CN106911604B - 中频调制信号的解调方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中频调制信号的解调方法及装置，该装置包括：通过混频滤波模块直接将两路信号，即窄带调制信号和本振信号，进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号，并且在分离前就对该基带信号数字化，得到离散后的基带信号，这样可以避免模拟器件的不一致性及稳定性问题或者电路板线路阻抗失配的问题，然后通过分离修正模块和运算模块对离散后的基带信号进行分离修正、插值运算以及延时运算，相较于现有技术，可得到同一时刻且高精度的I、Q基带信号，即I信号和Q信号的增益趋近于一致，且相位趋近于正交。

Description

中频调制信号的解调方法及装置

技术领域

本发明属于信号调制解调领域，尤其涉及一种中频调制信号的解调方法及装置。

背景技术

现有技术中，对中频调制信号的解调方法为正交检波数字采样方法，传统的正交解调方法是：分别将零中频调制信号分为两路：第一路调制信号和第二路调制信号，以及将本振信号分为两路：第一路本振信号和第二路本振信号。第一路本振信号与相位差为90°的正弦波相乘，并将相乘后的本振信号与第二路调制信号先后进行混频、低通滤波以及模数转换，得到数字的正交分量(Q，quadrature)信号；第二路本振信号与相位差0°的正弦波相乘，并将相乘后的本振信号与第一路调制信号先后进行混频、低通滤波以及模数转换，得到数字的同相分量(I，in-phase)信号。

使用现有的正交解调方法存在多种噪声干扰，并且模拟器件的不一致性及稳定性问题或者电路板线路阻抗失配的问题，都会造成I、Q增益的不相等或者相位的不正交，即得出的I、Q信号精度不高。

发明内容

本发明提供一种中频调制信号的解调方法及装置，旨在解决现有的正交解调方法造成的I、Q增益的不相等或者相位的不正交，即得出的I、Q信号精度不高的问题。

本发明提供的一种中频调制信号的解调装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取窄带调制信号和本振信号；

混频滤波模块，用于对所述窄带调制信号和所述本振信号进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号；

采样模块，用于按照预置的采样频率，对所述基带信号进行带通采样，得到数字化且离散的基带信号；

分离修正模块，用于分离所述离散的基带信号中的同相分量和正交分量，并对分离出的所述同相分量和所述正交分量进行符号修正，得到修正后的同相分量和修正后的正交分量；

运算模块，用于对所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量进行插值运算和延时运算，得到同一时刻内的同相分量和正交分量。

本发明提供的一种中频调制信号的解调方法，包括：

获取窄带调制信号和本振信号；

对所述窄带调制信号和所述本振信号进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号；

按照预置的采样频率，对所述基带信号进行带通采样，得到数字化的且离散的基带信号；

分离所述离散的基带信号中的同相分量和正交分量，并对分离出的所述同相分量和所述正交分量进行符号修正，得到所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量；

对所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量进行插值运算和延时运算，得到同一时刻内的同相分量和正交分量。

本发明提供的中频调制信号的解调方法及装置，通过混频滤波模块直接将两路信号，即窄带调制信号和本振信号，进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号，并且在分离前就对基带信号数字化，得到离散后的基带信号，这样可以避免模拟器件的不一致性及稳定性问题或者电路板线路阻抗失配的问题，然后通过分离修正模块和运算模块对该离散后的基带信号进行分离修正、插值运算以及延时运算，相较于现有技术，可得到同一时刻且高精度的I、Q信号，即I信号和Q信号的增益趋近于一致，且相位趋近于正交。

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。

图1是本发明第一实施例提供的中频调制信号的解调装置的结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的中频调制信号的解调装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的以6阶的滤波系数对该修正后的同相分量进行内插运算的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的以6阶的滤波系数对该修正后的正交分量进行内插运算的流程示意图；

图5是本发明第三、四实施例提供的中频调制信号的解调方法的实现流程示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供中频调制信号的解调装置的结构示意图，该装置可以包含于通信接收机中，也可以等同于通信接收机，图1所示的中频调制信号的解调装置，包括：获取模块101、混频滤波模块102、采样模块103、分离修正模块104和运算模块105，以上各功能模块详细说明如下：

获取模块101，用于获取窄带调制信号和本振信号。

该窄带调制信号可以是从通信发射机接收到的信号，也可以是预先存储的信号。该本振信号为中频调制信号的解调装置的固有信号。

混频滤波模块102，用于对该窄带调制信号和该本振信号进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号。

