[實(shí)用新型]一種基于軟件無(wú)線電的通用調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120367051.X
• 申請(qǐng)日: 2011-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202217425U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶偉;林竹;何蘇勤;董少杰;王巖嵩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及信息處理技術(shù)，特別是涉及一種基于軟件無(wú)線電的通用調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

調(diào)制解調(diào)，作為移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)高速、高效通信的重要保證。同時(shí)，調(diào)制解調(diào)也是通信專業(yè)的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)設(shè)新方式的實(shí)驗(yàn)課程，可有效地提高學(xué)習(xí)效果。軟件無(wú)線電是現(xiàn)今通信領(lǐng)域研究熱點(diǎn)課題之一，其強(qiáng)大的可配置能力和可編程能力將成為未來(lái)通信系統(tǒng)的首選。將調(diào)制解調(diào)技術(shù)融入軟件無(wú)線電思想，構(gòu)造出一個(gè)具有開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用調(diào)制解調(diào)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，這不僅符合現(xiàn)代通信的發(fā)展需求，能更好的配合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)也為教學(xué)實(shí)驗(yàn)與前沿技術(shù)相適應(yīng)開(kāi)辟了新的思路。

目前，關(guān)于調(diào)制解調(diào)的實(shí)驗(yàn)箱，已經(jīng)有部分公司研制出成果。北京萬(wàn)控科技有限公司的JH5006型實(shí)驗(yàn)箱，包括AM調(diào)制解調(diào)、FM調(diào)制解調(diào)、CDMA擴(kuò)頻調(diào)制/解調(diào)等，實(shí)驗(yàn)?zāi)K由硬件固化。南京潤(rùn)眾有限公司的NJX303A型通信原理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)箱，采用了軟件無(wú)線電技術(shù)，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定。北京萬(wàn)控科技有限公司的JH5001A+型通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用了當(dāng)前流行的可編程CPLD、FPGA器件，可支持學(xué)生的二次開(kāi)發(fā)。同樣浙江求是科教設(shè)備有限公司也推出了一款類似的實(shí)驗(yàn)箱。

由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置存在幾個(gè)缺點(diǎn)：(1)完全采用硬件固化的系統(tǒng)，電路由模擬器件搭建，靈活性差，可靠性低，不利于升級(jí)更新；(2)采用了軟件無(wú)線電的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)雖然具有一定的軟件化程度，但其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定，實(shí)驗(yàn)種類較少，學(xué)生只是簡(jiǎn)單地下載軟件程序到硬件中，不利于學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)；(3)在眾多實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，沒(méi)有參數(shù)可設(shè)、調(diào)制方式可變的通用型調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種便于升級(jí)更新、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容靈活、具備通用性的基于軟件無(wú)線電的調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：

一種基于軟件無(wú)線電的通用調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置，包括用于至少6組64腳插槽插接各實(shí)驗(yàn)?zāi)K的一個(gè)通用底板，以及6個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K：信號(hào)源模塊、調(diào)制模塊、解調(diào)模塊、終端模塊、控制器模塊和鍵盤/液晶模塊。其中：

通用底板由螺栓、64腳插槽、共享電源組成。螺栓用來(lái)固定實(shí)驗(yàn)?zāi)K，可以固定至少6個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，6組64腳的插槽分別提供各模塊與通用底板的電氣連接，共享電源為各模塊提供電源電壓。

信號(hào)源模塊包括CPLD芯片、電源電路、晶振電路、JTAG下載口，CPLD由軟件加載后，內(nèi)部產(chǎn)生協(xié)議處理器、分頻器和偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器電路，本模塊產(chǎn)生參數(shù)可變的偽隨機(jī)碼作為基帶信號(hào)；

調(diào)制模塊包括FPGA芯片、電源電路、晶振電路、JTAG下載口、FLASH?ROM(EPCS4)芯片、D/A電路；調(diào)制模塊FPGA通過(guò)軟件加載后，產(chǎn)生協(xié)議處理器、DDS載波發(fā)生器、載波選擇譯碼器、調(diào)制譯碼器、調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器電路，本模塊實(shí)現(xiàn)ASK、FSK、PSK、DPSK、QPSK、DQPSK、OQPSK共7種方式的調(diào)制，并將調(diào)制信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，送至解調(diào)模塊；

解調(diào)模塊包括FPGA芯片、電源電路、晶振電路、JTAG下載口、FLASH?ROM(EPCS4)芯片、A/D電路、低通濾波器；解調(diào)模塊的FPGA通過(guò)軟件加載后，產(chǎn)生協(xié)議處理器、同步載波提取、位同步提取、乘法器、通用濾波器、解調(diào)方式選擇器電路，本模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)ASK、FSK、PSK、DPSK、QPSK、DQPSK、OQPSK共7種調(diào)制信號(hào)的通用解調(diào)；

終端模塊由CPLD設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，外圍電路包括晶振電路、JTAG下載口；CPLD經(jīng)軟件加載后，產(chǎn)生幀同步提取和基帶信號(hào)恢復(fù)電路，本模塊實(shí)現(xiàn)幀同步信號(hào)的提取和基帶信號(hào)的恢復(fù)；

控制器模塊由單片機(jī)及其外圍電源、時(shí)鐘、復(fù)位、接口電路構(gòu)成，本模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤/液晶模塊的控制，獲取用戶設(shè)置的參數(shù)，傳遞給系統(tǒng)其他模塊，并通過(guò)液晶顯示出當(dāng)前狀態(tài)和指示；

鍵盤/液晶模塊選用4×4的矩陣鍵盤和FYD12864-0402B型號(hào)液晶，本模塊允許用戶通過(guò)鍵盤設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)，而液晶提供良好的人機(jī)交互界面，顯示出用戶設(shè)定的參數(shù)值及系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)。

綜上所述，本實(shí)用新型提出的基于軟件無(wú)線電的通用調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置的有益效果是：

本實(shí)驗(yàn)裝置的各實(shí)驗(yàn)?zāi)K接口標(biāo)準(zhǔn)化，可以相互獨(dú)立地裝卸于通用底板上，其升級(jí)和擴(kuò)展不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)板的重新設(shè)計(jì)和制作，降低了實(shí)驗(yàn)成本，方便了學(xué)生的二次開(kāi)發(fā)。