一种基于时间同步的跟踪发信控制方法与装置

技术特征：
1.一种基于时间同步的跟踪发信控制方法与装置，其特征在于：包括基于时间同步的跟踪发信的控制方法和基于时间同步的跟踪发信的控制装置；所述基于时间同步的跟踪发信的控制方法包括：基带数字载波信号产生的控制方法、待传输数据的编码成帧发送控制方法、信号的多路同步发送控制方法；所述基于时间同步的跟踪发信的控制装置包括时钟驱动模块、时间获取模块、载频产生模块、载频控制模块、基带数据编码模块、高频调制与信道分割模块、显示控制模块、bd/gps授时接收模块、线路信号发送模块。2.根据权利要求1所述的一种基于时间同步的跟踪发信控制方法，其特征在于：所述基带数字载波信号产生的控制方法，还包括如下步骤：第一步：利用晶体振荡器输出的时钟信号在fpga芯片中产生本地基础时间，包括时、分、秒、毫秒等时间，以此作为系统发送数据的初始参照时间；第二步：利用bd/gps授时接收模块获得标准北京时间包括时、分、秒、毫秒等时间，并将时间输出到fpag芯片，作为校准时间；第三步：利用bd/gps授时的校准时间刷新本地参照时间，使本地电路产生的时间与标准北京时间一致，使通信发送端与接收端的时间刻度完全一致，以此作为通信双方同时控制数字载波频率选取的时间同步控制信号；第四步：利用本地晶体振荡器输出的时钟信号，在fpga芯片中产生m个不同的数字载波信号，并将m(m＝1、2、3、
…
)个载波信号组合成n(n＝1、2、3、
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)个载波频率组，每个载波编组中的载波数量为j(j＝1、2、3、
…
)个，各载波按顺序进行编号，以便根据编号调用；每组中的各载波可以是不同的频率，也可以是相同的频率或部分相同的频率；第五步：用外部输入的载波频率组选取控制信号，选取指定的载波编组，在fpga芯片中利用时间同步控制信号选取指定编组中的数字载波编号指定的频率；由于时间同步控制信号在不断变化，故数字载波也在不断变化，使通信双方的数字载波同步跟踪变化。3.根据权利要求1所述的一种基于时间同步的跟踪发信控制方法，其特征在于：所述待传输数据的编码成帧发送控制方法，还包括如下步骤：第一步：未传输数据时基带数据编码模块发送高电平直流信号，表示传输线路目前处于空闲状态，可以传输数据；第二步：当欲传输数据时，先使高电平变为低电平，低电平的持续时间为数字载波信号持续16个周期的时间，称为一个传输比特位，表示一帧待传输数据的起始位；第三步：开始传输数据，每一位待传输的1、0码数据的高电平或低电平持续时间占用1个传输比特位，每一帧数据的长度h由通信发送与接收双方约定；第四步：设置一个奇偶校验位初始值，可以是0或1，由通信双方约定，每传输一位数据便与该初始值进行一次异或运算，以所有各位待传输数据运算后的结果作为本帧数据的奇偶位进行传输，h(h＝1、2、3、
…
)位数据传输完后传输1比特的奇偶校验位；第五步：发送至少1个传输比特位时长的高电平信号，表示1帧数据的结束，直到新的一帧数据开始传输；从数据开始到结束所传输的所有比特信号，称为1个基带数据帧，由中包含h个待传输数据位。4.根据权利要求1所述的一种基于时间同步的跟踪发信控制方法，其特征在于：所述多路传输信号的同步发送控制方法还包括以下步骤：
第一步：用高频载波对编码后的基带数据帧进行调制，使其被搬移到高频载波信号频率上获得高频调制信号，以此去除掉基带数据帧中的直流成分；方法是将基带数据帧中的高电平信号，包括空闲信号、传输数据中的1信号、奇偶校验位的1信号、停止位的1信号，均用高频载波信号代替，传输的低电平位时信号保持不变；第二步：利用k个信道分割控制信号将线路发送信道按时隙分割为k个传输信道，调制后的高频信号按时分方式轮流通过这k个传输信道；第三步：将经过k个传输信道输出的信号调制到无线、fso或光纤载波频率的传输信道上进行远程传输。5.根据权利要求1所述的一种基于时间同步的跟踪发信控制装置，其特征在于：所述时钟驱动模块将输入的外部晶振时钟通过分频获得高频调制载波信号、k个线路信道时隙分割控制信号、显示驱动时钟信号；所述时间获取模块将来自bd/gps授时接收模块接收的当前时间提取出来作为授时时间，同时由外部晶振时钟产生本地时间信号，然后不断用授时时间对本地时间刷新，使本地时间与授时时间一致，获得基带数据帧速率维持的标准控制时间。6.根据权利要求5所述的一种基于时间同步的跟踪发信的控制装置，其特征在于：所述bd/gps授时接收模块接收卫星下传的当前标准北京时间，并将该时间输出给fpga芯片；所述载频产生模块产生进行基带数据帧编码时所需各种载波信号；所述载频控制模块在当前标准时间控制下，从n个载波组中的m个数字载波频率中，按载波编号轮流选取一个作为基带数据帧编码在不同时段的载波；所述基带数据编码模块将待传输的数据按空闲位、起始位、数据位、奇偶校验位、停止位的帧格式进行编码，产生以h位数据为一帧的基带数据。7.根据权利要求6所述的一种基于时间同步的跟踪发信的控制装置，其特征在于：所述高频调制与信道分割模块将基带数据帧调制到高频载波频率上，并将调制后的数据流按时隙轮流分配到k个无线、fso或光纤载波频段上；所述线路信号发送模块将高频载波调制后的k路信号转换成无线、fso或光纤信号进行远程数据传输；所述显示控制模块用于显示系统工作过程中的关键信号，方便随时掌握系统的工作状况，显示内容包括：时间同步控制信号的当前时间、当前时间选取的基带载波频率编号、当前正发送的数据原来是1个拆分成了三个，一个比较臃肿拆分了一下不会对内容和意思造成影响。

技术总结
本发明属于信号传输技术领域，公开了一种基于时间同步的跟踪发信控制方法与装置，本发明利用BD/GPS授时控制本地电路获取标准时间，然后用该时间的一个约定时段为基本时长单位，控制n组m个数字载波轮流输出对待传输数据按h位为一帧进行不同速率的基带编码，再将编码信号经高频载波调制后，按时隙轮流分配到k个不同无线、FSO或光纤载波频段的信道上，实现对待传输信号的双层保护安全传输，基于这种方法设计的控制装置由集成在FPGA芯片中的时钟驱动模块、时间获取模块、载频产生模块、载频控制模块、基带数据编码模块、高频调制与信道分割模块、显示控制模块，以及FPGA芯片外的BD/GPS授时接收模块、线路信号发送模块构成。线路信号发送模块构成。线路信号发送模块构成。


技术研发人员：周春梅 梅芳芳 马静 陈金鹰 段恒利 景文芳 胡迎刚 周永强 龙宇 黄燕 白浩龙 史雨曦 何成都
受保护的技术使用者：四川工商学院
技术研发日：2022.11.07
技术公布日：2023/2/3