[發(fā)明專利]一種基帶數(shù)字信號(hào)編碼調(diào)制一體化系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310038425.7
• 申請(qǐng)日: 2013-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN103166743A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁顯鋒;張津舟;熊蔚明;安軍社
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00;H04L27/20
• 代理公司: 北京法思騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

1.一種基帶數(shù)字信號(hào)編碼調(diào)制一體化的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含：級(jí)聯(lián)編碼模塊、PCM/PSK/PM調(diào)制模塊和BPSK/NRZ調(diào)制模塊，其特征在于，所述系統(tǒng)還包含：用于控制所述級(jí)聯(lián)編碼模塊、PCM/PSK/PM調(diào)制模塊和BPSK/NRZ調(diào)制模塊編碼調(diào)制方式的控制子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)進(jìn)一步包含：

接口模塊,用于實(shí)現(xiàn)基帶數(shù)據(jù)輸入輸出接口功能選擇，且該接口模塊設(shè)置工程模式和調(diào)制模式兩種輸出模式，所述工程模式即數(shù)據(jù)輸出模式；

第一多路器，用于從接口模塊輸出的兩路數(shù)據(jù)中選擇一路輸出至后級(jí)電路，所述后級(jí)電路為級(jí)聯(lián)編碼模塊；

SRRC-OQPSK調(diào)制模塊，用于對(duì)級(jí)聯(lián)編碼模塊編碼后的信號(hào)進(jìn)行SRRC-OQPSK調(diào)制，該調(diào)制模式在QPSK基礎(chǔ)上，采用了根升余弦濾波器對(duì)IQ兩路信號(hào)進(jìn)行濾波并對(duì)IQ兩路基帶信號(hào)中的一路信號(hào)進(jìn)行半個(gè)碼元相對(duì)偏移；

第一數(shù)據(jù)分配器，用于為輸入的經(jīng)級(jí)聯(lián)編碼模塊編碼的信號(hào)指定一輸出通道，所述輸出通道分別連接SRRC-OQPSK調(diào)制模塊和第二數(shù)據(jù)分配器，該第二數(shù)據(jù)分配器用于為輸入的經(jīng)級(jí)聯(lián)編碼模塊編碼的信號(hào)指定與BPSK/NRZ調(diào)制模塊或PCM/PSK/PM調(diào)制模塊相連的某一輸出通道；

第二多路器，用于從輸入的SRRC-OQPSK調(diào)制模塊的調(diào)制信號(hào)和BPSK/NRZ調(diào)制模塊的調(diào)制信號(hào)中選擇一種調(diào)制信號(hào)進(jìn)行輸出；

控制邏輯模塊，用于將輸入的外部控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為某一控制指令，所述控制指令用于控制所述第一多路器、第二多路器、第一數(shù)據(jù)分配器和第二數(shù)據(jù)分配器進(jìn)行輸出選擇，并控制接口模塊以及級(jí)聯(lián)編碼模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶數(shù)字信號(hào)編碼調(diào)制一體化的系統(tǒng)，其特征在于，所述SRRC-OQPSK調(diào)制模塊包括：星座映射子模塊、成形濾波子模塊、多級(jí)插值子模塊、乘法器和加法器；

級(jí)聯(lián)編碼后的基帶數(shù)據(jù)經(jīng)所述星座映射子模塊轉(zhuǎn)換成I和Q兩路信號(hào)，兩路信號(hào)再分別由上述成形濾波子模塊和多級(jí)插值子模塊進(jìn)行成形濾波和多級(jí)插值，其中Q路信號(hào)相對(duì)I路信號(hào)進(jìn)行半個(gè)碼元周期延時(shí)，再將多級(jí)插值處理后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)中頻調(diào)制后疊加輸出，即得到SRRC-OQPSK調(diào)制信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶數(shù)字信號(hào)編碼調(diào)制一體化的系統(tǒng)，其特征在于，所述級(jí)聯(lián)編碼模塊進(jìn)一步包含：

RS編碼交織子模塊，用于對(duì)接口模塊輸入的信號(hào)進(jìn)行信道編碼；

同步加擾子模塊，用于數(shù)據(jù)解幀時(shí)識(shí)別幀起始位置以正確地提取出信道編碼后的發(fā)射數(shù)據(jù)以及提高0和1之間的轉(zhuǎn)換密度；

CC卷積子模塊，用于單比特糾錯(cuò)的信道編碼，該編碼能夠糾正傳輸幀中分散的單比特誤碼。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶數(shù)字信號(hào)編碼調(diào)制一體化的系統(tǒng)，其特征在于，所述接口模塊包括：數(shù)據(jù)接口FIFO子模塊和內(nèi)部數(shù)據(jù)接口子模塊，兩個(gè)子模塊對(duì)應(yīng)兩種數(shù)據(jù)輸出模式，即工程模式和調(diào)試模式，所述調(diào)試模式在系統(tǒng)調(diào)試和功能驗(yàn)證時(shí)應(yīng)用；