通过中频带通滤波是为了滤除该混频后的信号中的高频分量。

采样模块103，用于按照预置的采样频率，对该基带信号进行带通采样，得到数字化且离散的基带信号。

该预置的采样频率是依据采样的信号的带宽确定的。带通采样的目的是为了将该基带信号压缩到0到该预置的采样频率之间的频带内。

分离修正模块104，用于分离该离散的基带信号中的同相分量和正交分量，并对分离出的该同相分量和该正交分量进行符号修正，得到修正后的同相分量和修正后的正交分量。

在实际应用中，该同相分量和该正交分量共同称为IQ信号。在没有经过符号修正的该同相分量和该正交分量中会出现有负号的情况，符号修在的过程就是将负号转为正号的过程。

运算模块105，用于对该修正后的同相分量和该修正后的正交分量进行插值运算和延时运算，得到同一时刻内的同相分量和正交分量。

这里是对该修正后的同相分量分别进行插值运算和延时运算，以及对该修正后的正交分量分别进行插值运算和延时运算。

本发明实施例中，通过混频滤波模块102直接将两路信号，即该窄带调制信号和该本振信号，进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号，并且在分离前就对基带信号数字化，得到离散后的基带信号，这样可以避免模拟器件的不一致性及稳定性问题或者电路板线路阻抗失配的问题，然后通过分离修正模块104和运算模块105对该离散后的基带信号进行分离修正、插值运算以及延时运算，相较于现有技术，可得到同一时刻且高精度的I、Q基带信号，即I信号和Q信号的增益趋近于一致，且相位趋近于正交。

请参阅图2，图2为本发明第二实施例提供的中频调制信号的解调装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图2所示的中频调制信号的解调装置，包括：获取模块201、混频滤波模块202、模数转换器203、分离修正模块204和运算模块205，其中，混频滤波模块202包括：混频器2021和中频带通滤波器2022，其中分离修正模块204包括：单刀双掷选择开关2041、第一乘法器2042和第二乘法器2043；运算模块205包括：第一内插滤波器2051、第二内插滤波器2052、第一延时器2053、第二延时器2054、第一多路复用器2055和第二多路复用器2056。以上各功能模块详细说明如下：

获取模块201，用于获取窄带调制信号和本振信号。

该混频器2021，用于将该窄带调制信号x_RF(t)＝α(t)cos[2πf_RFt+θ(t)]和该本振信号x_LO(t)＝cos(2πf_LOt)进行混频，得到混频后的信号并输出该混频后的信号，其中，

该混频后的信号为：

f_RF为该窄带调制信号的中心频率,f_LO为该本振信号的本振频率；

该中频带通滤波器2022的输入端与该混频器2021的输出端相连，该中频带通滤波器2022，用于接收经该混频器2021输出的混频后的信号，并对该混频后的信号进行中频带通滤波以及抗混叠滤波，以滤除该混频后的信号中的高频分量以及抑制带外噪声的混叠效应，得到基带信号，并输出该基带信号，其中，该基带信号为：

f_IF＝f_RF-f_LO。

该模数转换器的输入端与该中频带通滤波器2022的输出端相连，该模数转换器，用于接收经该中频带通滤波器2022输出的该基带信号，并以采样频率为f_s，对该基带信号进行带通采样，得到离散的基带信号并输出该离散的基带信号，其中，该离散的基带信号的实部为该同相分量I(n)的偶数项，该离散的基带信号的虚部为该正交分量Q(n)的奇数项，该离散的基带信号为：

其中，

f_s≥2B，B为信号带宽，N为整数，M为奇数，f₀为中心频率，采样周期

n为采样位数。

该单刀双掷选择开关2041的公共端与该模数转换器的输出端相连，该单刀双掷选择开关2041，用于以f_s为切换速率，将经该公共端输入的该离散的基带信号分离出该同相分量和该正交分量，并按照输入的时钟控制信号选择导通该公共端与该单刀双掷选择开关2041的第一输出端，或导通该公共端与该单刀双掷选择开关2041的第二输出端，当导通该公共端与该第一输出端时，经该第一输出端输出分离出的该同相分量，以及当导通该公共端与该第二输出端时，经该第二输出端输出分离出的该正交分量，其中，分离出的该同相分量为：

