CN103873408B - 一种具有调制功能的射频信号源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有调制功能的射频信号源，包括：所述调制信号单元用于将外部调制信号处理，并将处理化后的外部调制信号和至少一路调制DDS信号合成调制信号；所述内部调制单元用于产生基准参考信号；所述高低频段通道选择单元用于根据用户预设信号将所述内部调制单元输出的信号传输至所述高频通道单元或所述低频通道单元；所述高频通道单元用于将所述调制信号单元获取的调制信号处理输出高频段射频信号；其中，所述高频通道单元将所述内部调制单元输出的信号和所述调制信号单元获取的调制信号进行外部调频调相处理或/和外部调幅处理并输出高频段射频信号；所述低频段通道单元，用于将所述内部调制单元输出的信号处理输出低频段射频信号。

Description

一种具有调制功能的射频信号源

技术领域

本发明涉及射频信号领域，特别涉及一种具有调制功能的射频信号源。

背景技术

射频信号源是一种可以产生覆盖射频频段信号的信号源。除了产生单一频率的射频信号外，一般还可完成模拟调制以及数字调制。射频信号源主要作为测试信号对各种无线电接收产品进行测试以及校准。当前的射频信号源一般可以覆盖到频率达到Ghz级别，高的能达到10Ghz级别，甚至100Ghz级别。

现代的射频信号源一般都采用了DDS技术。DDS技术可以由软件控制并灵活产生精度极高的低频基准参考信号，经过PLL以及分频器等频率变换电路后，输出所需高频率的射频信号。此DDS按用途称之为RF DDS。DDS还可以作为各种调制的基带信号，对射频信号进行各种模拟调制(PM、FM、AM等)以及数字调制(QAM、FSK等)。此DDS按用途称之为调制DDS。

如图1所示，为现有技术下射频信号源的工作原理图。由图1可知，调制DDS通常还会加入另外一路的DDS，称之为双路DDS。双路DDS是指可以辅助调制DDS产生更复杂的混合调制信号的信号源，比如两个DDS输出不同频的正弦信号叠加后调制信号就具有更高的复杂度。

调制信号可以进行FPGA内部的数字调制，也可经DAC转换后，进行外部的模拟调制。一般受制于倍频电路(如PLL)的带宽限制，较大范围的频率调制无法在内部完成。

射频信号源中，除了DDS可以作为调制信号外，通常也需要将外部输入的模拟信号作为调制信号。例如通常将外接的模拟音频输入作为调制源，将射频载波信号调制后得到发射信号。

对于射频信号源而言，需要完成参数可配置的各种调制。这就需要对外部输入的调制信号进行增益控制，尤其是载波需要进行倍频、分频等频率变换，调制信号的增益变化控制在射频信号源中变得十分频繁复杂。

目前常见的调制方法是对模拟输入信号限幅处理后，继续对该模拟输入信号，进行模拟电平增益控制。这就需要加入可变增益放大器等原件，而且由于载波频率变换过程和调制参数决定了增益值。当增益较大时，输入的模拟信号幅度一旦稍大，就会超出限值，这样调制的精确度不高。为了避免增益控制后的调制信号超限，还需要在其后加入限幅电路。因此，增加了射频信号源装置的成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种具有调制功能的射频信号源，提高射频信号源调制的精确度，并且降低成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有调制功能的射频信号源，所述射频信号源包括调制信号单元、内部调制单元、高低频段通道选择单元、高频通道单元和低频通道单元；

所述调制信号单元，用于将外部调制信号采样和数字化处理，并将处理化后的外部调制信号和至少一路调制DDS信号合成调制信号；

所述内部调制单元，用于产生基准参考信号；其中，所述内部调制单元将所述调制信号单元获取的调制信号进行内部调频调相处理产生经调频调相的基准参考信号；所述内部调制单元将所述调制信号单元获取的调制信号进行内部调幅处理产生经调幅的基准参考信号；所述内部调制单元将所述调制信号单元获取的调制信号进行内部调频调相调幅处理产生经调频调相调幅的基准参考信号；或所述内部调制单元自身产生未经调频调相调幅的基准参考信号；所述内部调制单元进行内部调幅后的输出只能通过所述低频通道单元输出；

