块
37.信号复传模块1用于对同一信源信号进行多次复制，将复制后得到的所有信源信号分别发送给信号调制模块2。对同一信号进行复制和传输可参考现有的空间信号分集技术。如图2所示，信源信号通过lm6361放大器第一次放大后，将信源信号复制为3份，并通过并行的3条传输路径，对每一路信号进行第二次放大后输出，从而实现对同一信源信号的复传功能。
38.2、信号调制模块
39.信号调制模块2用于对接收到的信源信号进行预处理和ppm调制，将调制后的信号发送至驱动模块3。具体而言，信号调制模块2包括伪码生成单元21、数据加扰单元22、成型滤波单元23和ppm调制单元24。
40.2.1.伪码生成单元
41.伪码生成单元21用于生成基于m序列的伪随机码序列。
42.m序列又叫做伪随机序列、伪噪声码或伪随机码，是一种可以预先确定并可以重复地产生和复制、又具有随机统计特性的二进制码序列。伪随机序列一般用二进制表示，每个码元(即构成m序列的元素)只有“0”或“1”两种取值，分别与数字电路中的低电平或高电平相对应。
43.如图3所示是一种3位m序列生成电路，该电路将1、3两级触发器的输出通过同或门534反馈到第一级的输入端。其工作原理是：在清零后，3个触发器的输出均为0，同或门534的输出为1，在时钟触发下，每次移位后各级寄存器状态都会发生变化。
44.2.2.数据加扰单元
45.数据加扰单元22用于将信源信号与m序列的伪随机码序列做异或运算，得到加扰信号。
46.在数字通信中，0和1出现的概率在统计学上是相等的，但由于某些数据的不确定性以及特殊性，容易出现一连串0或者1的情况，这对接收端的符号位定时有一定影响，且可能造成各个波道之间的干扰，不利于位定时的恢复。本实施例通过数据加扰电路对发送的
数据进行加扰。加扰序列可以用长pn码或m序列作异或运算产生。本实施例采用基于m序列的伪随机序列，通过信源序列与m序列产生的伪随机码作异或运算得到加扰数据。
47.基于图3所示的3位m序列生成电路，数据加扰单元22的具体实现方式可参考公开号为cn206470746u的实用新型专利《随机化加扰器与随机化解扰器》。
48.2.3.成型滤波单元
49.成型滤波单元23用于将加扰信号的频谱进行压缩。为了提高频谱的利用率，消除码间干扰以及频带外信号的干扰，需要对信号的频谱进行压缩，本实施例采用基带成型滤波电路实现此功能。基带成型滤波以升余弦滤波为主，基于抽样无失真原理，当一个信号在传输过程中发生了变化，则只需要其特定的抽样值保持不变，即可通过再次抽样来恢复原始信号。
50.本实施例成型滤波单元23基于fpga实现，具体实现方法可参考黄文海、陈哲在《商丘职业技术学院学报》上发表的《扩频通信芯片开发中基带成形滤波器的设计及fpga实现》。
51.2.4.ppm调制单元
52.ppm调制单元24用于对成型滤波单元23输出的信号中提取出数据序列信号进行时钟数据恢复，得到时钟信号和数字信号，以及对时钟信号进行pll倍频处理，得到倍频时钟信号，并对串行输入的数字信号进行并行转换，将并行的每一组数据信号编码成ppm信号，在倍频时钟信号的作用下对ppm信号移位输出为ppm调制信号。
53.ppm调制单元24的原理如图4，其中时钟数据恢复、串并转换、pll倍频、ppm编码和移位输出均可通过现有技术实现。
54.3、驱动模块
55.驱动模块3用于根据调制后的信号驱动光信号辐射模块(如光学天线)向外辐射ppm光学信号。驱动模块3中包含一个激光器驱动单元31。激光器驱动单元31用于根据ppm调制单元24输出的ppm调制信号驱动激光器向光学天线输出调制完成的光学信号。驱动模块3同样可通过现有技术实现，例如可参考图5所示的驱动电路。
56.4、信号合并模块
57.信号合并模块4用于从接收到的多路ppm光学信号中挑选出信号强度与预设值相同的ppm光学信号，将挑选出的ppm光学信号输入信号解调模块。
58.进一步的，信号合并模块4包括信号接收单元41、信号选择单元42、光电转换单元43和信号放大单元44。