I(n)＝[I(0),NULL,-I(2),NULL,I(4),NULL,-I(6),NULL,......]，分离出的该正交分量为：

Q(n)＝[NULL,-Q(1),NULL,Q(3),NULL,-Q(5),NULL,Q(7),......]；

该第一乘法器2042与该第一输出端相连，用于接收经该第一输出端输出的该同相分量，并根据由该第一乘法器2042的时钟信号端输入的时钟控制信号，将该同相分量中每偶数个参数与数值-1相乘，得到修正后的同相分量I(n)＝[I(0),I(2),I(4),I(6),......]；

以及，该第二乘法器2043与该第二输出端相连，用于接收经该第二输出端输出的该正交分量，并根据由该第二乘法器2043的时钟信号端输入的时钟控制信号，将该正交分量中每奇数个参数与数值-1相乘，得到修正后的正交分量Q(n)＝[Q(1),Q(3),Q(5),Q(7),......]；

其中，该第一乘法器2042和该第二乘法器2043的工作频率均为f_s/2。

需要说明的是，该时钟控制信号，是由预先设置的控制器输入到该解调装置中，该时钟控制信号还可以按照上述该解调装置中各器件的工作频率或采样频率，控制各器件工作。

该第一内插滤波器2051的输入端与该第一乘法器2042的输出端相连，该第一内插滤波器2051，用于接收该第一乘法器2042输入的该修正后的同相分量，并以6阶的滤波系数对该修正后的同相分量进行内插运算，得到奇数项的同相分量并经该第一内插滤波器2051的输出端输出，其中内插运算的公式为：

该奇数项的同相分量为：I(2n+1)＝[I(1),I(3),I(5),I(7),......]；

以及，该第一延时器2053的输入端与该第一乘法器2042的输出端相连，接收该第一乘法器2042输入的该修正后的同相分量，并以该第二内插滤波器2052的工作频率的倒数作为该第一延时器2053的延时周期，对该修正后的同相分量进行延时运算，得到偶数项的同相分量并经该第一延时器2053的输出端输出，其中，

该偶数项的同相分量为：I(2n)＝[I(0),I(2),I(4),I(6),……]。

需要说明的是，以该第二内插滤波器2052的工作频率的倒数作为该第一延时器2053的延时周期，换言之，该第一延时器2053数据输出的间隔时间比该第二内插滤波器2052数据输出的间隔时间慢一个延时周期。

该第一多路复用器2055的输入端与该第一延时器2053的输出端、该第一内插滤波器2051的输出端交替相连，交替接收经该第一内插滤波器2051的输出端输出的该奇数项的同相分量，和，经该第一延时器2053的输出端输出的该偶数项的同相分量，并合并该奇数项的同相分量和该偶数项的同相分量，得到合并后的同相分量I(n)＝[I(0),I(1),I(2),I(3),I(4),I(5),I(6),I(7),……]，该第一多路复用器2055的输出端输出该合并后的同相分量。

需要说明的是，该第一多路复用器2055的输入端与该第一延时器2053的输出端、该第一内插滤波器2051的输出端交替相连的过程是在该第一多路复用器2055内部，图2并未示出。

该第二内插滤波器2052的输入端与该第二乘法器2043的输出端相连，该第二内插滤波器2052，用于接收该第二乘法器2043输入的该修正后的正交分量，并以6阶的滤波系数对该修正后的正交分量进行内插运算，得到偶数项的正交分量并经该第二内插滤波器2052的输出端输出，其中内插运算的公式为：

该偶数项的正交分量为：Q(2n)＝[Q(0),Q(2),Q(4),Q(6),......]；

以及，该第二延时器2054的输入端与该第二乘法器2043的输出端相连，接收该第二乘法器2043输入的该修正后的正交分量，并以该第一内插滤波器2051的工作频率的倒数作为该第二延时器2054的延时周期，对该修正后的正交分量进行延时运算，得到奇数项的正交分量并经该第二延时器2054的输出端输出，其中，

该奇数项的正交分量为：Q(2n+1)＝[Q(1),Q(3),Q(5),Q(7),......]。

需要说明的是，以该第一内插滤波器2051的工作频率的倒数作为该第二延时器2054的延时周期，换言之，该第二延时器2054数据输出的间隔时间比该第一内插滤波器2051数据输出的间隔时间慢一个延时周期。