所述高低频段通道选择单元，用于根据用户预设信号将所述内部调制单元输出的信号传输至所述高频通道单元或所述低频通道单元；

所述高频通道单元，用于将所述内部调制单元输出的信号处理输出高频段射频信号；其中，所述高频通道单元将所述内部调制单元输出的信号和所述调制信号单元获取的调制信号进行外部调频调相处理或/和外部调幅处理并输出高频段射频信号；所述内部调制单元输出的信号经过内部调频调相处理后不能再进行外部调频调相处理；

所述低频段通道单元，用于将所述内部调制单元输出的信号处理输出低频段射频信号。

可选地，本发明一实施例中，还包括第一DAC和第二DAC；

所述第一DAC，用于将所述调制信号单元输出的调制信号经过数模转换后传输至所述高频通道单元；

所述第二DAC，用于将所述内部调制单元输出的信号经过数模转换后传输至所述高低频段通道选择单元。

可选地，本发明一实施例中，还包括滤波电路；

所述滤波电路，用于对所述第二DAC输出的信号进行滤波处理，并将处理后的信号传输至所述高低频段通道选择单元。

可选地，本发明一实施例中，所述调制信号单元包括：模数转换器、外部信号增益控制模块、数字限幅模块和加法模块；其中，

所述模数转换器，用于对外部调制信号进行模数转换获取数字化的外部调制信号；

所述外部信号增益控制模块，用于将数字化后的外部调制信号进行增益处理；

所述数字限幅模块，用于将所述外部信号增益控制模块输出的信号的幅值限制在[-k,k]范围内，即所述外部信号增益控制模块输出的信号的幅值超过该范围时，当幅值大于k，幅值限幅为k；当幅值小于-k，幅值限幅为-k；当所述外部信号增益控制模块输出的信号的幅值在该范围时，幅值不变；

加法模块，用于将所述数字限幅模块输出的信号与经增益处理后的至少一路调制DDS信号相叠加合成处理来获取调制信号。

可选地，本发明一实施例中，所述至少一路调制DDS信号包括第一调制DDS信号和第二调制DDS信号；其中，第一调制DDS信号和第二调制DDS信号均经过增益控制后传输至所述加法模块。

可选地，本发明一实施例中，所述内部调制单元包括内部调频调相开关、内部调幅开关、可调频调相的RF DDS模块、幅度调制模块和RF DDS直通输出开关；其中，

所述内部调频调相开关，用于选择调制信号是否进行内部调频调相处理；如果进行内部调频调相处理，则所述内部调频调相开关闭合；否则，则所述内部调频调相开关断开；

所述可调频调相的RF DDS模块，用于根据用户预设来生成基准参考信号；其中，当所述内部调频调相开关闭合时，对所述基准参考信号进行调频调相处理并输出经调频调相的基准参考信号；或当所述内部调频调相开关断开时，直接输出未经调频调相的基准参考信号；

所述内部调幅开关，用于选择所述可调频调相的RF DDS模块输出的信号是否进行内部调幅处理；如果进行内部调幅处理，则所述内部调幅开关闭合；否则，则所述内部调幅开关断开；

所述幅度调制模块，用于当所述内部调幅开关闭合时，对所述可调频调相的RFDDS模块输出的信号进行内部调幅处理；

所述RF DDS直通输出开关，用于当所述内部调幅开关断开时，将所述可调频调相的RF DDS模块输出的信号直接输出至所述高低频段通道选择单元。

可选地，本发明一实施例中，所述高低频段通道选择单元包括高频段RF信号选通开关和低频段RF信号选通开关；其中，

所述高频段RF信号选通开关，用于选择所述内部调制单元输出的信号是否传输至所述高频通道单元；如果是，则所述高频段RF信号选通开关闭合；否则，则所述高频段RF信号选通开关断开；