59.4.1.信号接收单元41
60.信号接收单元41用于接收多路ppm光学信号，并将多路ppm光学信号发送给信号选择单元42。信号接收单元41可选择现有的任一种能够正常接收ppm光学信号的电路。
61.4.2.信号选择单元42
62.信号选择单元42用于根据最大合并算法从多路ppm光学信号中挑选出信号强度与预设值相同的一路ppm光学信号。信号选择单元42的实现可参考公开号为cn202649733u的实用新型专利《一种基于芯片74hc4052的多路信号选择电路》。本实施例中，芯片74hc4052内加载信号强度匹配算法对应的应用程序，信号强度匹配通过将ppm光学信号的与预设的信号强度参考值进行逻辑比较，将多路ppm光学信号中信号强度与预设信号强度值相等的
一路ppm信号挑选出来。
63.4.3.光电转换单元
64.光电转换单元43用于将ppm光学信号转换为对应的电流信号。同样的，光电转换单元43的实现可参考公开号为cn212413161u的实用新型专利《一种电信号与光信号互相转换电路》。
65.4.4.信号放大单元
66.信号放大单元44用于将电流信号进行放大，将放大后的电路信号转换电压信号，并将电压信号发送至信号解调模块5。
67.具体而言，信号放大单元44包括前置放大器和主放大器。
68.其中，前置放大器用于对电流信号进行第一次放大，并将第一次放大后的电流信号转换为电压信号；前置放大器为低阻前置放大器，其电路结构如图6所示，包括电源e、电阻rb、电阻rc、二极管d、三极管bjt；电阻rb与二极管d串联后跨接在电源e的两端，三极管bjt的源极连接在二极管d和电阻rb之间，三极管bjt的漏极连接电阻rc的一端，电阻rc的另一端接入正电压；三极管bjt的另一端接地。
69.主放大器用于对电压信号进行第二次放大。主放大器为限幅放大器，其电路结构如图7所示，包括多个并联在电源vdd上的差分放大单元，差分放大单元的电路结构如图8，包括电阻r1、电阻r2、电容c1、电容c2、三极管m1和三极管m2；电阻r1的一端连接在电源vdd上，电阻r1的另一端连接三极管m1的漏极，三极管m1的源极接地，电容c1的一端接地，电容c1的另一端连接在电阻r1与三极管的漏极之间；电阻r2的一端连接在电源vdd上，电阻r2的另一端连接三极管m2的漏极，三极管m2的源极接地，电容c2的一端接地，电容c2的另一端连接在电阻r1与三极管的漏极之间。
70.5、信号解调模块
71.信号解调模块5用于对接收到的ppm光学信号进行预处理和ppm解调，输出解调后的信号。
72.具体而言，信号解调模块5包括agc单元51、下变频单元52、位同步单元53、符号同步单元54和ppm解调单元55。
73.5.1.agc单元
74.agc单元51用于对电压信号自动增益控制，将电压信号的能量值控制在预设范围内。agc单元51可参考现有的任一中能够实现电压信号自动增益控制的电路。
75.5.2.下变频单元
76.下变频单元52用于将agc单元51输出的ppm光学信号下变频到基带信号，并将基带信号发送给位同步单元53。
77.下变频单元52如图9所示，包括本地振荡器521、混频器522和匹配滤波器523。其中，本地振荡器521用于生成本地正弦信号和本地余弦信号；混频器522用于将接收到的ppm光学信号分别与本地振荡器521产生的本地正弦信号和本地余弦信号相乘，得到相互正交的i路基带信号和q路基带信号，将i路基带信号与q路基带信号进行叠加，输出叠加后的基带信号；匹配滤波器523用于对叠加后的基带信号进行匹配滤波处理。
78.本地振荡器521使用的sin函数和cos函数相互正交，且函数的取值与采样频率有关；混频器522是将接收的模拟信号与本地振荡器521产生的sin信号和cos信号相乘得到相
互正交的i、q两路基带信号，但是在得到i、q两路基带信号以后，叠加了部分的噪声信号。匹配滤波器523是为了提高信噪比，其主要原理是通过对接收到的信号进行积分，将噪声抵消，并将有效信息叠加，从而获得最大的信噪比。