需要说明的是，在实际应用中，需要先将第一乘法器2042和第二乘法器2043分别出的该修正后的同相分量和该修正后的正交分量进行复制，得到两路一样的该修正后的同相分量和两路一样的该修正后的正交分量，然后，一路该修正后的同相分量进入第一内插滤波器2051，另一路该修正后的同相分量进入第一延时器2053；同时，一路该修正后的正交分量进入第二内插滤波器2052，另一路该修正后的正交分量进入第二延时器2054。复制信号的器件可以是信号复制器(图中未示出)。

该第二多路复用器2056的输入端与该第二延时器2054的输出端、该第二内插滤波器2052的输出端交替相连，交替接收经该第二内插滤波器2052的输出端输出的该偶数项的正交分量，和，经该第二延时器2054的输出端输出的该奇数项的正交分量，并合并该偶数项的正交分量和该奇数项的正交分量，得到合并后的正交分量Q(n)＝[Q(0),Q(1),Q(2),Q(3),Q(4),Q(5),Q(6),Q(7),......]，该第二多路复用器2056的输出端输出该合并后的正交分量。

其中，合并后的同相分量I(n)和合并后的正交分量Q(n)为同一时刻的信号，该第一内插滤波器2051和该第二内插滤波器2052的工作频率为f_s/2，该第一多路复用器2055和该第二多路复用器2056的工作频率为f_s，延时周期为2/f_s。

需要说明的是，该第二多路复用器2056的输入端与该第二延时器2054的输出端、该第二内插滤波器2052的输出端交替相连的过程是在该第二多路复用器2056内部，图2并未示出。

参见图3和图4，图3为以6阶的滤波系数对该修正后的同相分量进行内插运算的流程示意图；图4为以6阶的滤波系数对该修正后的正交分量进行内插运算的流程示意图。图3所示的示意图与上述对该修正后的同相分量进行内插运算使用的内插运算公式相对应，图4所示的示意图与上述对该修改后的正交分量进行内插运算使用的内插运算公式相对应。

下面以一个示例对本发明实施例中所描述的装置进行解调结果进行说明：

在中频调制信号的解调装置输入中频信号f₀＝5MHz，采样频率f_s＝4MHz，带宽为300kHz，最终输出的两个数字信号：同相分量和正交分量，测得该同相分量和该正交分量之间的正交相位误差为0.2°，无幅度误差，与背景技术中传统的解调方法相比，其精度提高了一个数量级以上，且无零漂的影响。

本发明实施例中，直接将两路信号，即该窄带调制信号和该本振信号，进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号，并且在分离前就对该基带信号数字化，得到离散后的基带信号，这样可以避免模拟器件的不一致性及稳定性问题或者电路板线路阻抗失配的问题，然后通过分离修正模块204和运算模块205对该离散后的基带信号进行分离修正、插值运算以及延时运算，相较于现有技术，可得到同一时刻且高精度的I、Q基带信号，即I信号和Q信号的增益趋近于一致，且相位趋近于正交。

请参阅图5，图5为本发明第三实施例提供中频调制信号的解调方法的实现流程示意图，可应用于通信接收机，图5所示的中频调制信号的解调方法，主要包括以下步骤：

S501、获取窄带调制信号和本振信号。

该窄带调制信号可以是从通信发射机接收到的信号，也可以是预先存储的信号。该本振信号为运行该中频调制信号的解调方法的装置的固有信号，如，若运行该中频调制信号的解调方法的装置为通信接收机，则该本振信号为该通信接收机的固有信号。

S502、对该窄带调制信号和该本振信号进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号。

通过中频带通滤波是为了滤除该混频后的信号中的高频分量并保留低频分量。

S503、按照预置的采样频率，对该基带信号进行带通采样，得到数字化且离散的基带信号。

该预置的采样频率是依据采样的信号的带宽确定的。带通采样的目的是为了将该基带信号压缩到0到该预置的采样频率之间的频带内。

S504、分离该离散的基带信号中的同相分量和正交分量，并对分离出的该同相分量和该正交分量进行符号修正，得到修正后的同相分量和修正后的正交分量。

在实际应用中，该同相分量和该正交分量共同称为IQ信号。在没有经过符号修正的同相分量和正交分量中会出现有负号的情况，符号修在的过程就是将负号转为正号的过程。

S505、对该修正后的同相分量和该修正后的正交分量进行插值运算和延时运算，得到同一时刻内的同相分量和正交分量。

这里是对该同相分量分别进行插值运算和延时运算，以及对该正交分量分别进行插值运算和延时运算。

本发明实施例中，直接将两路信号，即该窄带调制信号和该本振信号，进行混频以及中频带通滤波，得到基带信号，并且在分离前就对该基带信号数字化，得到离散的基带信号，这样可以避免模拟器件的不一致性及稳定性问题或者电路板线路阻抗失配的问题，然后通过对离散的基带信号进行分离修正、插值运算以及延时运算，相较于现有技术，可得到同一时刻且高精度的I、Q基带信号，即I信号和Q信号的增益趋近于一致，且相位趋近于正交。

