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基于FPGA方案的宽带跳频技术

HANHGK远距离的MESH跳频自组网设备,基于FPGA方案的宽带跳频技术,采用COFDM、分集接收、动态TDMA、智能路由协议和宽带跳频抗干扰等技术开发研制的高性能IP Mesh自组网产品针对各种复杂环境的需要而定制开发应用,在使用上零配置、可以快速搭建通讯网络,面向各个海陆空等空地一体化等应用场景而设计的一款大功率无线MESH自组网基站、中继站。支持70MHz-6000MHz与5.8GHz并发双链路的MESH组网,同时支持多种接口(网口、HDMI等)有线网络回传数据。

通信优势

l 抗干扰能力强:采用宽带跳频抗干扰技术,跳速大于1000hop/s,跳频带宽大于200MHz,跳频点最多可达256个,具有很强的抗干扰和抗截获能力;

l 网络规模大:采用动态TDMA协议,优异的时隙资源动态分配算法可支持单频64个节点稳定组网;

l 传输距离远:采用COFDM和收发分集等技术,电台接收灵敏度优于-103dBm,4W发射功率下,视距通信可达80+km,在复杂环境下有很好的抗多径干扰和绕射能力;

l 传输速率高:采用COFDM、QPSK/16QAM/64QAM/256QAM自适应调制、接收分集等技术,峰值速率25+Mbps@10MHz,50+Mbps@20MHz,适合较大业务量多跳传输;

l 传输稳定可靠:与高通降频方案不同,随着距离增大传输速率下降不明显,传输速率能保持相对较高并且稳定;

l 中继跳数多:自动路由中继能力强,视频传输可达8跳以上,扩大网络覆盖范围,提升自组网灵活性,增强网络应用环境的适用性;

功能特点

l 网络架构:基于IP体系的分布式无中心无线自组织网络,节点可动态加入和退出,可扩展强;

l 抗毁自愈:个别终端损毁不会影响网络正常运行,具有很强的抗毁能力;

l 组网模式:网状网、链状网、点对点,点对多点,多点对多点;

l 通信抗干扰:采用宽带跳频技术,具有很强的抗干扰和抗截获通信能力;

l MAC协议:动态TDMA协议;

l 路由协议:二层/三层智能动态路由协议可选;

l 链路优选:支持QoS路由和剔除弱链接功能,增强网络运行稳定性;

l 环路检测:支持多节点同时接入同一交换机或局域网,保证网络运行稳定;

l 安全加密:DES56/AES128/AES256,保证信息传输安全,且不影响端到端的传输速率;

l 频谱扫描:查看候选频点的底噪和突发干扰情况,指导工作频率优化设置;

l 速率可配置:调制编码方式(MCS)可以配置为自适应或固定,用来满足上下行不对称速率或低速率高可靠等应用场合;

l 网内组播:支持网口IP数据的组播和广播,支持黑名单和白名单设置,支持串口至串口点对点、点对多点的组播;

l IP透传:支持网口à网口、网口à串口、串口à串口之间的UDP/TCP数据透明传输,以及串口参数设置;

l 互联网扩展:有效延伸互联网覆盖范围,网内任一终端都可作为网关,自组网各个节点可以通过网关节点接入互联网;

l 配置管理:对电台的通信频率、工作带宽、发射功率、网络IP,密钥等参数进行设置,可动态显示网络拓扑、链路质量、信号强度、环境底噪、频谱分析和工作温度等信息。

性能参数

l 网络规模:单频最大支持64个节点;

l 通信频率:1300~1500MHz(70~6000MHz范围内可定制),1Hz步进可调;

l 发射功率:36dBm(2*2W),40dBm(2*5W),43dBm(2*10W);

l 带宽模式:2.5 / 5 / 10 / 20* MHz;(*可选)

l 通信波形:TDD-COFDM + 2T2R(双发双收);

l 通信抗干扰:宽带跳频方式,跳速1000-2000hops/s,跳频带宽大于200MHz,跳频点数可达256个;

l 调制方式:QPSK/16QAM/64QAM/256QAM(自适应或手动配置);

l 接收灵敏度:-103dBm;

l 通信距离:80+km(视距,与天线增益、电磁环境、地形环境相关);

l 通信速率:峰值25+Mbps@10MHz,50+Mbps@20MHz;

l 传输时延:单跳约7ms;

l 多跳能力:短报文可达15+跳、语音可达10+跳、视频可达8+跳;

l 移动速度:支持1000+km/h高速移动;

l 启动时间:小于25秒;

l 入网时间:小于1秒;

l 数据接口:网口*1、串口*3(RS232、TTL);

l 视频扩展:视频编码器HDMI/SDI/CVBS*(*按需);

l 卫星定位:GPS/BD*(*按需);

l 供电要求:9~15V/2A;

l 整机功耗:8~20W;

l 工作温度:-40~+65℃;

HANHGK宽事自组网设备不依赖任何基础通信设施,可临时、动态、快速地构建无线Mesh网络,具有自组织、自恢复、高抗毁的能力,支撑数据、话音、视频等多媒体业务多跳传输,可应用于应急通信、智慧城市、特种作业、演习作战、公安消防、反恐特勤、抢险救灾、单兵协同、车辆组网、无人平台组网等应用场合。

原文标题:FPGA宽带跳频自组网通信系统

文章出处:【微信公众号:FPGA设计论坛】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

审核编辑:彭菁

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