79.5.3.位同步单元53
80.位同步单元53用于从基带信号中提取码元定时信息。
81.在ppm信号解调之前，信号需要进行位同步和符号同步。位同步是指在接收端的基带信号中提取码元定时信息的过程，所提取的位同步信息是频率等于码元速率的定时脉冲。对于ppm信号而言，位同步是要对每个时隙(位)定时，以区分相邻两个时隙间隔，从而判断每个时隙上是否有信号脉冲，一个时隙的持续时间长度等于位同步时钟的一个周期的时间。
82.对于位同步，常用的方法有插入导频法和直接法。由于直接法不需要占用额外的频带资源，因此本实施例采直接法进行位同步。直接法位同步不插入用于标记的导频信号，二是直接从接收到的数字信号中提取位同步信号，分为滤波法和锁相环法。滤波法本质是用滤波器将含有位同步信息的信号提取出来，锁相环法则是采用高稳定度的晶体振荡器538，产生与实际的同步时钟同频率的时钟信号，并且经过鉴相器比较两者的相位，然后将获得的误差信号通过控制器在振荡器输出的脉冲序列中附加或扣除一个或几个脉冲，逐渐调整输出的时钟相位，从而达到同步的目的。
83.技术上述原理分析，本实施例提供的位同步单元53的电路结构如图10所示，包括过零提取器531、相位比较器532、n分配器533、或门534、添脉冲门535、扣脉冲门536、脉冲生成器537和晶体振荡器538。其中，过零提取器531的输入端接收基带信号，过零提取器531的输出端连接相位比较器532的一个输入端。晶体振荡器538的输出端连接脉冲生成器537的输入端，脉冲生成器537的输出端分别连接添脉冲门535的一个输入端和扣脉冲门536的一个输入端；添脉冲门535的输出端和扣脉冲门536的输出端均连接或门534的输入端；或门534的输出端连接n分频器的输入端，n分频器的一个输出端连接相位比较器532的另一个输入端，相位比较器532的一个输出端连接添脉冲门535的另一个输入端，相位比较器532的另一个输出端连接扣脉冲门536的另一个输入端；n分频器533的另一个输出端输出位同步时钟信号。
84.5.4.符号同步单元
85.符号同步单元54用于从码元定时信息中提取出符号同步时钟。基于直接法位同步，本实施例采用直接法提取符号位同步。其基本原理为：直接根据ppm信号自身的特点，采用数字逻辑电路来提取符号时钟。在每个ppm符号中，只有一个时隙的位置上有信号脉冲(即“合法”的符号)，因此如果在一个符号时间长度内出现两个信号脉冲或者一个信号脉冲也没有出现(即“非法”的符号)，则说明此段时间包含两个ppm符号的部分时隙，即这段时间内的某个时隙将这段时间分为两个相邻的符号，在这个时隙的右边(包括该时隙)是属于一个符号的，在该时隙的左边是属于另外一个符号的，只要找到了这个特定的时隙，就找到了符号的起始时刻，就可以实现符号同步。直接法就是去遍历各个时隙，并假设它为正确的符号起始时隙，如果假设成立，那么理论上在后续的过程中都只会检测到“合法”的ppm符号，否则，说明之前的假设不成立，此时需要调整并做出新的假设。
86.如图11所示，符号同步单元54包括四路并行的符号同步单元541和比较选择器
542。其中，每一路符号同步单元541包括四位移位寄存器、符号合法性判断器和循环计数器，四位移位寄存器的输入端接收ppm信号和码元定时信息，循环计数器的输入端接入码元定时信息，四位移位寄存器的输出端连接符号合法性判断器的一个输入端，循环计数器的输出端连接符号合法性判断器的另一个输入端和比较选择器542的输入端，符号合法性判断器的输出端和循环计数器的输出端均连接比较选择器542的输入端；比较选择器542的输出端输出符号同步信号。