同样参阅图5，本发明第四实施例提供的中频调制信号的解调方法的实现流程示意图，可应用于通信接收机中，主要包括以下步骤：

S501、获取窄带调制信号和本振信号。

S502、对该窄带调制信号和该本振信号进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号。

进一步地，对该窄带调制信号和该本振信号进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号具体为：

将该窄带调制信号x_RF(t)＝α(t)cos[2πf_RFt+θ(t)]和该本振信号x_LO(t)＝cos(2πf_LOt)进行混频，得到该混频后的信号，其中该混频后的信号为：

f_RF为该窄带调制信号的中心频率,f_LO为该本振信号的本振频率；

对该混频后的信号进行中频带通滤波以及抗混叠滤波，以滤除该混频后的信号中的高频分量以及抑制带外噪声的混叠效应，得到该基带信号，其中，该基带信号为：

f_IF＝f_RF-f_LO。

S503、按照预置的采样频率，对该基带信号进行带通采样，得到数字化且离散的基带信号。

进一步地，按照预置的采样频率，对该基带信号进行带通采样，得到数字化且离散的基带信号具体为：

以采样频率为f_s，对该基带信号进行带通采样，得到该离散的基带信号，其中，该离散的基带信号的实部为同相分量I(n)的偶数项，该离散的基带信号的虚部为正交分量Q(n)的奇数项，该离散的基带信号为：

其中，

f_s≥2B，B为信号带宽，N为整数，M为奇数，f₀为中心频率，采样周期

n为采样位数。

若M取奇数，则可得以{Q,-I,-Q,I}循环周期为4的离散序列为：

x_IF(nT_s)＝[I(0),-Q(1),-I(2),Q(3),I(4),-Q(5),-I(6),Q(7),......]。

S504、分离该离散的基带信号中的同相分量和正交分量，并对分离出的该同相分量和该正交分量进行符号修正，得到修正后的同相分量和修正后的正交分量。

进一步地，分离该离散的基带信号中的同相分量和正交分量，并对分离出的该同相分量和该正交分量进行符号修正，得到修正后的同相分量和修正后的正交分量，具体为：

将该离散的基带信号与预置函数

相乘，以对该离散的基带信号中的同相分量和正交分量进行分离和修正，得到该修正后的同相分量和该修正后的正交分量，该离散的基带信号与预置函数

相乘的公式为：

其中，n取自然数且j²＝-1，I(n)为该修正后的同相分量，I(n)＝[I(0),I(2),I(4),I(6),......]，Q(n)为该修正后的正交分量，Q(n)＝[Q(1),Q(3),Q(5),Q(7),......]。

S505、对该修正后的同相分量和该修正后的正交分量进行插值运算和延时运算，得到同一时刻内的同相分量和正交分量。

进一步地，对该修正后的同相分量和该修正后的正交分量进行插值运算和延时运算，得到同一时刻内的同相分量和正交分量具体为：

以6阶的系数对该修正后的同相分量进行内插运算，得到奇数项的同相分量，其中内插运算的公式为：

该奇数项的同相分量为：I(2n+1)＝[I(1),I(3),I(5),I(7),......]；

以及，对该修正后的同相分量进行延时运算，得到偶数项的同相分量，以使该偶数项的同相分量与偶数项的正交分量处于同一时刻，其中，该偶数项的同相分量为：

I(2n)＝[I(0),I(2),I(4),I(6),......]；

以6阶的系数对该修正后的正交分量进行内插运算，得到该偶数项的正交分量，其中内插运算的公式为：

该偶数项的正交分量为：Q(2n)＝[Q(0),Q(2),Q(4),Q(6),......]；

以及，对该修正后的正交分量进行延时运算，得到奇数项的正交分量，以使该奇数项的正交分量与该奇数项的同相分量处于同一时刻，其中，该奇数项的正交分量为：Q(2n+1)＝[Q(1),Q(3),Q(5),Q(7),......]；

