專利名稱：產(chǎn)生中波段調(diào)制信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中波段產(chǎn)生調(diào)制信號的方法。
背景技術(shù)：
目前中波段產(chǎn)生的調(diào)制信號是以模擬電路也即脈寬調(diào)制器的方式實現(xiàn)的，如圖I 脈寬調(diào)制器原理框圖所示。脈寬調(diào)制器的作用是產(chǎn)生攜帶音頻信息的脈寬調(diào)制信號(SPWM) 去驅(qū)動調(diào)制功放。脈寬調(diào)制的主要原理是利用音頻正弦波對三角波進(jìn)行調(diào)制，得到一個幅度相同、 脈沖寬度變化的脈沖串，這個脈沖串的脈寬隨著音頻信號的變化而變化，因而它帶有音頻信息。目前正弦波的產(chǎn)生部分使用模擬電路來實現(xiàn)的，模擬電路實現(xiàn)方式體積大，速度慢， 作為發(fā)射機(jī)信號源產(chǎn)生模塊，對大信號大功率的抗干擾能力沒有數(shù)字實現(xiàn)方式優(yōu)越，在現(xiàn)有中波導(dǎo)航機(jī)中，大信號對小信號干擾的解決是設(shè)計中考慮的關(guān)鍵。模擬電路實現(xiàn)方式對元器件性能的精確選擇要求也是極高的，過小電路工作不穩(wěn)定，過大電路會浪費(fèi)器件成本且效率降低，在能正常工作的前提下選擇有一定余量參數(shù)的元器件是比較重要的，還有印制電路板(PCB)布局和焊接等等因素都會使模擬電路工作不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用軟件無線電技術(shù)產(chǎn)生中波段調(diào)制信號的方法，提高了可編程性，縮小了中波段機(jī)器的體積，提高了數(shù)據(jù)的處理速度。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)它包括頻率控制字選擇器、頻率合成器I、 FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器I路、FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器Q路、頻率合成器2 ;所述的頻率控制字選擇器與頻率合成器I連接，所述的FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器I路的一端以及所述的FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器Q路的一端分別與頻率合成器I連接，所述的 FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器I路的另一端以及所述的FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器Q路的另一端與頻率合成器2連接。經(jīng)串口輸出的二進(jìn)制碼元O和1，首先輸入頻率控制字選擇器進(jìn)行頻率控制字運(yùn)算，根據(jù)頻率合成器原理(市售的成品說明書中附有該公式)，
4 本扮生丨I2 32 *頻率合成器K販輸入頻率山卞曰,λA ^
頻率K制子=頻率合成器1(販70)輸出頻率’由于取小頻移鍵控彳目可(MSK)麻胃糊
率分別為碼元O對應(yīng)的頻率合成器I (NCO)輸出頻率I和碼元I對應(yīng)的頻率合成器I (NCO) 輸出頻率2，根據(jù)上述公式計算頻率控制字O和頻率控制字I，鑒于頻率合成器I(NCO)工作原理輸出信號為兩個頻率的且相位連續(xù)的余弦波(同相分量)和正弦波(正交分量)，也即頻率合成器I輸出的兩組基帶信號，頻率分別為I. 2KHz和I. 8KHz。將同相分量與梳狀濾波補(bǔ)償濾波器(CFIR)、梳狀濾波器(CIC)I路進(jìn)行內(nèi)插低通濾波，將正交分量與經(jīng)梳狀濾波補(bǔ)償濾波器(CFIR)、梳狀濾波器(CIC)Q路進(jìn)行內(nèi)插低通濾波，分別濾除高頻信號分量和寄生分量，經(jīng)濾波I路與頻率合成器2余弦信號相乘得到的信號，再減去經(jīng)濾波Q路與頻率合成器2正弦信號相乘的信號，這樣就得到了中波段最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制信號。