87.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，包括位于发射端的信号复传模块(1)、信号调制模块(2)和驱动模块(3)，以及位于接收端的信号合并模块(4)和信号解调模块(5)；信号复传模块(1)，用于对同一信源信号进行多次复制，将复制后得到的所有信源信号分别发送给信号调制模块(2)；信号调制模块(2)，用于对接收到的信源信号进行预处理和ppm调制，将调制后的信号发送至驱动模块(3)；驱动模块(3)，用于根据调制后的信号驱动光信号辐射模块向外辐射ppm光学信号；信号合并模块(4)，用于从接收到的多路ppm光学信号中挑选出信号强度与预设值相同的一路ppm光学信号，将挑选出的ppm光学信号输入信号解调模块(5)；信号解调模块(5)，用于对接收到的ppm光学信号进行预处理和ppm解调，输出解调后的信号。2.根据权利要求1所述的一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，信号调制模块(2)包括伪码生成单元(21)，用于生成基于m序列的伪随机码序列；数据加扰单元(22)，用于将信源信号与伪随机码序列做异或运算，得到加扰信号；成型滤波单元(23)，用于将加扰信号的频谱进行压缩；ppm调制单元(24)，用于对成型滤波单元输出的信号中提取出数据序列信号进行时钟数据恢复，得到时钟信号和数字信号，以及对时钟信号进行pll倍频处理，得到倍频时钟信号，并对串行输入的数字信号进行并行转换，将并行的每一组数据信号编码成ppm信号，在倍频时钟信号的作用下对ppm信号移位输出为ppm调制信号。3.根据权利要求1或2所述的一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，驱动模块(3)包括激光器驱动单元(31)，所述激光器驱动单元(31)用于根据ppm调制单元(24)输出的ppm调制信号驱动激光器向光学天线输出调制完成的光学信号。4.根据权利要求1所述的一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，信号合并模块(4)包括信号接收单元(41)，用于接收多路ppm光学信号，并将多路ppm光学信号发送给信号选择单元(42)；信号选择单元(42)，用于根据最大合并算法从多路ppm光学信号中挑选出信号强度与预设值相同的一路ppm光学信号；光电转换单元(43)，用于将ppm光学信号转换为对应的电流信号；信号放大单元(44)，用于将电流信号进行放大，将放大后的电路信号转换电压信号，并将电压信号发送至信号解调模块(5)。5.根据权利要求4所述的一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，信号解调模块(5)包括agc单元(51)，用于对电压信号进行自动增益控制，将电压信号的能量值控制在预设范围内；下变频单元(52)，用于将agc单元(51)输出的ppm光学信号下变频到基带信号，并将基带信号发送给位同步单元(53)；
位同步单元(53)，用于从基带信号中提取码元定时信息；符号同步单元(54)，用于从码元定时信息中提取出符号同步时钟；ppm解调单元(55)，用于对符号同步单元(54)输出的信号进行ppm解码，输出解码后数字信号，并对解调数字信号进行解扰，输出解调数字信号。6.根据权利要求5所述的一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，下变频单元(52)包括本地振荡器(521)，用于生成本地正弦信号和本地余弦信号；混频器(522)，用于将接收到的ppm光学信号分别与本地振荡器(521)产生的本地正弦信号和本地余弦信号相乘，得到相互正交的i路基带信号和q路基带信号，将i路基带信号与q路基带信号进行叠加，输出叠加后的基带信号；匹配滤波器(523)，用于对叠加后的基带信号进行匹配滤波处理。7.根据权利要求4所述的一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，信号放大单元(44)包括前置放大器，用于对电流信号进行第一次放大，并将第一次放大后的电流信号转换为电压信号；主放大器，用于对电压信号进行第二次放大。