CN104702548B - 同一调频信号的重复多路信号的调制方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种同一调频信号的重复多路信号的调制装置，包括模数转换器、调制器、第一相位累加器、第二相位累加器、第一cordic运算器、第二cordic运算器、数字除法器、数字乘法器、数模转换器；其中，该模数转换器进行模数转换，与调制器、第一相位累加器及第二相位累加器连接，并将转换得到的数字信号传送至调制器、第一相位累加器及第二相位累加器；该第一cordic运算器与第一相位累加器、数字除法器连接，同时，该第二cordic运算器与第二相位累加器、数字除法器连接；该数字乘法器与调制器、数字除法器连接，该数模转换器与数字乘法器连接，并进行数模转换。
Description
技术领域
本发明涉及一种信号的调制方法及其装置，特别是涉及一种同一调频信号的重复多路信号的调制方法及其装置。
背景技术
在实际应用中，为了使某一调频信号被稳定可靠的接收，特别是在某些频率受到干扰的情况下，就有如下需求：将该调频信号放在几个甚至几十个频率点上同时发送，这样，接收机就可以在其它频点上可靠地采集到信号。而通常硬件实现的方法是：同一音频信号，分别变频到所需要的信号频率发送点，然后借由所需要的多台发射机来完成；或者是生成多个频点信号，在小信号合成后，送入一个发射机来完成信号发射。
但是，不论采用哪一种方式，所需要的硬件装置复杂度都非常高，实现也不灵活，成本比较高。特别是，当针对的频点数达到数十个时，硬件装置甚至难于实现。
发明内容
本发明的目的在于提出一种同一调频信号的重复多路信号的调制方法及其装置，能够实现同一调频信号被稳定可靠的接收，即使是在某些频率收到干扰的时候，且该调制装置结构简单，成本低。
本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。本发明的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，包括以下步骤：步骤1：模数转换器对音频信号进行模数转换，得到该音频信号的数字信号；步骤2：调制器接收到上述的数字信号后，对其进行调制，生成数字调频信号；步骤3：第一相位累加器根据表达式得到相位累加值同时，第二相位累加器根据表达式得到相位累加值θk；步骤4：第一cordic运算器根据步骤3中的相位累加值利用cordic算法得到的值，同时第二cordic运算器根据步骤3中的相位累加值θk，利用cordic算法得到的值；步骤5：数字除法器根据步骤4中的运算结果，计算的值；步骤6：数字乘法器对步骤2和步骤5中的计算结果进行乘法运算；步骤7：数模转换器接收步骤6的运算结果，将其转换为模拟信号并输出。
本发明的目的还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其中该数字调频信号可以为单声，也可以为立体声。
前述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其中在步骤2中，该调制器的调制方式采用直接数字频率合成，即实现表达式：
其中，w表示射频信号中心频点载波的角频率，Δw表示重复多路信号中相邻两路信号的角频率差，b(t)表示音频信号，N为频点数。
前述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其中在步骤3中，相位累加值为而相位累加值θk为式中T表示周期。
前述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其中在步骤4中，该cordic算法指实现正弦信号的计算，即当给定一个相位信号θ时，计算出该相位对应的正弦值sin(θ)。
前述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其中在步骤5中，当时，
前述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其中该调制方法输出的模拟信号是射频信号。
本发明的目的还采用以下技术方案来实现的。本发明的一种同一调频信号的重复多路信号的调制装置，包括模数转换器、调制器、第一相位累加器、第二相位累加器、第一cordic运算器、第二cordic运算器、数字除法器、数字乘法器、数模转换器；其中，该模数转换器进行模数转换，与调制器、第一相位累加器及第二相位累加器连接，并将转换得到的数字信号传送至调制器、第一相位累加器及第二相位累加器；该第一cordic运算器与第一相位累加器、数字除法器连接，同时，该第二cordic运算器与第二相位累加器、数字除法器连接；该数字乘法器与调制器、数字除法器连接，该数模转换器与数字乘法器连接，并进行数模转换。