所述低频段RF信号选通开关，用于选择将所述内部调制单元输出的信号是否传输至所述低频通道单元；如果是，则所述低频段RF信号选通开关闭合；否则，则所述低频段RF信号选通开关断开。

可选地，本发明一实施例中，所述低频通道单元包括放大与滤波电路；

所述放大与滤波电路，用于当所述低频段RF信号选通开关闭合时，所述内部调制单元输出的信号经过放大和滤波后输出低频段信号。

可选地，本发明一实施例中，所述高频通道单元包括：外部调频调相开关、可调频调相的锁相环、外部调幅开关、外部幅度调制模块和高频段直通输出开关；其中，

所述外部调频调相开关，用于选择调制信号是否进行外部调频调相处理；如果进行外部调频调相处理，则所述外部调频调相开关闭合；否则，则所述外部调频调相开关断开；

所述可调频调相的锁相环，用于当所述外部调频调相开关闭合时，利用所述调制信号对所述内部调制单元输出的信号进行调频调相处理，并对处理后的信号进行频率合成和相位合成；当所述外部调频调相开关断开时，对所述内部调制单元输出的信号进行频率合成处理和相位合成处理；

所述外部调幅开关，用于选择所述可调频调相的锁相环输出的信号是否进行外部调幅处理；如果进行外部调幅处理，则所述外部调幅开关闭合；否则，则所述外部调幅开关断开；

所述外部幅度调制模块，用于当所述外部调幅开关闭合时，对所述频率合成模块输出的信号与所述调制信号进行外部调幅处理；

所述高频段直通输出开关，用于当所述外部调幅开关断开时，将所述频率合成模块输出的信号直接进行高频段输出。

可选地，本发明一实施例中，还包括幅度衰减控制模块；

所述幅度衰减控制模块，用于对所述高频通道单元的输出和所述低频通道单元的输出进行幅度衰减控制处理。

可选地，本发明一实施例中，所述外部信号增益控制模块、数字限幅模块、加法模块和内部调制单元由一个可编程逻辑芯片构成。

上述技术方案具有如下有益效果：本方案通过将外部调制信号数字化，以及进行数字化增益与限幅处理，将传统的模拟调制通道与内部“调制DDS”基带信号统一整合，在数字芯片内部完成叠加，形成最终的调制信号。这样就可以省去了现有技术中的可变增益放大器和限幅电路。

最终的调制信号在FPGA内部完成对射频DDS的调制；也可选择从调制DDS的输出端口输出到DAC(未增加DAC数量)，在FPGA外部进行模拟调制，从而统一了外部调制与内部调制的通道，增加了设计的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术下射频信号源的工作原理图；

图2为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源结构框图之一；

图3为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源结构框图之二；

图4为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源结构框图之三；

图5为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源中的调制信号单元的结构框图；

图6为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源中的内部调制单元的结构框图；

图7为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源中的高低频段通道选择单元的结构框图；

图8为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源中的低频通道单元的结构框图；

图9为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源中的高频通道单元的结构框图；

图10为实施例中具有调制功能的射频信号源的结构示意图；

图11为实施例中数字限幅处理器工作示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源结构框图。所述射频信号源包括调制信号单元201、内部调制单元202、高低频段通道选择单元203、高频通道单元204和低频通道单元208；

所述调制信号单元201，用于将外部调制信号采样和数字化处理，并将处理化后的外部调制信号和至少一路调制DDS信号合成调制信号；

所述内部调制单元202，用于产生基准参考信号；其中，所述内部调制单元202将所述调制信号单元201获取的调制信号进行内部调频调相处理产生经调频调相的基准参考信号；所述内部调制单元202将所述调制信号单元201获取的调制信号进行内部调幅处理产生经调幅的基准参考信号；所述内部调制单元202将所述调制信号单元201获取的调制信号进行内部调频调相调幅处理产生经调频调相调幅的基准参考信号；或所述内部调制单元202自身产生未经调频调相调幅的基准参考信号；所述内部调制单元202进行内部调幅后的输出只能通过所述低频通道单元208输出；

