一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置及其解調(diào)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及數(shù)字解調(diào)裝置，尤其涉及一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置及其解調(diào)方法。本解調(diào)裝置包括比較器器件和現(xiàn)場可編程門陣列器件，現(xiàn)場可編程門陣列器件內(nèi)部電路包括時鐘單元、采樣單元、計(jì)數(shù)單元、緩沖單元和重建單元，時鐘單元與采樣單元、計(jì)數(shù)單元、緩沖單元和重建單元連接；比較器器件連接采樣單元；采樣單元連接計(jì)數(shù)單元；計(jì)數(shù)單元連接緩沖單元；緩沖單元連接重建單元。本解調(diào)裝置具有電路簡單，易于實(shí)現(xiàn)，可編程邏輯資源消耗少及信號適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。本解調(diào)方法可替代傳統(tǒng)連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)方法，從而避免了采用傳統(tǒng)連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)方法存在的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，消耗資源多以及不能適應(yīng)數(shù)據(jù)速率與載波頻率接近的缺陷。
【專利說明】一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置及其解調(diào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字解調(diào)裝置，尤其涉及一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置及其解調(diào)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)方法一般有相干解調(diào)法、鑒頻法、過零檢測法、匹配濾波法等。其中相干解調(diào)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，鑒頻法、匹配濾波法消耗資源多，過零檢測法不能適應(yīng)數(shù)據(jù)速率與載波頻率接近的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置及其解調(diào)方法。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是:一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置，其特征在于:包括比較器器件和現(xiàn)場可編程門陣列器件，現(xiàn)場可編程門陣列器件內(nèi)部電路包括時鐘單元、采樣單元、計(jì)數(shù)單元、緩沖單元和重建單元，所述的時鐘單元與采樣單元、計(jì)數(shù)單元、緩沖單元和重建單元連接；所述的比較器器件連接采樣單元；采樣單元連接計(jì)數(shù)單元；計(jì)數(shù)單元連接緩沖單元；緩沖單元連接重建單元。
[0005]本發(fā)明所述的解調(diào)方法在于:時鐘單元根據(jù)連續(xù)相位頻移鍵控信號載波頻率和調(diào)制度確定系統(tǒng)工作時鐘頻率值，由外部時鐘頻率源分頻產(chǎn)生系統(tǒng)工作時鐘，若外部時鐘源頻率與工作時鐘頻率比值為n，則最大分頻計(jì)數(shù)值為(n/2)-l，時鐘單元初始狀態(tài)工作時鐘信號為低電平，分頻計(jì)數(shù)值為0，時鐘單元在每個外部時鐘源上升沿判斷分頻計(jì)數(shù)值，如果小于最大分頻計(jì)數(shù)值，則分頻計(jì)數(shù)值加1，否則工作時鐘信號翻轉(zhuǎn)，并且分頻計(jì)數(shù)值清零。
[0006]本發(fā)明所述的采樣單元在每個工作時鐘上升沿判斷連續(xù)時間二值信號電平，如果連續(xù)兩個信號電平都為高電平或者都為低電平，則輸出為低電平；如果連續(xù)兩個信號電平不相同，則輸出為高電平；所輸出的信號即為過零脈沖信號。
[0007]本發(fā)明所述的計(jì)數(shù)單元在每個工作時鐘上升沿判斷過零脈沖信號是否為高電平，如果過零脈沖信號為高電平，則從0開始計(jì)數(shù)過程，如果沒有過零脈沖信號，或者即使有過零脈沖信號，但計(jì)數(shù)值小于最小計(jì)數(shù)限制值，則計(jì)數(shù)值加1，計(jì)數(shù)過程直到計(jì)數(shù)值超出最小計(jì)數(shù)限制值之后的第一個過零脈沖信號到來，或者計(jì)數(shù)值超出最大計(jì)數(shù)限制值時結(jié)束，計(jì)數(shù)過程結(jié)束時輸出計(jì)數(shù)數(shù)值,并且輸出計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位高電平,計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位高電平持續(xù)一個工作時鐘周期，之后計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位恢復(fù)低電平。