本发明的目的还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的调制装置，其中该调制器采用的调制方式是直接数字频率合成。
借由上述技术方案，本发明的同一调频信号的重复多路信号的调制方法及其装置至少具有下列优点及有益效果：借由本发明，能够实现同一调频信号被稳定可靠的接收，即使是在某些频率收到干扰的时候，且该调制装置结构简单，成本低
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1：为本发明的同一调频信号的重复多路信号的调制方法的方框图。
图2：为本发明的同一调频信号的重复多路信号的调制装置的结构方框图。
【主要元件符号说明】
1：模数转换器 2：调制器
3：第一相位累加器 4：第二相位累加器
5：第一cordic运算器 6：第二cordic运算器
7：数字除法器 8：数字乘法器
9：数模转换器
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种同一调频信号的重复多路信号的调制方法及其装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参阅图1所示，为本发明的同一调频信号的重复多路信号的调制方法的方框图。该调频方法是在数字域内完成的，包括以下步骤：
步骤1：模数转换器(ADC)1对音频信号进行模数转换，并将转换得到的数字信号传送至调制器2、第一相位累加器3及第二相位累加器4。
步骤2：调制器2接收到上述的数字信号后，对其进行调制，生成数字调频信号。该数字调频信号可以为单声，也可以为立体声，依音频信号而定。在本发明中，调频器的调制方式采用直接数字频率(DDS)合成，即实现表达式：
其中，w表示射频信号中心频点载波的角频率，Δw表示重复多路信号中相邻两路信号的角频率差，b(t)表示音频信号，N为频点数。
步骤3：第一相位累加器3根据表达式得到相位累加值其中式中T表示周期；
同时，第二相位累加器4根据表达式得到相位累加值其中式中T表示周期。
其中，第一相位累加器3和第二相位累加器4是同时进行相应的相位累加运算的，并将各自的相位累加值传送至第一cordic运算器5和第二cordic运算器6。
步骤4：第一cordic运算器5根据步骤3中的相位累加值利用cordic算法得到的值；
第二cordic运算器6根据步骤3中的相位累加值θk，利用cordic算法得到的值。
其中，cordic算法(直角坐标旋转算法)就是实现正弦信号的计算，即当给定一个相位信号θ时，计算出该相位对应的正弦值sin(θ)。另外，第一cordic运算器5和第二cordic运算器6是同时运行的，并将各自的运算结果传送至数字除法器7。
步骤5：数字除法器7根据步骤4中的运算结果，计算的值；并且在分母为0时，其结果为N，即
当时，
步骤6：数字乘法器8对步骤2和步骤5中的计算结果Rf1(t)和Rf2(t)进行乘法运算，Rf(t)＝Rf1(t)*Rf2(t)，即
其中，Rf(t)表示射频信号。
步骤7：数模转换器(DAC)9接收数字乘法器8的运算结果，将其转换为模拟信号，即得到射频信号，并输出。
这样，就实现了同一调频信号的重复多路信号的传送，且成本较低。
下面就实现该同一调频信号的重复多路信号的调制方法的调制装置进行详细介绍。参阅图2所示，为本发明的同一调频信号的重复多路信号的调制装置的结构方框图。该调制装置包括模数转换器(ADC)1、调制器2、第一相位累加器3、第二相位累加器4、第一cordic运算器5、第二cordic运算器6、数字除法器7、数字乘法器8、数模转换器(DAC)9。
其中，该模数转换器(ADC)1进行模数转换，与调制器2、第一相位累加器3及第二相位累加器4连接，并将转换得到的数字信号传送至调制器2、第一相位累加器3及第二相位累加器4。该调制器2接收到上述的数字信号后，对其进行调制，生成数字调频信号，采用的方式是直接数字频率(DDS)合成。该第一相位累加器3及第二相位累加器4接收到上述的数字信号后，同时进行相应的相位累加运算。
该第一cordic运算器5与第一相位累加器3、数字除法器7连接，其接收到第一相位累加器3运算得到的相位累加值后，借由cordic算法得到累加相位的正弦值，并传送至数字除法器7。同时，该第二cordic运算器6与第二相位累加器4、数字除法器7连接，其接收到第二相位累加器4运算得到的相位累加值后，借由cordic算法得到累加相位的正弦值，并传送至数字除法器7。该数字除法器7接收到上述的两个相位累加值的正弦值后，进行除法运算，即完成两个数字信号的除法运算。