所述高低频段通道选择单元203，用于根据用户预设信号将所述内部调制单元输出的信号传输至所述高频通道单元204或所述低频通道单元208；

所述高频通道单元204，用于将所述内部调制单元202获取的调制信号处理输出高频段射频信号；其中，所述高频通道单元204将所述内部调制单元202输出的信号和所述调制信号单元201获取的调制信号进行外部调频调相处理或/和外部调幅处理并输出高频段射频信号；所述内部调制单元202输出的信号经过内部调频调相处理后不能再进行外部调频调相处理；

所述低频段通道单元208，用于将所述内部调制单元202输出的信号处理输出低频段射频信号。

如图3所示，为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源结构框图之二。在图2的基础上，还包括第一DAC205和第二DAC206；

所述第一DAC205，用于将所述调制信号单元201输出的调制信号经过数模转换后传输至所述高频通道单元204；

所述第二DAC206，用于将所述内部调制单元202输出的信号经过数模转换后传输至所述高低频段通道选择单元203。

如图4所示，为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源结构框图之三。在图3的基础之上，还包括滤波电路207；

所述滤波电路207，用于对所述第二DAC输出的信号进行滤波处理，并将处理后的信号传输至所述高低频段通道选择单元203。

如图5所示，为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源中调制信号单元的结构框图。图5中的调制信号单元201的结构均可以置于图2～图4中。所述调制信号单元201包括：外部信号增益控制模块2011、数字限幅模块2012和加法模块2017；其中，

所述外部信号增益控制模块2011，用于将数字化后的外部调制信号进行增益处理；

所述数字限幅模块2012，用于将所述外部信号增益控制模块2011输出的信号的幅值限制在[-k,k]范围内，即所述外部信号增益控制模块2011输出的信号的幅值超过该范围时，当幅值大于k，幅值限幅为k；当幅值小于-k，幅值限幅为-k；当所述外部信号增益控制模块2011输出的信号的幅值在该范围时，幅值不变；

加法模块2017，用于将所述数字限幅模块输出的信号与分布经增益处理后的第一调制DDS信号和第二调制DDS信号相叠加合成处理来获取调制信号。其中，第一调制DDS信号由第一路DDS2013发出的信号并经过第一增益控制模块2014增益控制后获取的。同理，第二调制DDS信号由双路DDS2015发出的信号并经过第二增益控制模块2016增益控制后获取的。

如图6所示，为本发明提供的一种具有调制功能的射频信号源中的内部调制单元的结构框图。图6中的内部调制单元202的结构均可以置于图2～图4中。所述内部调制单元202包括内部调频调相开关2023、内部调幅开关2024、可调频调相的RF DDS模块2021、幅度调制模块2022和RF DDS直通输出开关2025；其中，

所述内部调频调相开关2023，用于选择调制信号是否进行内部调频调相处理；如果进行内部调频调相处理，则所述内部调频调相开关2023闭合；否则，则所述内部调频调相开关2023断开；

所述可调频调相的RF DDS模块2021，用于根据用户预设来生成基准参考信号；其中，当所述内部调频调相开关2023闭合时，对所述基准参考信号进行调频调相处理并输出经调频调相的基准参考信号；或当所述内部调频调相开关2023断开时，直接输出未经调频调相的基准参考信号；

所述内部调幅开关2024，用于选择所述可调频调相的RF DDS模块2021输出的信号是否进行内部调幅处理；如果进行内部调幅处理，则所述内部调幅开关2024闭合；否则，则所述内部调幅开关2024断开；

所述幅度调制模块2022，用于当所述内部调幅开关2024闭合时，对所述可调频调相的RF DDS模块2021输出的信号进行内部调幅处理；

所述RF DDS直通输出开关2025，用于当所述内部调幅开关2024断开时，将所述可调频调相的RF DDS模块2021输出的信号直接输出至所述高低频段通道选择单元203。