這里頻率合成器2的頻率變化范圍在400KHz-640KHz。本發(fā)明采用了軟件無線電的方式產(chǎn)生中波調(diào)制信號。與現(xiàn)有模擬調(diào)制方式相比， 本數(shù)字實現(xiàn)方式應(yīng)用了軟件無線電的概念，已構(gòu)造了一個具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開放性的硬件平臺，這樣的平臺可以將軟件部分進(jìn)行更新?lián)Q代，填補(bǔ)了中波工作頻段軟件無線電技術(shù)的空白。軟件無線電技術(shù)的好處在于讓硬件平臺盡可能的靠近天線，以充分實現(xiàn)數(shù)字化，提高可編程性，縮小了中波段機(jī)器的體積，以及提高了數(shù)據(jù)的處理速度。軟件無線電技術(shù)實現(xiàn)方式在現(xiàn)代技術(shù)通信中占有重要地位，更是未來通信乃至未來無線電技術(shù)的主要發(fā)展方向。目前的可編程邏輯門陣列(FPGA)器件的使用，對軟件無線電系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的作用，本發(fā)明就是在此硬件平臺上實現(xiàn)的。本發(fā)明中包含了軟件無線電系統(tǒng)中的重要數(shù)字調(diào)制技術(shù)一最小頻移鍵控(MSK)，克服了一般頻移鍵控信號相位不連續(xù)、頻偏較大的等缺點，最小頻移鍵控調(diào)制信號更加有利于在非線性特性的信道中傳輸，其功率譜特性主瓣窄、帶外輻射小的優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用，在中波段采用此調(diào)制方式，適合非線性調(diào)制功放，提高了機(jī)器的功率利用率。因此我們在本發(fā)明中選用了最小頻移鍵控調(diào)制方式來實現(xiàn)中波段基帶調(diào)制信號。本發(fā)明的優(yōu)點(I)將最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制信號應(yīng)用在中波段，將其通過非線性功放放大傳輸，減少非線性產(chǎn)物的產(chǎn)生。這是一類恒定包絡(luò)的調(diào)制信號，它的PAR(峰均比) =OdB,其在放大器上應(yīng)用的要求比較低，因為其信號不會超過PldR點而把放大器推入飽和區(qū)，所以可以使用非線性功放來實現(xiàn)，適用于非線性功放功率放大并高效利用其功率通信或?qū)Ш健?2)最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制信號本身的頻譜比較集中，主頻突出，也沒有帶外滋生頻譜。完全有利于提高信道頻帶利用率，減少鄰道干擾。根據(jù)最小頻移鍵控調(diào)制信號 (MSK)的第一旁瓣峰值比主瓣峰值約低23dB，旁瓣功率譜密度按f_4規(guī)律下降，信號頻帶窄， 帶外輻射也較小的特點，在中波段數(shù)據(jù)通信中采用MSK調(diào)制方式提高信道頻帶利用率，減小鄰道干擾是非常有利的。


圖I是現(xiàn)有的采用脈寬調(diào)制器產(chǎn)生中波段調(diào)制信號原理的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理框圖。圖3是本發(fā)明的軟件流程圖。圖4是本發(fā)明實施例I的在頻率合成器中的參數(shù)設(shè)置示意圖。圖 5 是實施例 I 的在 Implementation選項卡中勾選Frequency Modulation Input 項的界面的參數(shù)設(shè)置示意圖。圖6是實施例I的梳妝濾波器(CIC)的參數(shù)設(shè)置示意圖。圖7是實施例I的補(bǔ)償濾波器界面的參數(shù)設(shè)置示意圖。圖8是實施例I所得到的中波段調(diào)制信號的波形圖。圖9是實施例I所得到的中波段調(diào)制信號的頻譜。圖10是實施例2的在頻率合成器中的參數(shù)設(shè)置示意圖。