[0008]本發(fā)明所述的緩沖單元在每個工作時鐘上升沿判斷計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位是否為高電平，如果為高電平，讀入計(jì)數(shù)數(shù)值，將計(jì)數(shù)數(shù)值按地址順序存儲到循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間中的一個，并且更新當(dāng)前存儲空間占用情況，當(dāng)系統(tǒng)剛開始運(yùn)行時，緩沖單元積累計(jì)數(shù)數(shù)值數(shù)據(jù)到循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間被占用一半時，將數(shù)據(jù)有效標(biāo)志位輸出高電平持續(xù)一個工作時鐘周期，并且從循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間中按地址順序提取一個計(jì)數(shù)數(shù)值輸出；此后系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行，在每個工作時鐘上升沿，判斷重建完成標(biāo)志位是否為高電平，如果為高電平則從循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間中按地址順序提取一個計(jì)數(shù)數(shù)值輸出。
[0009]本發(fā)明所述的重建單元在每個工作時鐘上升沿判斷數(shù)據(jù)有效標(biāo)志位是否為高電平，如果為高電平，則進(jìn)入重建狀態(tài)，讀取一個計(jì)數(shù)數(shù)值，將計(jì)數(shù)數(shù)值與預(yù)設(shè)閾值相比較，如果計(jì)數(shù)數(shù)值大于閾值，解調(diào)輸出信號為高電平，否則解調(diào)輸出信號為低電平；此后以計(jì)數(shù)數(shù)值為最大值進(jìn)行倒計(jì)數(shù)，每個工作時鐘上升沿如果倒計(jì)數(shù)值不為0，則解調(diào)輸出信號不變，倒計(jì)數(shù)值減1，否則重建完成標(biāo)志位輸出高電平持續(xù)一個工作時鐘周期，進(jìn)入下一個重建過程，重新讀取新的計(jì)數(shù)數(shù)值，與閾值比較，輸出新解調(diào)信號，再次進(jìn)行倒計(jì)數(shù)。
[0010]本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果是:本解調(diào)裝置具有電路簡單，易于實(shí)現(xiàn)，可編程邏輯資源消耗少及信號適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。本解調(diào)方法可替代傳統(tǒng)連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)方法，從而避免了采用傳統(tǒng)連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)方法存在的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，消耗資源多以及不能適應(yīng)數(shù)據(jù)速率與載波頻率接近的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的電路連接框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:如圖1所示，時鐘單元根據(jù)連續(xù)相位頻移鍵控信號載波頻率和調(diào)制度確定系統(tǒng)工作時鐘頻率值，由外部時鐘頻率源分頻產(chǎn)生系統(tǒng)工作時鐘，提供給采樣單元、計(jì)數(shù)單元、緩沖單元和重建單元，若外部時鐘源頻率與工作時鐘頻率比值為n，則最大分頻計(jì)數(shù)值為(n/2)-l，時鐘單元初始狀態(tài)工作時鐘信號為低電平，分頻計(jì)數(shù)值為0，時鐘單元在每個外部時鐘源上升沿判斷分頻計(jì)數(shù)值，如果小于最大分頻計(jì)數(shù)值，則分頻計(jì)數(shù)值加1，否則工作時鐘信號翻轉(zhuǎn)，并且分頻計(jì)數(shù)值清零。
[0013]模擬連續(xù)相位頻移鍵控調(diào)制信號通過比較器器件產(chǎn)生連續(xù)時間二值信號。
[0014]連續(xù)時間二值信號通過采樣單元產(chǎn)生過零脈沖信號。本發(fā)明的采樣單元在每個工作時鐘上升沿判斷連續(xù)時間二值信號電平，如果連續(xù)兩個信號電平都為高電平或者都為低電平，則輸出為低電平；如果連續(xù)兩個信號電平不相同，則輸出為高電平；所輸出的信號即為過零脈沖信號。