如图7所示，为本发明提供的一种具有调制功能的射频信号源中的高低频段通道选择单元的结构框图。图7中的高低频段通道选择单元203的结构均可以置于图2～图4中。所述高低频段通道选择单元203包括高频段RF信号选通开关2031和低频段RF信号选通开关2032；其中，

所述高频段RF信号选通开关2031，用于选择所述内部调制单元202输出的信号是否传输至所述高频通道单元204；如果是，则所述高频段RF信号选通开关2031闭合；否则，则所述高频段RF信号选通开关2031断开；

所述低频段RF信号选通开关2032，用于选择所述内部调制单元202输出的信号是否传输至所述低频通道单元208；如果是，则所述低频段RF信号选通开关2032闭合；否则，则所述低频段RF信号选通开关2032断开。

如图8所示，为本发明提供的一种具有调制功能的射频信号源中的低频通道单元的结构框图。图8中的低频通道单元208的结构均可以置于图2～图4中。所述低频通道单元208还包括放大与滤波电路2081；

所述放大与滤波电路2081，用于当所述低频段RF信号选通开关2032闭合时，所述内部调制单元202输出的信号经过放大和滤波后输出低频段信号。

如图9所示，为本发明提出的一种具有调制功能的射频信号源中的高频通道单元的结构框图。图9中的高频通道单元204的结构均可以置于图2～图4中。所述高频通道单元204包括：外部调频调相开关2041、可调频调相的锁相环2042、频率合成模块2043、外部调幅开关2044、外部幅度调制模块2046和高频段直通输出开关2045；其中，

所述外部调频调相开关2041，用于选择调制信号是否进行外部调频调相处理；如果进行外部调频调相处理，则所述外部调频调相开关2041闭合；否则，则所述外部调频调相开关2041断开；

所述可调频调相的锁相环2042，用于当所述外部调频调相开关2041闭合时，利用所述调制信号对所述内部调制单元202输出的信号进行调频调相处理，并对处理后的信号进行频率合成和相位合成；当所述外部调频调相开关2041断开时，对所述内部调制单元202输出的信号进行频率合成处理和相位合成处理；

所述频率合成模块2043，用于对所述可调频调相的锁相环2042输出的信号进行频率合成；其中，在射频信号源中可以不使用频率合成模块2043。

所述外部调幅开关2044，用于选择所述频率合成模块2043输出的信号是否进行外部调幅处理；如果进行外部调幅处理，则所述外部调幅开关2044闭合；否则，则所述外部调幅开关2044断开；

所述外部幅度调制模块2046，用于当所述外部调幅开关2044闭合时，对所述频率合成模块2043输出的信号与所述调制信号进行外部调幅处理；

所述高频段直通输出开关2045，用于当所述外部调幅开关2044断开时，将所述频率合成模块2043输出的信号直接进行高频段输出。

实施例1：

如图10所示，为实施例中具有调制功能的射频信号源的结构示意图。FPGA芯片包括调制信号单元201和内部调制单元202。外部调制信号3经ADC4进行模数转换后输入至FPGA芯片中，在FPGA芯片中，数字化后的外部调制信号先后经过外部信号增益控制器5和数字限幅处理器6进行处理。其中，外部信号增益控制器5其实就是一个可以配置系数大小的数字乘法器，处理后的信号和原来增益之前的信号之比，就等于配置的系数。数字限幅处理器6就是将增益处理后的数字外部调制信号的幅度限制在[-k,k]范围内，如图11所示，为实施例中数字限幅处理器工作示意图。在图11中，k取为1。即外部信号增益控制器5输出的信号的幅值超过该范围时，当幅值大于1，幅值限幅为1；当幅值小于-1，幅值限幅为-1；当外部信号增益控制器5输出的信号的幅值在该范围时，幅值不变。