圖11 是實施例 2 的在 Implementation 選項卡中勾選 Frequency Modulation Input項的界面的參數(shù)設(shè)置示意圖。圖12是實施例2的梳妝濾波器(CIC)的參數(shù)設(shè)置示意圖。圖13是實施例2的濾波器IP核參數(shù)設(shè)置示意圖。圖14是實施例2所得到的中波段調(diào)制信號的波形圖。圖15是實施例2所得到的中波段調(diào)制信號的頻譜。其中圖4中的英文的中文意思！parameters :參數(shù)設(shè)置；Generation Algorithm 一般算法；Small ROM:小容量只讀存儲器；Large ROM :大容量只讀存儲器；CORDIC :反正切算法；MultipIier-Based :基于多乘法器的；Precisions :精度；Phase Accumulator Precision :相位累加精度；Angular Resolution :角度分辨率；Magnitude Precision 數(shù)量級精度；Phase Dithering :相位抖動；Implement Phase Dithering :實現(xiàn)相位抖動；Dither Level :抖動程度；Generated Output Frequency Parameters :產(chǎn)生輸出頻率參數(shù)設(shè)置；Clock Rate :時鐘速率；Desired Output Frequency :要求輸出頻率；Phase Increment Value :相位增加值；Real Output Frequency :實際輸出頻率圖5 中的英文的中文意思Implementation :實現(xiàn)方式；Frequency Modulation Input :頻率調(diào)制輸入；Modulator Resolution :調(diào)制器分辨率；Modulator Pipeline Level :調(diào)制等級；Device Family :設(shè)備族；Phase Modulation 相位調(diào)制；Phase Modulation Input 相位調(diào)制輸入；Modulator Precision :調(diào)制器精度；Modulator Pipeline Level :調(diào)制等級；Multi_Channel NCO :多通道頻率合成；Number of Channels 通道數(shù)；0utputs 輸出；Dual Output :雙輸出；Single Output :單輸出；Resource Estimate :資源估計；Number of Channels :通道數(shù)；Target :設(shè)備族范圍。圖6中的英文的中文意思Parameter Settings :參數(shù)設(shè)置；EDA :電子設(shè)計自動化；Summary 摘要；About 關(guān)于；Documentation :使用文檔；Architecture :結(jié)構(gòu)； Filter Specifications :濾波器規(guī)格；Filter type :濾波器類型；Number of Stages 階數(shù)；Differential Delay :微分延遲；Rate factor :比率因子；Variable Rate Factor Options :可變比率因子選擇；Enable Variable Rate Factor :使用可變比率因子； Multi-channel Options :多通道選擇；Number of interfaces :接口數(shù)；Number of channels per interfaces :每個接口通道數(shù)；圖7中的英文的中文意思注！Coefficients Generator Dialog :系數(shù)產(chǎn)生圖； Coefficients 系數(shù)；Time 時間；Value 值；Name 名稱；Floating Coefficient Set 浮點系數(shù)設(shè)置；Rate Specification 比率規(guī)格；Auto Generate :自動生成；Imported Coefficient Set :導(dǎo)入系數(shù)設(shè)置；File :導(dǎo)入文件路徑；Browse 瀏覽；Apply :應(yīng)用； Cancel :取消；0K :確定；注圖10-圖15中英文表示的中文意思對應(yīng)圖4-圖9中已表示。