[0015]過零脈沖信號通過計(jì)數(shù)單元產(chǎn)生計(jì)數(shù)數(shù)值和計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位。本發(fā)明的計(jì)數(shù)單元在每個工作時鐘上升沿判斷過零脈沖信號是否為高電平，如果過零脈沖信號為高電平，則從0開始計(jì)數(shù)過程，如果沒有過零脈沖信號，或者即使有過零脈沖信號，但計(jì)數(shù)值小于最小計(jì)數(shù)限制值，則計(jì)數(shù)值加1，計(jì)數(shù)過程直到計(jì)數(shù)值超出最小計(jì)數(shù)限制值之后的第一個過零脈沖信號到來，或者計(jì)數(shù)值超出最大計(jì)數(shù)限制值時結(jié)束，計(jì)數(shù)過程結(jié)束時輸出計(jì)數(shù)數(shù)值，并且輸出計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位高電平，計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位高電平持續(xù)一個工作時鐘周期，之后計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位恢復(fù)低電平。
[0016]本發(fā)明的緩沖單元根據(jù)計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位讀入、存儲計(jì)數(shù)數(shù)值，并產(chǎn)生數(shù)據(jù)有效標(biāo)志位。緩沖單元在每個工作時鐘上升沿判斷計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位是否為高電平，如果為高電平，讀入計(jì)數(shù)數(shù)值，將計(jì)數(shù)數(shù)值按地址順序存儲到循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間中的一個，并且更新當(dāng)前存儲空間占用情況，當(dāng)系統(tǒng)剛開始運(yùn)行時，緩沖單元積累計(jì)數(shù)數(shù)值數(shù)據(jù)到循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間被占用一半時，將數(shù)據(jù)有效標(biāo)志位輸出高電平持續(xù)一個工作時鐘周期，并且從循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間中按地址順序提取一個計(jì)數(shù)數(shù)值輸出；此后系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行，在每個工作時鐘上升沿，判斷重建完成標(biāo)志位是否為高電平，如果為高電平則從循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間中按地址順序提取一個計(jì)數(shù)數(shù)值輸出。
[0017]本發(fā)明的重建單元根據(jù)數(shù)據(jù)有效標(biāo)志位由空閑狀態(tài)進(jìn)入重建狀態(tài)。在重建狀態(tài)產(chǎn)生解調(diào)輸出信號和重建完成標(biāo)志位，并讀取緩沖單元提供的重建數(shù)值，解調(diào)輸出信號輸出給后續(xù)電路處理。重建單元在每個工作時鐘上升沿判斷數(shù)據(jù)有效標(biāo)志位是否為高電平，如果為高電平，則進(jìn)入重建狀態(tài)，讀取一個計(jì)數(shù)數(shù)值，將計(jì)數(shù)數(shù)值與預(yù)設(shè)閾值相比較，如果計(jì)數(shù)數(shù)值大于閾值，解調(diào)輸出信號為高電平，否則解調(diào)輸出信號為低電平；此后以計(jì)數(shù)數(shù)值為最大值進(jìn)行倒計(jì)數(shù)，每個工作時鐘上升沿如果倒計(jì)數(shù)值不為0，則解調(diào)輸出信號不變，倒計(jì)數(shù)值減1，否則重建完成標(biāo)志位輸出高電平持續(xù)一個工作時鐘周期，進(jìn)入下一個重建過程，重新讀取新的計(jì)數(shù)數(shù)值，與閾值比較，輸出新解調(diào)信號，再次進(jìn)行倒計(jì)數(shù)。
[0018]本裝置的靈活性在于，通過分析連續(xù)相位頻移鍵控調(diào)制信號載波頻率和調(diào)制度，簡單調(diào)整工作時鐘頻率、循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間大小、最小計(jì)數(shù)限制和最大計(jì)數(shù)限制以及計(jì)數(shù)數(shù)值閾值，便可以適應(yīng)各種信號的解調(diào)。