在FPGA芯片中，还有两路自带的调制信号，分别为第一调制DDS7输出的信号和第二调制DDS9输出的信号。第一调制DDS7输出的信号经过第一调制DDS增益控制器8处理后输出的信号与第二调制DDS8输出的信号经过第二调制DDS增益控制器10处理后输出的信号及数字限幅处理器6处理后输出的信号均输入至数字加法器11，经过三路信号的叠加合成调制信号12。

DDS是通用技术，其输入只是一个配置下来的频率控制字，DDS根据频率控制字会输出所需频率的信号。这两路DDS也同样经过了一个乘法器对其放大或缩小。由于DDS幅度是固定的，不像外部输入的调制信号那样无法确定，因此不用考虑限幅问题。

调制信号12可以在FPGA芯片中，通过闭合内部调频调相开关13输入至可调频调相的RF DDS 14进行芯片内部调频调相，此时可调频调相的RF DDS 14输出的基准参考信号19经过了调频调相；也可以断开内部调频调相开关13而不使用芯片内部的调频调相功能，此时可调频调相的RF DDS 14输出的基准参考信号19未经调频调相。

还可通过闭合内部调幅开15，而断开RF DDS直通输出开关17(二者互斥不能同时打开)，将调制信号12通过幅度调制器16对可调频调相的RF DDS 14输出的信号进行幅度调制后输出FPGA芯片中。如果使用此FPGA芯片内部的幅度调制模式，此路信号只能通过闭合“低频段RF信号选通开关29”，而断开“高频段RF信号选通开关22”，最终射频信号源1输出低频段信号。当然，内部调频调相开关13和内部调幅开关15均闭合，对调制信号进行内部调频调相调幅处理，此情况下，此路内部调制单元202输出的信号也只能通过闭合“低频段RF信号选通开关29”，而断开“高频段RF信号选通开关22”，最终射频信号源1输出低频段信号。

还可通过断开内部调幅开关15和内部调频调相开关13，而闭合RF DDS直通输出开关17，将可调频调相的RF DDS 14输出的基准参考信号19直接输出FPGA芯片。此路信号可以经由“低频段RF信号选通开关29”直接输出低频段的信号，也可经由“高频段RF信号选通开关22”，走高频段通道经过外部调制单元后输出高频段信号。

仅根据最终的RF输出端口31频率高低决定使用哪个通道，而频率的切换点是由通道特性所唯一确定的，例如25Mhz。

FPGA芯片2输出调制信号12经第一DAC18处理后，转换为模拟信号。内部调制单元输出一路信号到第二DAC20处理后，转换为模拟量。其中，第一DAC18的输出作为FPGA芯片外部的调制信号，第二DAC20的输出经过滤波电路21后，经闭合后的高频段RF信号选通开关22配合射频通道完成可选的外部调幅与外部调频调相，最终射频信号源1输出高频段信号。

低频通道：经过放大与滤波电路30直接输出至RF输出端口31。该路可以进行FPGA内部的调频调相、调幅或者均调频调相调幅的的信号，也可以选择不经过任何调制的信号输出。优选地，在经过RF输出端口31输出射频信号之前经过幅度衰减控制器32对输出的射频信号进行处理。

高频通道：经过可调频调相的锁相环23进行频率转换，通过闭合外部调频调相开关24还可以通过此锁相环进行FPGA2外部的调频调相，之后通过频率合成模块25进行参数可设的倍频、分频或者直通输出得到所需频率的信号。如若需要进行幅度调制，则可断开高频段直通输出开关28，而闭合外部调幅开关26，将继续经过外部幅度调制27进行外部幅度调制后输出到RF输出端口31；反之可以闭合高频段直通输出开关28，而断开外部调幅开关26，将未经过外部幅度调制且经过调频调相处理的射频信号直通输出到RF输出端口31。优选地，在经过RF输出端口31输出射频信号之前经过幅度衰减控制器32对输出的射频信号进行处理。