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖和實施例對本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明如圖2和3所示為本發(fā)明提供的一種實施例示意圖。本發(fā)明軟件實現(xiàn)具體流程圖如下圖3所示，每來一個系統(tǒng)時鐘判斷輸入二進(jìn)制碼元是否為‘0’，‘0’時選擇高精度32位頻率合成器需要的頻率控制字0，否則選擇頻率控制字I，作為頻率合成器I(NCO)的輸入， 根據(jù)頻率合成器I工作原理得到基帶正弦信號(正交分量)及基帶余弦信號(同相分量)。 由于NCO是通過相位累加和查表方式產(chǎn)生數(shù)字波形，因此改變頻率控制字時，其輸出相位始終能保持連續(xù)，這就避免了 MSK調(diào)制過程計算相位補(bǔ)償因子的過程，從而使MSK調(diào)制過程得到了簡單化。中頻數(shù)字調(diào)制部分將基帶同相分量與梳狀濾波補(bǔ)償濾波器(CFIR)和梳狀濾波器 (CIC)I路進(jìn)行內(nèi)插低通濾波，將基帶正交分量與經(jīng)梳狀濾波補(bǔ)償濾波器(CFIR)和梳狀濾波器(CIC)Q路進(jìn)行內(nèi)插低通濾波，分別濾除高頻信號分量和寄生分量，經(jīng)濾波I路與頻率合成器2余弦信號相乘得到的信號，再減去經(jīng)濾波Q路與頻率合成器2正弦信號相乘的信號，這樣就得到了中波段最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制信號。中頻數(shù)字調(diào)制部分就是將基帶信號調(diào)制到中頻載波上去的過程。是數(shù)字上變頻的實現(xiàn)，內(nèi)插濾波器這里采用了 CIC濾波器以及其補(bǔ)償濾波器來實現(xiàn)，主要是濾除內(nèi)插后引起的各次“鏡頻”分量，讓基帶分量通過，所以數(shù)字正交上變頻的內(nèi)插濾波器是一種低通濾波器。輸入到該濾波器的數(shù)據(jù)速率是內(nèi)插后的速率，高速率會使濾波器實現(xiàn)起來有難度，所以一般采用Cic這種高效濾波器實現(xiàn)。這里采用4. 096MHz的采樣速率，進(jìn)行四倍內(nèi)插濾波， 最終得到16. 384MHz高采樣率MSK調(diào)制信號，并在頻率合成器(NCO)頻率偏移端輸入改變頻率控制字，改變頻率范圍400KHz-640KHz。實施例I :根據(jù)頻率合成器計算頻率控制字原理(成品說明書中附有該公式)， 辦控制字=，這里-=-頻率合成器I輸入頻率為
4t = 03KHz (Ts為一個碼元周期，為I S)，設(shè)置頻率合成器I輸出頻率為4096ΚΗΖ。頻
4Ts1200
率控制字O = +頻率控制字，頻率控制字I =-頻率控制字。串口輸入碼元O在頻率選擇器中選擇頻率控制字0，碼元I選擇頻率控制字I。在頻率合成器的參數(shù)設(shè)置中，如圖4 所示設(shè)置相位累加精度為16 ;角度分辨率為12 ;數(shù)量級精度為12 ;抖動程度可拉選；時鐘速率為4096kHz ;要求輸出頻率為I. 5kHz ;相位增加值為24 ;實際輸出頻率為I. 5kHz。
fc = (Ts為一個碼元周期，m為正整數(shù)；m = 1,2, 3......),當(dāng)m = 5時，f。= I. 5KHz,也
即圖4中Desired Output Frequency項為I. 5KHz,時鐘項設(shè)置為4096KHz。如圖5中，在 Implementation選項卡中勾選Frequency Modulation Input項，設(shè)置調(diào)制器分辨率為16、 調(diào)制等級為UNumber of Channels (通道數(shù))為I。設(shè)置完頻率合成器I (NCO)后點擊生成 IP核，在IP核的fre_mod_i [15. . 0]輸入端與頻率控制字選擇器的輸出端連接。這樣碼元
O就對應(yīng)/2(最小頻移鍵控信號(MSK)基本工作原理說明中附有該公式)，得f 2
S
=I. 2KHZ ;碼元I對應(yīng)/ =L+^r (最小頻移鍵控信號(MSK)基本工作原理說明中附有
