[發明專利]一種自適應碼速率遙測設備FM正交調制裝置及其方法

在審

• 申請號: 201710344630.4
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107094028A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 徐煒;王小康;李慶
• 申請（專利權）人: 西安思丹德信息技術有限公司
• 主分類號: H04B1/00
• 分類號: H04B1/00;H04L27/12;H03C3/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，具體涉及一種自適應碼速率遙測設備FM正交調制裝置；還涉及一種自適應碼速率遙測設備FM正交調制方法。

背景技術

FM是一種廣泛使用的遙測體制，目前主要采用模擬鎖相調頻電路實現和數字化軟件無線電實現兩種方式。模擬鎖相調頻電路以模擬方式合成波形的幅度、頻率和相位，但是控制比較困難，系統不夠靈活。隨著大規模集成電路、數字信號處理技術及軟件無線電技術的快速發展，FM調制系統的數字化趨勢已成為必然。

但是遙測設備需要應對各種不同碼速率的PCM數據碼流，在現有技術上，一般是修改底層調制程序，給項目研制和代碼移植帶來了不小的工作量。

發明內容

本發明提供了一種自適應碼速率遙測設備FM正交調制裝置，基于FPGA平臺，通過改進的自適應碼速率自適應碼速率硬件體系結構實現各種碼速率的FM正交調制。

本發明還提供了一種自適應碼速率遙測設備FM正交調制方法，基于FPGA平臺以改變碼速率參數的形式實現各種碼速率的FM正交調制。

本發明的技術方案是：一種自適應碼速率遙測設備FM正交調制裝置，包括預濾波模塊，預濾波模塊獲取PCM數據流并對其進行濾波；自適應基帶調制模塊接收預濾波后數據和PCM數據流的碼速率，通過相位累加之后經過DDS模塊輸出I、Q正交信號；數字上變頻模塊對I、Q正交信號進行CIC內插和上變頻，產生調頻信號；DA芯片將調頻信號進行數模轉換，然后以無線的形式發射出去。

更進一步的，本發明的特點還在于：

其中預濾波模塊為升余弦滾降濾波器。

其中自適應基帶調制模塊中使用相位累加器進行預濾波后數據和PCM數據流的碼速率的累加。

其中數字上變頻模塊中I信號采用余弦上變頻，Q信號采用正弦上變頻。

其中預濾波模塊、自適應基帶調制模塊和數字上變頻模塊采用xc7A200T芯片。

其中xc7A200T芯片與IO模塊連接，IO模塊接收PCM數據流并發送給xc7A200T芯片。

其中xc7A200T芯片與DA芯片連接，DA芯片為DA3162。

本發明的另一技術方案是：一種自適應碼速率遙測設備FM正交調制方法，包括以下步驟：

步驟1，對PCM數據流進行濾波，得到預濾波后數據；具體的使用預調制升余弦滾降濾波器限制PCM數據流的帶寬；

步驟2，將預濾波后數據進行相位累加，累加溢出值控制DDS模塊輸出基帶調制后的I、Q正交信號；

步驟3，將I、Q正交信號經過CIC內插和上變頻，得到調頻信號；

步驟4，對調頻信號進行數模轉化，并通過無線的信號形式發射出去。

更進一步的，本發明的特點還在于：

其中步驟2中包括計算基帶調制中載波的頻率控制字：F_cf＝2^Nf_c/f_clk，其中N為量化位數，f_c為預濾波后數據的頻率，f_clk為工作頻率；計算PCM碼速率控制字：F(j)＝2^Nk_ff(j)/f_clk，其中N為量化位數，k_f為調制頻偏，f(j)為PCM數據流的碼速率，f_clk為工作頻率。

其中步驟2中每一個時鐘脈沖累加一次。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：基于FPGA平臺為硬件外殼，通過一個改進的自適應碼速率計算結構，實現了各種碼速率的FM正交調制。PCM數據流為二進制數字碼元，通過預濾波模塊限制其帶寬，有利于信道的使用；另外可以設定預濾波模塊的階數、采用頻率、截止頻率等參數。

更進一步的，通過升余弦滾降濾波器實現對PCM數據流的濾波。

更進一步的，自適應基帶調制模塊將離散的豎直經過模數轉換得到階梯波，最終得到具有頻率的連續波形，即I、Q正交信號。

更進一步的，采用基于FPGA平臺的xc7A200T芯片實現本發明的功能，并且通過DA芯片完成數模轉化，以無線的信號形式發射出去。

本發明的有益效果還在于：該方法解決了不同碼速率的FM正交調制問題，減少了底層調制程序的工作量。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明基于FPGA平臺的結構示意圖；

圖3為本發明中預濾波模塊的結構示意圖；