FPGA芯片内由数字逻辑完成的调幅仅仅适用于低频段，即闭合内部调幅开关15而断开RF DDS直通输出开关17时，需要闭合低频段RF信号选通开关29而断开高频段RF信号选通开关22。第二DAC20的输出经滤波电路21和放大与滤波电路30调理后将低频段信号至RF输出端口31。原因是高频段锁相环的环路滤波器对幅度不固定的信号无效，因此不能给锁相环输入调幅信号。

FPGA芯片内部的调频调相功能和FPGA芯片外部的通过锁相环完成的调频调相功能不能同时使用。即高频段RF信号选通开关22闭合，输出高频段信号时，内部调频调相开关13和外部调频调相开关24不能同时闭合。原因是通过锁相环对经过内部调频调相的信号进行外部调频调相，无法做到调制的同步。

FPGA芯片中的所有数字逻辑结构可以是一片数字芯片中完成，也可以是多片数字芯片完成的，这里只是按类别统一到了一起。内部的可选数字调制也可以没有，仅使用外部模拟调制。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种具有调制功能的射频信号源，其特征在于，所述射频信号源包括调制信号单元、内部调制单元、高低频段通道选择单元、高频通道单元和低频通道单元；

所述调制信号单元，用于将外部调制信号采样和数字化处理，并将处理化后的外部调制信号和至少一路调制DDS信号合成调制信号；

所述内部调制单元，用于产生基准参考信号；其中，所述内部调制单元将所述调制信号单元获取的调制信号进行内部调频调相处理产生经调频调相的基准参考信号；所述内部调制单元将所述调制信号单元获取的调制信号进行内部调幅处理产生经调幅的基准参考信号；所述内部调制单元将所述调制信号单元获取的调制信号进行内部调频调相调幅处理产生经调频调相调幅的基准参考信号；或所述内部调制单元自身产生未经调频调相调幅的基准参考信号；所述内部调制单元进行内部调幅后的输出只能通过所述低频通道单元输出；

所述高低频段通道选择单元，用于根据用户预设信号将所述内部调制单元输出的信号传输至所述高频通道单元或所述低频通道单元；

所述高频通道单元，用于将所述内部调制单元输出的信号处理输出高频段射频信号；其中，所述高频通道单元将所述内部调制单元输出的信号和所述调制信号单元获取的调制信号进行外部调频调相处理或/和外部调幅处理并输出高频段射频信号；所述内部调制单元输出的信号经过内部调频调相处理后不能再进行外部调频调相处理；

所述低频段通道单元，用于将所述内部调制单元输出的信号处理输出低频段射频信号。

2.根据权利要求1所述的射频信号源，其特征在于，还包括第一DAC和第二DAC；

所述第一DAC，用于将所述调制信号单元输出的调制信号经过数模转换后传输至所述高频通道单元；

所述第二DAC，用于将所述内部调制单元输出的信号经过数模转换后传输至所述高低频段通道选择单元。

3.根据权利要求2所述的射频信号源，其特征在于，还包括滤波电路；

所述滤波电路，用于对所述第二DAC输出的信号进行滤波处理，并将处理后的信号传输至所述高低频段通道选择单元。

4.根据权利要求1、2或3所述的射频信号源，其特征在于，所述调制信号单元包括：模数转换器、外部信号增益控制模块、数字限幅模块和加法模块；其中，

所述模数转换器，用于对外部调制信号进行模数转换获取数字化的外部调制信号；

所述外部信号增益控制模块，用于将数字化后的外部调制信号进行增益处理；

所述数字限幅模块，用于将所述外部信号增益控制模块输出的信号的幅值限制在[-k,k]范围内，即所述外部信号增益控制模块输出的信号的幅值超过该范围时，当幅值大于k，幅值限幅为k；当幅值小于-k，幅值限幅为-k；当所述外部信号增益控制模块输出的信号的幅值在该范围时，幅值不变；

加法模块，用于将所述数字限幅模块输出的信号与经增益处理后的至少一路调制DDS信号相叠加合成处理来获取调制信号。

5.根据权利要求4所述的射频信号源，其特征在于，所述至少一路调制DDS信号包括第一调制DDS信号和第二调制DDS信号；其中，第一调制DDS信号和第二调制DDS信号均经过增益控制后传输至所述加法模块。