将该奇数项的同相分量和该偶数项的同相分量进行合并，得到合并后的同相分量，以及将该奇数项的正交分量和该偶数项的正交分量进行合并，得到合并后的正交分量，其中，

该合并后的同相分量为：I(n)＝[I(0),I(1),I(2),I(3),I(4),I(5),I(6),I(7),......]，

该合并后的正交分量为：

Q(n)＝[Q(0),Q(1),Q(2),Q(3),Q(4),Q(5),Q(6),Q(7),......]，该合并后的同相分量I(n)和该合并后的正交分量Q(n)为同一时刻的信号。

该合并后的同相分量I(n)和该合并后的正交分量Q(n)为同一时刻的信号。

本实施例未尽之细节，请参阅前述图1和图2所示实施例的描述，此处不再赘述。

本发明实施例中，直接将两路信号，即该窄带调制信号和该本振信号，进行混频以及中频带通滤波，得到基带信号，并且在分离前就对该基带信号数字化，得到离散的基带信号，这样可以避免模拟器件的不一致性及稳定性问题或者电路板线路阻抗失配的问题，然后通过对离散的基带信号进行分离修正、插值运算以及延时运算，相较于现有技术，可得到同一时刻且高精度的I、Q基带信号，即I信号和Q信号的增益趋近于一致，且相位趋近于正交。

在本申请所提供的多个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信链接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信链接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的中频调制信号的解调方法及装置的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种中频调制信号的解调装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取窄带调制信号和本振信号；

混频滤波模块，用于对所述窄带调制信号和所述本振信号进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号；

采样模块，用于按照预置的采样频率，对所述基带信号进行带通采样，得到数字化且离散的基带信号，所述采样模块为模数转换器；

分离修正模块，用于分离所述离散的基带信号中的同相分量和正交分量，并对分离出的所述同相分量和所述正交分量进行符号修正，得到修正后的同相分量和修正后的正交分量；

其中，所述分离修正模块包括：单刀双掷选择开关、第一乘法器和第二乘法器；

所述单刀双掷选择开关的公共端与所述模数转换器的输出端相连，所述单刀双掷选择开关，用于以f_s为切换速率，将经所述公共端输入的所述离散的基带信号分离出所述同相分量和所述正交分量，并按照输入的时钟控制信号选择导通所述公共端与所述单刀双掷选择开关的第一输出端，或导通所述公共端与所述单刀双掷选择开关的第二输出端，当导通所述公共端与所述第一输出端时，经所述第一输出端输出分离出的所述同相分量，以及当导通所述公共端与所述第二输出端时，经所述第二输出端输出分离出的所述正交分量，其中，

分离出的所述同相分量为：

I(n)＝[I(0)，NULL，-I(2)，NULL，I(4)，NULL，-I(6)，NULL，......]，

分离出的所述正交分量为：

Q(n)＝[NULL，-Q(1)，NULL，Q(3)，NULL，-Q(5)，NULL，Q(7)，......]；

所述第一乘法器与所述第一输出端相连，用于接收经所述第一输出端输出的所述同相分量，并根据由所述第一乘法器的时钟信号端输入的时钟控制信号，将所述同相分量中每偶数个参数与数值-1相乘，得到所述修正后的同相分量I(n)＝[I(0)，I(2)，I(4)，I(6)，......]；

以及，所述第二乘法器与所述第二输出端相连，用于接收经所述第二输出端输出的所述正交分量，并根据由所述第二乘法器的时钟信号端输入的时钟控制信号，将所述正交分量中每奇数个参数与数值-1相乘，得到所述修正后的正交分量Q(n)＝[Q(1)，Q(3)，Q(5)，Q(7)，.......]；

其中，所述第一乘法器和所述第二乘法器的工作频率均为f_s/2；

运算模块，用于对所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量进行插值运算和延时运算，得到同一时刻内的同相分量和正交分量。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述混频滤波模块包括：混频器和中频带通滤波器；

所述混频器，用于将所述窄带调制信号x_RF(t)＝α(t)cos[2πf_RFt+θ(t)]和所述本振信号x_LO(t)＝cos(2πf_LOt)进行混频，得到混频后的信号并输出所述混频后的信号，其中，