该数字乘法器8与调制器2、数字除法器7连接，接收调制器2生成数字调制信号和数字除法器7运算得到的结果，并将两者进行乘法运算，所得结果传送至数模转换器9。该数模转换器9与数字乘法器8连接，进行数模转换，即将数字乘法器8传送的数字信号转换为模拟信号，即射频信号，并输出。
综上所述，本发明的同一调频信号的重复多路信号的调制装置结构简单，成本低，但是能够实现同一调频信号被稳定可靠的接收，即使是在某些频率收到干扰的时候。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其特征在于其包括以下步骤：
步骤1：模数转换器对音频信号进行模数转换，得到该音频信号的数字信号；
步骤2：调制器接收到上述的数字信号后，对其进行调制，生成数字调频信号，该调制器的调制方式采用直接数字频率合成，即实现表达式:
<mrow>
<msub>
<mi>R</mi>
<mrow>
<mi>f</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>t</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mi>c</mi>
<mi>o</mi>
<mi>s</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mo>(</mo>
<mrow>
<mi>&omega;</mi>
<mo>+</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>N</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>&omega;</mi>
</mrow>
<mo>)</mo>
<mi>t</mi>
<mo>+</mo>
<mo>&Integral;</mo>
<mi>b</mi>
<mo>(</mo>
<mi>t</mi>
<mo>)</mo>
<mi>d</mi>
<mi>t</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，ω表示射频信号中心频点载波的角频率，△ω表示重复多路信号中相邻两路信号的角频率差，b(t)表示音频信号，N为频点数，t为时间；
步骤3：第一相位累加器根据表达式得到相位累加值同时，第二相位累加器根据表达式得到相位累加值θk，该相位累加值为而相位累加值θk为式中T表示周期，k为自然数；
步骤4：第一cordic运算器根据步骤3中的相位累加值利用cordic算法得到的值，同时第二cordic运算器根据步骤3中的相位累加值θk，利用cordic算法得到的值；
步骤5：数字除法器根据步骤4中的运算结果，计算的值；
步骤6：数字乘法器对步骤2和步骤5中的计算结果进行乘法运算；
步骤7：数模转换器接收步骤6的运算结果，将其转换为模拟信号并输出。
2.根据权利要求1所述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其特征在于其中该数字调频信号可以为单声，也可以为立体声。
3.根据权利要求1所述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其特征在于其中在步骤4中，该cordic算法指实现正弦信号的计算，即当给定一个相位信号θ时，计算出该相位对应的正弦值sin(θ)。
4.根据权利要求1所述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其特征在于其中在步骤5中，当时，
5.根据权利要求1所述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法，其特征在于其中该调制方法输出的模拟信号是射频信号。
6.一种实现权利要求1-5中任一所述的同一调频信号的重复多路信号的调制方法的调制装置，其特征在于其包括模数转换器、调制器、第一相位累加器、第二相位累加器、第一cordic运算器、第二cordic运算器、数字除法器、数字乘法器、数模转换器；
其中，该模数转换器进行模数转换，与调制器、第一相位累加器及第二相位累加器连接，并将转换得到的数字信号传送至调制器、第一相位累加器及第二相位累加器；该第一cordic运算器与第一相位累加器、数字除法器连接，同时，该第二cordic运算器与第二相位累加器、数字除法器连接；该数字乘法器与调制器、数字除法器连接，该数模转换器与数字乘法器连接，并进行数模转换。
7.根据权利要求6所述的调制装置，其特征在于其中该调制器采用的调制方式是直接数字频率合成。
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