[發明專利]可變碼率和調制指數的GFSK數字調制裝置

有效

• 申請號: 202011643543.7
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112804174B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 劉洋洋;張吉楠;王萌;孫恩元
• 申請（專利權）人: 湖南艾科諾維科技有限公司
• 主分類號: H04L27/12
• 分類號: H04L27/12;H03K7/06
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清

本發明公開了一種可變碼率和調制指數的GFSK數字調制裝置，其包括：時鐘生成模塊，用于生成GFSK調制的工作時鐘；高斯濾波器模塊，用于信息比特的濾波整形；調制指數合成模塊，用于調整GFSK指定的頻率間隔；直接數字頻率合成模塊，用于根據高斯濾波器模塊輸出的實時頻率控制字，生成相應頻率的GFSK數字調制信號。本發明具有結構簡單、成本低、應用范圍廣等優點。

技術領域

本發明主要涉及到通信技術領域，特指一種可變碼率和調制指數的GFSK數字調制裝置。

背景技術

GFSK(Gauss frequency shift keying，高斯頻移鍵控)調制是一種連續相位的頻移鍵控調制技術，它對發送的基帶二進制信號首先進行高斯低通濾波，然后將濾波后的信號進行載波調制。GFSK調制有容易實現、包絡恒定、功率譜集中、抗干擾能力強、抑制帶外輻射、壓縮信號功率等優點，這使得其在低數據速率和低成本的無線音視頻傳輸系統和現代通信設備(藍牙)中有很大需求。

GFSK調制有兩種實現方式：模擬調制和數字調制。模擬調制精確度低、成本高，且在使用不同工藝制造時需要重新設計電路。數字調制從基帶信息比特到被調信號產生，都是用數字電路實現，精度可控，成本低，調試方便。

有從業者提出中國專利CN107995137，該技術方案描述了一種GFSK基帶信號數字調制產生方法，通過查找存儲的數據表代替高斯濾波、積分、求正余弦值等邏輯運算，簡化設計和減小邏輯面積。其核心思想是根據所述調制指數、采樣頻率、有效截止范圍和相位計算公式，計算各個相位值，并計算各個相位值對應的正弦值和余弦值，將各個相位值對應的正弦值和余弦值添加到所述數據表，根據所屬數據表進行GFSK調制。

然而，數字基帶電路的數據傳輸速率可能是變化的(如數據傳輸速率要求在1kbps-500kbps)，這時，根據專利CN107995137技術方案中的方法計算的數據表就不能適應這種需求。為了適應變化的數據傳輸速率，可能需要設計多張數據表，浪費了存儲資源，使電路結構更加復雜。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、成本低、應用范圍廣的可變碼率和調制指數的GFSK數字調制裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種可變碼率和調制指數的GFSK數字調制裝置，其包括：

時鐘生成模塊，用于生成GFSK調制的工作時鐘；

高斯濾波器模塊，用于信息比特的濾波整形；

調制指數合成模塊，用于調整GFSK指定的頻率間隔；

直接數字頻率合成模塊，用于根據高斯濾波器模塊輸出的實時頻率控制字，生成相應頻率的GFSK數字調制信號。

作為本發明的進一步改進：所述工作時鐘根據與信息速率的倍數關系實時可調。

作為本發明的進一步改進：所述高斯濾波器模塊的濾波器系數由matlab中gaussdesign函數生成。

作為本發明的進一步改進：所述時鐘生成模塊包括時鐘頻率控制字寄存器、累加器、累加寄存器；其中，所述時鐘頻率控制字寄存器用于保存轉化后的時鐘頻率控制字，并將其傳送到累加器，在外部高速時鐘的驅動下，進行累加操作；所述累加器的結果傳送到累加寄存器進行保存，以便在下一時鐘取出，用于和時鐘頻率控制字相加，在經過多個高速時鐘運行后，累加器會產生溢出，將溢出位作為產生的工作時鐘。