6.根据权利要求1、2或3所述的射频信号源，其特征在于，所述内部调制单元包括内部调频调相开关、内部调幅开关、可调频调相的RF DDS模块、幅度调制模块和RF DDS直通输出开关；其中，

所述内部调频调相开关，用于选择调制信号是否进行内部调频调相处理；如果进行内部调频调相处理，则所述内部调频调相开关闭合；否则，则所述内部调频调相开关断开；

所述可调频调相的RF DDS模块，用于根据用户预设来生成基准参考信号；其中，当所述内部调频调相开关闭合时，对所述基准参考信号进行调频调相处理并输出经调频调相的基准参考信号；或当所述内部调频调相开关断开时，直接输出未经调频调相的基准参考信号；

所述内部调幅开关，用于选择所述可调频调相的RF DDS模块输出的信号是否进行内部调幅处理；如果进行内部调幅处理，则所述内部调幅开关闭合；否则，则所述内部调幅开关断开；

所述幅度调制模块，用于当所述内部调幅开关闭合时，对所述可调频调相的RF DDS模块输出的信号进行内部调幅处理；

所述RF DDS直通输出开关，用于当所述内部调幅开关断开时，将所述可调频调相的RFDDS模块输出的信号直接输出至所述高低频段通道选择单元。

7.根据权利要求1、2或3所述的射频信号源，其特征在于，所述高低频段通道选择单元包括高频段RF信号选通开关和低频段RF信号选通开关；其中，

所述高频段RF信号选通开关，用于选择所述内部调制单元输出的信号是否传输至所述高频通道单元；如果是，则所述高频段RF信号选通开关闭合；否则，则所述高频段RF信号选通开关断开；

所述低频段RF信号选通开关，用于选择将所述内部调制单元输出的信号是否传输至所述低频通道单元；如果是，则所述低频段RF信号选通开关闭合；否则，则所述低频段RF信号选通开关断开。

8.根据权利要求7所述的射频信号源，其特征在于，所述低频通道单元包括放大与滤波电路；

所述放大与滤波电路，用于当所述低频段RF信号选通开关闭合时，所述内部调制单元输出的信号经过放大和滤波后输出低频段信号。

9.根据权利要求1、2或3所述的射频信号源，其特征在于，所述高频通道单元包括：外部调频调相开关、可调频调相的锁相环、外部调幅开关、外部幅度调制模块和高频段直通输出开关；其中，

所述外部调频调相开关，用于选择调制信号是否进行外部调频调相处理；如果进行外部调频调相处理，则所述外部调频调相开关闭合；否则，则所述外部调频调相开关断开；

所述可调频调相的锁相环，用于当所述外部调频调相开关闭合时，利用所述调制信号对所述内部调制单元输出的信号进行调频调相处理，并对处理后的信号进行频率合成和相位合成；当所述外部调频调相开关断开时，对所述内部调制单元输出的信号进行频率合成处理和相位合成处理；

所述外部调幅开关，用于选择所述可调频调相的锁相环输出的信号是否进行外部调幅处理；如果进行外部调幅处理，则所述外部调幅开关闭合；否则，则所述外部调幅开关断开；

所述外部幅度调制模块，用于当所述外部调幅开关闭合时，对频率合成模块输出的信号与所述调制信号进行外部调幅处理；

所述高频段直通输出开关，用于当所述外部调幅开关断开时，将所述频率合成模块输出的信号直接进行高频段输出。

10.根据权利要求1、2或3所述的射频信号源，其特征在于，还包括幅度衰减控制模块；

所述幅度衰减控制模块，用于对所述高频通道单元的输出和所述低频通道单元的输出进行幅度衰减控制处理。

11.根据权利要求4所述的射频信号源，其特征在于，所述外部信号增益控制模块、数字限幅模块、加法模块和内部调制单元由一个可编程逻辑芯片构成。