[0019]本解調(diào)裝置有外部時鐘接口、調(diào)制信號輸入接口和解調(diào)信號輸出接口。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置，其特征在于:包括比較器器件和現(xiàn)場可編程門陣列器件，現(xiàn)場可編程門陣列器件內(nèi)部電路包括時鐘單元、采樣單元、計(jì)數(shù)單元、緩沖單元和重建單元，所述的時鐘單元與采樣單元、計(jì)數(shù)單元、緩沖單元和重建單元連接；所述的比較器器件連接采樣單元；采樣單元連接計(jì)數(shù)單元；計(jì)數(shù)單元連接緩沖單元；緩沖單元連接重建單元。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置的解調(diào)方法，其特征在于:時鐘單元根據(jù)連續(xù)相位頻移鍵控信號載波頻率和調(diào)制度確定系統(tǒng)工作時鐘頻率值，由外部時鐘頻率源分頻產(chǎn)生系統(tǒng)工作時鐘，若外部時鐘源頻率與工作時鐘頻率比值為n，則最大分頻計(jì)數(shù)值為(n/2)-l，時鐘單元初始狀態(tài)工作時鐘信號為低電平，分頻計(jì)數(shù)值為O，時鐘單元在每個外部時鐘源上升沿判斷分頻計(jì)數(shù)值，如果小于最大分頻計(jì)數(shù)值，則分頻計(jì)數(shù)值加1，否則工作時鐘信號翻轉(zhuǎn)，并且分頻計(jì)數(shù)值清零。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置的解調(diào)方法，其特征在于:采樣單元在每個工作時鐘上升沿判斷連續(xù)時間二值信號電平，如果連續(xù)兩個信號電平都為高電平或者都為低電平，則輸出為低電平；如果連續(xù)兩個信號電平不相同，則輸出為高電平；所輸出的信號即為過零脈沖信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置的解調(diào)方法，其特征在于:計(jì)數(shù)單元在每個工作時鐘上升沿判斷過零脈沖信號是否為高電平，如果過零脈沖信號為高電平，則從O開始計(jì)數(shù)過程，如果沒有過零脈沖信號，或者即使有過零脈沖信號，但計(jì)數(shù)值小于最小計(jì)數(shù)限制值，則計(jì)數(shù)值加1，計(jì)數(shù)過程直到計(jì)數(shù)值超出最小計(jì)數(shù)限制值之后的第一個過零脈沖信號到來，或者計(jì)數(shù)值超出最大計(jì)數(shù)限制值時結(jié)束，計(jì)數(shù)過程結(jié)束時輸出計(jì)數(shù)數(shù)值，并且輸出計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位高電平，計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位高電平持續(xù)一個工作時鐘周期,之后計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位恢復(fù)低電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置的解調(diào)方法，其特征在于:緩沖單元在每個工作時鐘上升沿判斷計(jì)數(shù)完成標(biāo)志位是否為高電平，如果為高電平，讀入計(jì)數(shù)數(shù)值，將計(jì)數(shù)數(shù)值按地址順序存儲到循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間中的一個，并且更新當(dāng)前存儲空間占用情況，當(dāng)系統(tǒng)剛開始運(yùn)行時，緩沖單元積累計(jì)數(shù)數(shù)值數(shù)據(jù)到循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間被占用一半時，將數(shù)據(jù)有效標(biāo)志位輸出高電平持續(xù)一個工作時鐘周期，并且從循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間中按地址順序提取一個計(jì)數(shù)數(shù)值輸出；此后系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行，在每個工作時鐘上升沿，判斷重建完成標(biāo)志位是否為高電平，如果為高電平則從循環(huán)數(shù)據(jù)儲存空間中按地址順序提取一個計(jì)數(shù)數(shù)值輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)相位頻移鍵控?cái)?shù)字解調(diào)裝置的解調(diào)方法，其特征在于:重建單元在每個工作時鐘上升沿判斷數(shù)據(jù)有效標(biāo)志位是否為高電平，如果為高電平，則進(jìn)入重建狀態(tài)，讀取一個計(jì)數(shù)數(shù)值，將計(jì)數(shù)數(shù)值與預(yù)設(shè)閾值相比較，如果計(jì)數(shù)數(shù)值大于閾值，解調(diào)輸出信號為高電平，否則解調(diào)輸出信號為低電平；此后以計(jì)數(shù)數(shù)值為最大值進(jìn)行倒計(jì)數(shù)，每個工作時鐘上升沿如果倒計(jì)數(shù)值不為O，則解調(diào)輸出信號不變，倒計(jì)數(shù)值減1，否則重建完成標(biāo)志位輸出高電平持續(xù)一個工作時鐘周期，進(jìn)入下一個重建過程，重新讀取新的計(jì)數(shù)數(shù)值，與閾值比較，輸出新解調(diào)信號，再次進(jìn)行倒計(jì)數(shù)。
【文檔編號】H04L27/38GK103634263SQ201310667947
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月7日
【發(fā)明者】張鵬泉, 張波, 馬彪, 李柬, 范玉進(jìn), 曹曉冬, 褚孝鵬, 李羚梅, 李光 申請人:天津光電通信技術(shù)有限公司