8.根据权利要求7所述的一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，前置放大器为低阻前置放大器，低阻前置放大器包括电源e、电阻rb、电阻rc、二极管d、三极管bjt；电阻rb与二极管d串联后跨接在电源e的两端，三极管bjt的源极连接在二极管d和电阻rb之间，三极管bjt的漏极连接电阻rc的一端，电阻rc的另一端接入正电压；三极管bjt的另一端接地；主放大器为限幅放大器，限幅放大器包括多个并联在电源vdd上的差分放大单元，差分放大单元包括电阻r1、电阻r2、电容c1、电容c2、三极管m1和三极管m2；电阻r1的一端连接在电源vdd上，电阻r1的另一端连接三极管m1的漏极，三极管m1的源极接地，电容c1的一端接地，电容c1的另一端连接在电阻r1与三极管的漏极之间；电阻r2的一端连接在电源vdd上，电阻r2的另一端连接三极管m2的漏极，三极管m2的源极接地，电容c2的一端接地，电容c2的另一端连接在电阻r1与三极管的漏极之间。9.根据权利要求5所述的一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，位同步单元(53)包括过零提取器(531)、相位比较器(532)、n分频器(533)、或门(534)、添脉冲门(535)、扣脉冲门(536)、脉冲生成器(537)和晶体振荡器(538)；过零提取器(531)的输入端接收基带信号，过零提取器(531)的输出端连接相位比较器(532)的一个输入端；晶体振荡器(538)的输出端连接脉冲生成器(537)的输入端，脉冲生成器(537)的输出端分别连接添脉冲门(535)的一个输入端和扣脉冲门(536)的一个输入端；添脉冲门(535)的输出端和扣脉冲门(536)的输出端均连接或门(534)的输入端；或门(534)的输出端连接n分频器(533)的输入端，n分频器(533)的一个输出端连接相位比较器(532)的另一个输入端，相位比较器(532)的一个输出端连接添脉冲门(535)的另一个输入端，相位比较器(532)的另一个输出端连接口脉冲门(536)的另一个输入端；n分频器(533)的另一个输出端输出位同步时钟信号。
10.根据权利要求5所述的一种应用于应急通信的调制解调系统，其特征在于，符号同步单元(54)包括四路并行的符号同步单元和比较选择器(542)；每一路符号同步单元包括四位移位寄存器、符号合法性判断器和循环计数器，四位移位寄存器的输入端接收ppm信号和码元定时信息，循环计数器的输入端接入码元定时信息，四位移位寄存器的输出端连接符号合法性判断器的一个输入端，循环计数器的输出端连接符号合法性判断器的另一个输入端和比较选择器的输入端，符号合法性判断器的输出端和循环计数器的输出端均连接比较选择器的输入端；比较选择器的输出端输出符号同步信号。

技术总结
本实用新型涉及信号调制解调技术领域，公开了一种应用于应急通信的调制解调系统，包括复传模块、信号调制模块、驱动模块、信号合并模块和信号解调模块。信号复传模块对同一信源信号进行多次复制和发送；信号调制模块对接收到的信源信号进行预处理和PPM调制；驱动模块根据调制后的信号驱动光信号辐射模块向外辐射PPM光学信号；信号合并模块从接收到的多路PPM光学信号中挑选出信号强度与预设值相同的一路PPM光学信号，将挑选出的PPM光学信号；信号解调模块对接收到的PPM光学信号进行预处理和PPM解调，输出解调后的信号。本系统可实现在信号衰落的情况下对信号进行整合，从而提高信号收发系统的互通率。收发系统的互通率。收发系统的互通率。


技术研发人员：肖磊 曾大和 聂鹏 李云峰 陈旭 黄文槐 唐娜 李云波 李国刚 何维 冯菁 唐志国
受保护的技术使用者：国网四川省电力公司电力应急中心
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/21