該公式)，得,f\ = I. 8KHz，也即頻率合成器I輸出的兩個相位連續(xù)頻率分量，而頻率合成器 I輸出同相分量和正交分量只是相位上相差90°，且都具有兩個相位連續(xù)的頻率成分。所以I支路和Q支路的處理方式是一樣的，這里只選擇I支路介紹。
頻率合成器I的同相分量給梳妝濾波器及其補(bǔ)償濾波器的輸入端，設(shè)置梳妝濾波器(CIC)的參數(shù)如圖 6 所不Filter type 為 Interpolator ；Number of Stages 為 3 ； Differential delay 為 I ；Rate factor 為 4；Number of interfaces 為 I ；Number of channels per interfaces為I ;然后點擊下一步直到生成了 IP核。在IP核所在文件夾中找到CIC_fir_comp_coeff. m文件,打開MATlab軟件并加入此文件后運(yùn)行,根據(jù)提示操作設(shè)置參數(shù)后，把生成的CIC_fir_comp_coeff. txt文件放到工程目錄中，打開補(bǔ)償濾波器,按圖7所示地方加載.txt文件后退出，完成濾波器IP核參數(shù)設(shè)置。將I支路的輸出與頻率合成器2的同相輸出端相乘運(yùn)算，得到輸出Vl，Q支路的輸出端與頻率合成器2的正交分量輸出端相乘運(yùn)算，得到輸出V2,根據(jù)公式cos ω Jcos c^t-sin c^tsinco A = Cos(Oc^Coi) t (高等數(shù)學(xué)課本公式)，將得到的值Vl減去V2(V1-V2)，即可得到如圖8所示的正弦波形。 頻譜如圖9所示經(jīng)過固定頻率濾波后的頻譜，中心頻率300Khz，頻率跨度IOOKhz時的中波段最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制信號頻譜擴(kuò)散延伸是距中心頻率15Khz，頻譜擴(kuò)散不集中，增大了對鄰近信道的干擾。實施例2 根據(jù)頻率合成器計算頻率控制字原理(成品說明書中附有該公式)， 戀制字這里n=-頻率合成器I輸入頻率為
4t = 03KHz (Ts為一個碼元周期，為I S)，設(shè)置頻率合成器I輸出頻率為4096ΚΗΖ。頻
4Ts1200
率控制字O = +頻率控制字，頻率控制字I =-頻率控制字。串口輸入碼元O在頻率選擇器中選擇頻率控制字0，碼元I選擇頻率控制字I。在頻率合成器的參數(shù)設(shè)置中，如圖10
所示設(shè)置Jc = (Ts為一個碼元周期，m為正整數(shù)；m = 1,2,3......)，當(dāng)m = 5時，fc =
I.5KHz，也即圖中 Desired Output Frequency 項為 I. 5KHz，時鐘項設(shè)置為 4096KHz。在 Implementation選項卡中勾選Frequency Modulation Input項，如圖11所不設(shè)置完頻率合成器I (NCO)后點擊生成IP核，在IP核的fre_mod_i [15. . O]輸入端與頻率控制字選擇器
的輸出端連接。這樣碼元O就對應(yīng)/2 =fc-去(最小頻移鍵控信號(MSK)基本工作原理
S
說明中附有該公式)，得f2 = I. 2KHZ ;碼元I對應(yīng)_/； =fc+^f-(最小頻移鍵控信號(MSK)
S
基本工作原理說明中附有該公式)，得，fl = I. 8KHZ，也即頻率合成器I輸出的兩個相位連續(xù)頻率分量，而頻率合成器I輸出同相分量和正交分量只是相位上相差90°，且都具有兩個相位連續(xù)的頻率成分。所以I支路和Q支路的處理方式是一樣的，這里只選擇I支路介紹。頻率合成器I的同相分量給梳妝濾波器及其補(bǔ)償濾波器的輸入端，設(shè)置梳妝濾波器(CIC)的參數(shù)如圖12所示；點擊下一步直到生成了 IP核。在IP核所在文件夾中找到 CIC_fir_comp_coeff. m文件,打開MATlab軟件并加入此文件后運(yùn)行,根據(jù)提示操作設(shè)置參數(shù)后，把生成的CIC_fir_comp_coeff. txt文件放到工程目錄中，打開補(bǔ)償濾波器,按圖13 所示地方加載.txt文件后退出，完成濾波器IP核參數(shù)設(shè)置。