[實用新型]Chirp 通信信號的歸載頻調制器

有效

• 申請號: 201220715196.9
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN203014853U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 仇洪冰;符杰林;鄭霖;劉爭紅;樊孝明;李曉記;林基明;王俊義
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H04L27/12
• 分類號: H04L27/12
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本實用新型涉及Chirp通信信號調制領域，具體涉及一種Chirp通信信號的歸載頻調制器。

背景技術

Chirp?調制（線性調頻方式）是一種擴展頻譜技術，它可在增加射頻脈沖寬度，增大平均發射功率與作用距離的同時，又保持足夠的信號頻譜寬度，提高了雷達的距離分辨率，故而在雷達技術中有廣泛的應用。近年來，Chirp?技術用于通信獲得越來越多的重視，尤其結合脈沖超寬帶形成的Chirp-UWB?通信技術倍受關注，該技術已成為2007年IEEE?15.4a?建議的無線局域網（WPAN）的接入標準。Chirp通信信號是一種恒包絡以調頻速率表示符號的數字調制方式，抗干擾能力強，能顯著的減少多徑干擾的影響，可有效的降低通信方快速移動形成的快衰落影響，非常適合于無線接入。Chirp-UWB?享有Chirp與UWB?兩者技術的優勢，增強了對抗干擾與噪聲的魯棒性。接收端檢測chirp信號的最佳方式是采用匹配濾波器或分數階傅里葉變換（FRFT），為降低采樣速率與技術成本，常將Chirp信號零中頻變換到基帶處理。但是Chirp信號的頻譜基本上是局限在調頻范圍內的矩形譜，無離散頻率成分，無法用鎖相環路（PLL）提取無頻差的相干載波，而用非鎖相環的頻率源提供，因此下變頻過程中存在頻差會惡化基帶處理性能。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種Chirp通信信號的歸載頻調制器，其可以極小代價為Chirp信號零中頻處理提供精確的相干載頻。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下方案實現的：

一種Chirp通信信號的歸載頻調制器，主要由窄帶載波跟蹤環電路、零中頻檢測電路和基帶處理器組成。窄帶載波跟蹤環電路包括鑒相器、環路濾波器和壓控振蕩器。零中頻檢測電路包括乘法器和低通濾波器。輸入的調制信號分別連接在鑒相器和乘法器的其中一個輸入端上。鑒相器的輸出端經環路濾波器與壓控振蕩器的輸入端相連。壓控振蕩器的輸出端分為2路，這2路輸出分別連接在鑒相器和乘法器的另一個輸入端上。乘法器的輸出端連接低通濾波器的輸入端。接低通濾波器的輸出端與基帶處理器的輸入端相連，基帶處理器的輸出端輸出解調信號。

上述方案中，所述環路濾波器為窄帶積分濾波器。

與現有技術相比，本實用新型所涉及的Chirp通信信號的歸載頻調制器（CRCM）在送入基帶處理器之間，配合采用了窄帶載波跟蹤環電路和零中頻檢測電路，這不僅有利于PLL提取的射頻載波脈沖，而且能以極小代價為Chirp信號零中頻處理提供精確的相干載頻。

附圖說明

圖1為CRCM調制方式的Chirp信號，對應數碼符號“1”與“0”的線性調頻變化關系圖。

圖2為CRCM調制方式的Chirp信號解調器組成圖。

具體實施方式

圖1為CRCM調制方式的Chirp信號即調制信號，對應數碼符號“1”與“0”的線性調頻變化關系圖。在圖2中，符號“1”對應調頻率k₁?“0”對應調頻率k₂，設k₂＞k₁。在Chirp信號線性調頻變化周期T內，總存在τ間隔的載頻為f₀的射頻載波。

本實用新型的目的在于為Chirp信號零中頻檢測處理提供相干載波，且系從接收的chirp信號中用鎖相環提取，因此本實用新型內容包含兩部分：

第一部分為Chirp信號的歸載頻調制（CRCM）方式，它是用碼元周期內小部分歸零（設為零寬度為τ，碼元周期為T，一般τ/T≤1/10）的數碼去做Chirp調制，對應歸零部分則歸為載頻振蕩。

在CRCM方式中，每個碼元周期內總存在寬度為τ的射頻載波脈沖，它含有幅度為的頻率f₀的載波成分，一般鎖相環路即可提取。

第二部分為用鎖相環從CRCM調制信號中提取相干載頻成分，以作無頻差的零中頻變換，鎖相環為環路帶寬（碼元速率）的載波提取環。零中頻基帶Chirp信號經低通后可進行匹配濾波或分數階傅里葉變換處理。

為此，本實用新型所示涉及的一種Chirp通信信號的歸載頻調制器，如圖2所示，其主要由窄帶載波跟蹤環電路、零中頻檢測電路和基帶處理器組成。窄帶載波跟蹤環電路包括鑒相器、環路濾波器和壓控振蕩器。在本實用新型優選實施例中，所述環路濾波器為積分作用強的窄帶積分濾波器，該窄帶積分濾波器加強了載頻f₀的成分，有利于鎖相環的相干載頻提取。

零中頻檢測電路包括乘法器和低通濾波器。輸入的調制信號分別連接在鑒相器和乘法器的其中一個輸入端上。鑒相器的輸出端經環路濾波器與壓控振蕩器的輸入端相連。壓控振蕩器的輸出端分為2路，這2路輸出分別連接在鑒相器和乘法器的另一個輸入端上。乘法器的輸出端連接低通濾波器的輸入端。接低通濾波器的輸出端與基帶處理器的輸入端相連，基帶處理器的輸出端輸出解調信號。窄帶載波跟蹤環電路從輸入Chirp信號s(t)中提取相干載波f₀信號。零中頻檢測電路為用鎖相環提取的無頻差載頻對信號作零中頻檢測。檢測出的基帶Chirp信號可送入基帶處理器中做匹配濾波或分數階傅立葉變換處理，恢復出解調數據。