[發明專利]一種數字信號解調方法與裝置

在審

• 申請號: 201810755455.2
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN109120564A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 洪林峰;王自力;底青云;楊永友;謝棋軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: H04L27/06
• 分類號: H04L27/06;H04L27/14;H04L27/22
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明公開了一種數字信號解調裝置，包括：比較模塊，用于接收原始信號，并對原始信號做過零比較，得到與原始信號頻率和相位均相同的方波信號；捕獲模塊，用于接收來自比較模塊的方波信號，并捕獲所述方波信號的上升沿和下降沿；定時模塊，用于記錄捕獲模塊捕獲到所述方波信號的上升沿和下降沿的時間，得到所述方波的高電平和低電平的脈沖寬度；數據處理模塊，由于對所述方波的高電平和低電平的脈沖寬度進行計算，得到原始信號的頻率和相位信息。本發明所述裝置通過直接利用集成在處理器內部的定時器來捕捉信號上升沿和下降沿，進而對信號進行解調，對OOK、FSK及PSK信號解調具有普遍適用性且電路體積小，功耗低，節省了資源。

技術領域

本發明涉及地質勘探技術領域，尤其涉及一種數字信號解調方法與裝置。

背景技術

為了提高傳輸精度，在以地質勘探為代表的，對通信質量要求較高的技術領域中通常采用數字通信。數字通信通常直接采用數字形式傳輸信息，或是通過數字形式對載波信號進行調制后再傳輸信息?，F有技術中，常用的數字調制方式有振幅鍵控(AmplitudeShift Keying，ASK)、頻移鍵控(Frequency Shift Keying，FSK)和相移鍵控(Phase ShiftKeying，PSK)三種，分別根據數據信息對載波的幅度、頻率和相位進行調制。

振幅鍵控(ASK)用數字調制信號來控制載波的通斷，例如ASK中的一種極端情況，在二進制中,發0時不發送載波,發1時發送載波，這種調制方式稱為二進制啟閉鍵控(On-Off Keying，OOK)。

移頻鍵控(FSK)用數字調制信號的正負控制載波的頻率。當數字信號的振幅為正時載波頻率為f1，當數字信號的振幅為負時載波頻率為f2。移頻鍵控能區分通路，但抗干擾能力不如移相鍵控和差分移相鍵控。

移相鍵控(PSK)用數字調制信號的正負控制載波的相位。例如，當數字信號的振幅為正時，載波起始相位取0；當數字信號的振幅為負時,載波起始相位取180°，這種調制方式稱為BPSK。移相鍵控抗干擾能力強，但在解調時需要有一個正確的參考相位，即需要相干解調。

上述三種調制方式應用非常廣泛，現有技術中常見的調制解調方法為使用 A/D轉換將信號轉換成數字信號后再行解調，或使用直接包絡檢波或者相干解調，這些解調方式均對資源消耗較大。在地質勘探領域，尤其是深地探測領域，設備集成度高、體積小，電路資源緊張，因此上述解調方式均難以直接應用在深地探測裝備上。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供了一種數字信號解調裝置，包括：

比較模塊，用于接收原始信號，并對原始信號做過零比較，得到與原始信號頻率和相位均相同的方波信號；捕獲模塊，用于接收來自比較模塊的方波信號，并捕獲所述方波信號的上升沿和下降沿定時模塊，用于記錄捕獲模塊捕獲到所述方波信號的上升沿和下降沿的時間，得到所述方波的高電平和低電平的脈沖寬度；數據處理模塊，由于對所述方波的高電平和低電平的脈沖寬度進行計算，得到原始信號的頻率和相位信息。

優選的，所述數字信號解調裝置還包括存儲模塊，用于存儲所述方波的脈沖寬度信息。

優選的，所述數據處理模塊能夠直接接收來自定時模塊的脈沖寬度信息進行計算，也可提取存儲在存儲模塊中的脈沖寬度信息進行計算。

優選的，所述捕獲模塊、定時模塊和數據處理模塊通過集成有定時器的處理器實現。

優選的，所述處理器為arm處理器。

本申請的實施例還提供了一種數字信號解調方法，包括：

接收原始信號并對所述原始信號做過零比較得到方波；捕獲所述方波的上升沿和下降沿，并記錄所述上升沿和下降沿的捕獲時間，得到方波的高電平和低電平的脈沖寬度；對所述方波的高電平和低電平的脈沖寬度進行計算，得到原始信號的頻率和相位信息。