將I支路的輸出與頻率合成器2的同相輸出端相乘運(yùn)算，得到輸出VI，Q支路的輸出端與頻率合成器2的正交分量輸出端相乘運(yùn)算，得到輸出V2，根據(jù)公式 COS ω ctcos ω jt-sin ω ctsin ω jt = cos (ω。+ ω ) t (高等數(shù)學(xué)課本公式),將 V1-V2 (將 Vl 值減去V2值)，得到如圖14所示的波形。頻譜如圖15所示；經(jīng)過固定頻率濾波后的頻譜，中心頻率300Khz，頻率跨度IOOKhz時的中波段最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制信號頻譜擴(kuò)散延伸是距中心頻率5Khz，頻譜比較集中，減少了對鄰近信道的干擾，實際使用時已經(jīng)選擇了最佳的參數(shù)設(shè)置。軟件無線電的核心是把硬件作為無線通信的基本平臺，把盡可能多的通信功能用軟件來實現(xiàn)，本發(fā)明的基本思想也是這樣的。本發(fā)明在軟件無線電平臺可編程邏輯門陣列 (FPGA)中燒寫軟件程序，將其與硬件結(jié)合起來使用。通過軟件的更新、加載可以增加新的功能、適應(yīng)新的通信模式；同時具有很強(qiáng)的開放性和可擴(kuò)展性，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化軟硬件體系結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的用途應(yīng)用在中波通信領(lǐng)域，還可以作為導(dǎo)航的載波信號。代替脈寬調(diào)制器中的正弦波產(chǎn)生部分，使實現(xiàn)導(dǎo)航載波信號變得更加簡單化，體積也大大縮減。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生中波段調(diào)制信號的方法，其特征在于它包括頻率控制字選擇器、頻率合成器1、FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器I路、FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器Q路、頻率合成器 2 ;所述的頻率控制字選擇器與頻率合成器I連接，所述的FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器I 路的一端以及所述的FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器Q路的一端分別與頻率合成器I連接， 所述的FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器I路的另一端以及所述的FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器Q路的另一端與頻率合成器2連接；經(jīng)串口輸出的二進(jìn)制碼元O和1，首先輸入頻率控制字選擇器進(jìn)行頻率控制字運(yùn)算，根據(jù)頻率合成器原理，―制字，由于最小頻移鍵控信號對應(yīng)兩個頻率分別為碼元O對應(yīng)的頻率合成器I輸出頻率I和碼元I對應(yīng)的頻率合成器I輸出頻率2，根據(jù)上述公式計算頻率控制字O和頻率控制字I，鑒于頻率合成器I工作原理輸出信號為兩個頻率的且相位連續(xù)的余弦波即同相分量和正弦波即正交分量，也即頻率合成器I輸出的兩組基帶信號，頻率分別為I. 2KHz和I. 8KHz。將同相分量與梳狀濾波補(bǔ)償濾波器、梳狀濾波器I路進(jìn)行內(nèi)插低通濾波，將正交分量與經(jīng)梳狀濾波補(bǔ)償濾波器、 梳狀濾波器Q路進(jìn)行內(nèi)插低通濾波，分別濾除高頻信號分量和寄生分量，經(jīng)濾波I路與頻率合成器2余弦信號相乘得到的信號，再減去經(jīng)濾波Q路與頻率合成器2正弦信號相乘的信號，這樣就得到了中波段最小頻移鍵控調(diào)制信號。這里頻率合成器2的頻率變化范圍在 400KHz-640KHzo