當(dāng)控制邏輯模塊輸出的控制指令為M1為0時(shí)，工作模式測(cè)試模式，即輸入數(shù)據(jù)由內(nèi)部數(shù)據(jù)模塊產(chǎn)生；當(dāng)控制指令M1為1時(shí)，工作模式為工程模式，輸入數(shù)據(jù)為外部接口FIFO輸入數(shù)據(jù)；當(dāng)控制邏輯模塊輸出的控制指令M2為0，M3為0，M4為00時(shí)，輸出信號(hào)調(diào)制方式為PCM/BPSK/PM；當(dāng)控制邏輯模塊輸出的控制指令M2為0，M3為1，M4為01時(shí)，輸出信號(hào)調(diào)制方式為BPSK/NRZ；當(dāng)控制邏輯模塊輸出的控制指令M2為1，M3為任意值，M4為10時(shí)，輸出信號(hào)調(diào)制方式為SRRC-OQPSK。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶數(shù)字信號(hào)編碼調(diào)制一體化的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包含一本地時(shí)鐘配置單元，用于為各模塊提供合適的時(shí)鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基帶數(shù)字信號(hào)編碼調(diào)制一體化的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制邏輯模塊具體采用如下狀態(tài)機(jī)控制狀態(tài)機(jī)內(nèi)部的計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)接口FIFO子模塊以及級(jí)聯(lián)編碼模塊：

上述狀態(tài)機(jī)用于完成512字節(jié)、交織深度為2的RS（255,223）編碼前組幀，所述狀態(tài)機(jī)包含9個(gè)狀態(tài)S₀、S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇和S₈，狀態(tài)機(jī)的輸出狀態(tài)信號(hào)包括計(jì)數(shù)使能、FIFO讀使能、RS編碼啟動(dòng)標(biāo)志、計(jì)數(shù)器循環(huán)計(jì)數(shù)，且計(jì)數(shù)器位寬為9，最大計(jì)數(shù)值為511；

當(dāng)系統(tǒng)上電或復(fù)位時(shí)，所有的輸出狀態(tài)信號(hào)全部置0，計(jì)數(shù)器輸出為0，狀態(tài)機(jī)處于S0狀態(tài)；

當(dāng)FIFO數(shù)據(jù)寫入達(dá)到444個(gè)信息字節(jié)時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為S1，計(jì)數(shù)器使能標(biāo)志置位，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，并輸出1個(gè)字節(jié)虛擬字符且虛擬字節(jié)用全零表示；

再經(jīng)過1個(gè)時(shí)鐘周期，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為S2，RS編碼啟動(dòng)標(biāo)志和FIFO讀使能信號(hào)置1，并輸出1個(gè)字節(jié)虛擬字符；

再經(jīng)過1個(gè)時(shí)鐘周期，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為S3，接口模塊開始輸出FIFO中已寫入的數(shù)據(jù)；

計(jì)數(shù)器一直處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，當(dāng)計(jì)數(shù)值為445時(shí)，即FIFO輸出第444個(gè)字節(jié)時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為S4，F(xiàn)IFO讀使能信號(hào)置0，接口模塊輸出FIFO中已寫入的數(shù)據(jù)；

再經(jīng)過1個(gè)時(shí)鐘周期，即計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為446時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為S5，接口模塊輸出任意數(shù)據(jù)，所述任意數(shù)據(jù)能夠用全零字符表示；

計(jì)數(shù)器繼續(xù)計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值為511，即填充字符數(shù)目為64個(gè)字節(jié)和2個(gè)虛擬字節(jié)，共66個(gè)字符時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換到S6，接口模塊的輸出數(shù)據(jù)為任意數(shù)據(jù)；當(dāng)FIFO中已有數(shù)據(jù)不少于444個(gè)字節(jié)時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為S7；否則，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為S8，且FIFO中所述已有數(shù)據(jù)不包括已讀取的數(shù)據(jù)；

當(dāng)狀態(tài)為S7時(shí)，接口模塊輸出兩個(gè)虛擬字符，即計(jì)數(shù)到1時(shí)，經(jīng)由狀態(tài)S7轉(zhuǎn)換為狀態(tài)S3；

當(dāng)狀態(tài)為S8時(shí)，接口模塊輸出任意字符，當(dāng)計(jì)數(shù)到511時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為S6；當(dāng)交織深度為n時(shí)，只需改變FIFO的深度、計(jì)數(shù)器的位寬和計(jì)數(shù)值，就能夠?qū)崿F(xiàn)不同交織深度的編碼組幀；且在實(shí)現(xiàn)時(shí)，需保證FIFO深度大于256×n，并保證計(jì)數(shù)器位寬大于2ⁿ，S0轉(zhuǎn)換到S1時(shí)的計(jì)數(shù)值為222×n，S3轉(zhuǎn)換到S4的計(jì)數(shù)值為222×n+1，S4轉(zhuǎn)換到S5的計(jì)數(shù)值為222×n+2，S5轉(zhuǎn)換到S6的計(jì)數(shù)值為256×n-1，S6轉(zhuǎn)換到S7的計(jì)數(shù)值不小于222×n，S6轉(zhuǎn)換到S8的計(jì)數(shù)值為大于222×n，S8轉(zhuǎn)換到S6的計(jì)數(shù)值為大于256×n-1，就可以完成交織深度為n的RS(255，223)編碼組幀。