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的產(chǎn)生中波段調(diào)制信號的方法，其特征在于所采用的軟件流程為每來一個系統(tǒng)時鐘判斷輸入二進(jìn)制碼元是否為‘0’，‘0’時選擇高精度32位頻率合成器需要的頻率控制字0，否則選擇頻率控制字I，作為頻率合成器I的輸入，根據(jù)頻率合成器 I工作原理得到基帶正弦信號即正交分量及基帶余弦信號即同相分量；中頻數(shù)字調(diào)制部分將基帶同相分量與梳狀濾波補(bǔ)償濾波器和梳狀濾波器CIC的I路進(jìn)行內(nèi)插低通濾波，將基帶正交分量與經(jīng)梳狀濾波補(bǔ)償濾波器CFIR和梳狀濾波器CIC的Q路進(jìn)行內(nèi)插低通濾波，分別濾除高頻信號分量和寄生分量，經(jīng)濾波I路與頻率合成器2余弦信號相乘得到的信號，再減去經(jīng)濾波Q路與頻率合成器2正弦信號相乘的信號，這樣就得到了中波段最小頻移鍵控MSK調(diào)制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的產(chǎn)生中波段調(diào)制信號的方法，其特征在于根據(jù)頻率合成器計算頻棚棚·隱=龜=%頻率合成器I輸入頻率為+ = 0.3 ，Ts為一個碼元周期，為I s，設(shè)置頻率合成器I輸出頻4Ts1200率為4096KHZ ;頻率控制字O = +頻率控制字，頻率控制字I =-頻率控制字；串口輸入碼元O在頻率選擇器中選擇頻率控制字0，碼元I選擇頻率控制字I ;在頻率合成器的參數(shù)設(shè)置中，相位累加精度為16 ;角度分辨率為12 ;數(shù)量級精度為12 ;抖動程度可選；時鐘速率為4096kHz ;要求輸出頻率為I. 5kHz ;相位增加值為24 ;實際輸出頻率為I. 5kHz 4 f唭中Ts為一個碼元周期，m為正整數(shù)；m = 1,2, 3......,當(dāng)m = 5時,f。= I. 5KHz,也即DesiredOutput Frequency 項為 I. 5KHz,時鐘項設(shè)置為 4096KHz ；在Implementation選項卡中勾選Frequency Modulation Input項，設(shè)置調(diào)制器分辨率為16、調(diào)制等級為I、Number of Channels為I ;設(shè)置完頻率合成器I (NCO)后點擊生成 IP核，在IP核的fre_mod_i [15. . 0]輸入端與頻率控制字選擇器的輸出端連接；這樣碼元0就對應(yīng)/2 = fc -}，得f2 = I- 2KHz ;碼元I對應(yīng)Ti = fc + jr，得，fi = I. 8KHz，也即頻率合成器I輸出的兩個相位連續(xù)頻率分量，而頻率合成器I輸出同相分量和正交分量只是相位上相差90°，且都具有兩個相位連續(xù)的頻率成分；所以I支路和Q支路的處理方式是一樣的，這里只選擇I支路介紹；頻率合成器I的同相分量給梳妝濾波器及其補(bǔ)償濾波器的輸入端，設(shè)置梳妝濾波器 CIC 的參數(shù)Filter type 為 Interpolator ；Number of Stages 為 3 !Differential delay 為 I ；Rate factor 為 4 ;Number of interfaces 為 I ；Number of channels per interfaces 為I ;然后點擊下一步直到生成了 IP核；在IP核所在文件夾中找到CIC_fir_COmp_COefT. m文件，打開MAIlab軟件并加入此文件后運(yùn)行，根據(jù)提示操作設(shè)置參數(shù)后，把生成的CIC_ fir_comp_coeff. txt文件放到工程目錄中，打開補(bǔ)償濾波器,加載.txt文件后退出，完成濾波器IP核參數(shù)設(shè)置；將I支路的輸出與頻率合成器2的同相輸出端相乘運(yùn)算，得到輸出VI，Q支路的輸出端與頻率合成器2的正交分量輸出端相乘運(yùn)算，得到輸出V2，根據(jù)公式 cos W ctcos W jt-sin w ctsin w = cos ( c+ J t,將得到的值 V1_V2,得到正弦波形和相應(yīng)的頻譜；經(jīng)過固定頻率濾波后的頻譜，中心頻率300Khz，頻率跨度IOOKhz時的中波段最小頻移鍵控MSK調(diào)制信號頻譜擴(kuò)散延伸是距中心頻率15KHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的產(chǎn)生中波段調(diào)制信號的方法，其特征在于根據(jù)頻率合成器計算頻率控制字諷頻率控制字這里⑶，頻率合成器I輸入頻率為+ = 0.3KHz，其中T為一個碼元周期，為ls，設(shè)置頻率合成器I輸出4Ts1200頻率為4096KHZ ;頻率控制字0 = +頻率控制字，頻率控制字I =-頻率控制字；串口輸入碼元0在頻率選擇器中選擇頻率控制字0，碼元I選擇頻率控制字I ;在頻率合成器的參數(shù)設(shè)置中設(shè)置Jc =^f，其中Ts為一個碼元周期，m為正整數(shù)；m = 1,2,3......,當(dāng)m = 5時，fc = I. 5KHz，也即圖中 Desired Output Frequency 項為 I. 5KHz，時鐘項設(shè)置為 4096KHz ； 在Implementation選項卡中勾選Frequency Modulat ion Input項，設(shè)置完頻率合成器 1NC0后點擊生成IP核，在IP核的fre—mod—i [15.. 0]輸入端與頻率控制字選擇器的輸出端連接；這樣碼元0就對應(yīng)/2 = fc -|，得f2 = I- 2KHZ ;碼元I對應(yīng)/! = fc +}，得，fi =I.8KHZ，也即頻率合成器I輸出的兩個相位連續(xù)頻率分量，而頻率合成器I輸出同相分量和正交分量只是相位上相差90°，且都具有兩個相位連續(xù)的頻率成分；所以I支路和Q支路的處理方式是一樣的，這里只選擇I支路介紹；頻率合成器I的同相分量給梳妝濾波器及其補(bǔ)償濾波器的輸入端，設(shè)置梳妝濾波器 CIC的參數(shù)如圖12所示；點擊下一步直到生成了 IP核；在IP核所在文件夾中找到CIC_ fir_comp_coeff. m文件,打開MATlab軟件并加入此文件后運(yùn)行,根據(jù)提示操作設(shè)置參數(shù)后，把生成的CIC_fir_comp_coeff. txt文件放到工程目錄中，打開補(bǔ)償濾波器,加載.txt 文件后退出，完成濾波器IP核參數(shù)設(shè)置；將I支路的輸出與頻率合成器2的同相輸出端相乘運(yùn)算，得V1，Q支路的輸出端與頻率合成器2的正交分量輸出端相乘運(yùn)算,得V2,根據(jù)公式cos C^tcos to it-sin C^tsin to A = cos (co。+ co J t，將得到的值V1-V2，得到正弦波形和相應(yīng)的頻譜；經(jīng)過固定頻率濾波后的頻譜，中心頻率300Khz，頻率跨度IOOKhz時的中波段最小頻移鍵控MSK調(diào)制信號頻譜擴(kuò)散延伸是距中心頻率5KHz。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生中波段調(diào)制信號的方法。它包括頻率控制字選擇器、頻率合成器1、FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器I路、FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器Q路、頻率合成器2；所述頻率控制字選擇器與頻率合成器1連接，所述FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器I路的一端以及所述的FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器Q路的一端分別與頻率合成器1連接，所述FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器I路的另一端以及所述FIR補(bǔ)償濾波器和CIC濾波器Q路的另一端與頻率合成器2連接。將最小頻移鍵控調(diào)制信號應(yīng)用在中波段，減少非線性產(chǎn)物的產(chǎn)生。最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制信號本身的頻譜比較集中，主頻突出，有利于提高信道頻帶利用率，減少鄰道干擾。
文檔編號H04L27/12GK102594750SQ20121003557
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者吳桂琴, 鄭振端, 黃奇家 申請人:福建星海通信科技有限公司