所述混频后的信号为：

f_RF为所述窄带调制信号的中心频率，f_LO为所述本振信号的本振频率；

所述中频带通滤波器的输入端与所述混频器的输出端相连，所述中频带通滤波器，用于接收经所述混频器输出的混频后的信号，并对所述混频后的信号进行中频带通滤波以及抗混叠滤波，以滤除所述混频后的信号中的高频分量以及抑制带外噪声的混叠效应，得到所述基带信号，并输出所述基带信号，其中所述基带信号为：

f_IF＝f_RF-f_LO。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述采样模块为：模数转换器；

所述模数转换器的输入端与所述中频带通滤波器的输出端相连，所述模数转换器，用于接收经所述中频带通滤波器输出的所述基带信号，并以采样频率为f_s，对所述基带信号进行带通采样，得到所述离散的基带信号并输出所述离散的基带信号，其中，所述离散的基带信号的实部为所述同相分量I(n)的偶数项，所述离散的基带信号的虚部为所述正交分量Q(n)的奇数项，所述离散的基带信号为：

其中，

f_s≥2B，B为信号带宽，M为奇数，当n为偶数时，采用

n为奇数时，采用

f₀为中心频率，采样周期

n为采样位数。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述运算模块包括：第一内插滤波器、第二内插滤波器、第一延时器、第二延时器、第一多路复用器和第二多路复用器；

所述第一内插滤波器的输入端与所述第一乘法器的输出端相连，所述第一内插滤波器，用于接收所述第一乘法器输入的所述修正后的同相分量，并以6阶的滤波系数对所述修正后的同相分量进行内插运算，得到奇数项的同相分量并经所述第一内插滤波器的输出端输出，其中内插运算的公式为：

其中，n取自然数，所述奇数项的同相分量为：I(2n+1)＝[I(1)，I(3)，I(5)，I(7)，......]；

以及，所述第一延时器的输入端与所述第一乘法器的输出端相连，接收所述第一乘法器输入的所述修正后的同相分量，并以所述第二内插滤波器的工作频率的倒数作为所述第一延时器的延时周期，对所述修正后的同相分量进行延时运算，得到偶数项的同相分量并经所述第一延时器的输出端输出，其中，

所述偶数项的同相分量为：I(2n)＝[I(0)，I(2)，I(4)，I(6)，......]；

以及，所述第一多路复用器的输入端与所述第一延时器的输出端、所述第一内插滤波器的输出端交替相连，交替接收经所述第一内插滤波器的输出端输出的所述奇数项的同相分量，和，经所述第一延时器的输出端输出的所述偶数项的同相分量，并合并所述奇数项的同相分量和所述偶数项的同相分量，得到合并后的同相分量I(n)＝[I(0)，I(1)，I(2)，I(3)，I(4)，I(5)，I(6)，I(7)，......]，所述第一多路复用器的输出端输出所述合并后的同相分量；

所述第二内插滤波器的输入端与所述第二乘法器的输出端相连，所述第二内插滤波器，用于接收所述第二乘法器输入的所述修正后的正交分量，并以6阶的滤波系数对所述修正后的正交分量进行内插运算，得到偶数项的正交分量并经所述第二内插滤波器的输出端输出，其中内插运算的公式为：

所述偶数项的正交分量为：Q(2n)＝[Q(0)，Q(2)，Q(4)，Q(6)，......]；

以及，所述第二延时器的输入端与所述第二乘法器的输出端相连，接收所述第二乘法器输入的所述修正后的正交分量，并以所述第一内插滤波器的工作频率的倒数作为所述第二延时器的延时周期，对所述修正后的正交分量进行延时运算，得到奇数项的正交分量并经所述第二延时器的输出端输出，其中，

所述奇数项的正交分量为：Q(2n+1)＝[Q(1)，Q(3)，Q(5)，Q(7)，......]；

以及，所述第二多路复用器的输入端与所述第二延时器的输出端、所述第二内插滤波器的输出端交替相连，交替接收经所述第二内插滤波器的输出端输出的所述偶数项的正交分量，和，经所述第二延时器的输出端输出的所述奇数项的正交分量，并合并所述偶数项的正交分量和所述奇数项的正交分量，得到合并后的正交分量Q(n)＝[Q(0)，Q(1)，Q(2)，Q(3)，Q(4)，Q(5)，Q(6)，Q(7)，......]，所述第二多路复用器的输出端输出所述合并后的正交分量；

其中，合并后的同相分量I(n)和合并后的正交分量Q(n)为同一时刻的信号，

所述第一内插滤波器和所述第二内插滤波器的工作频率为f_s/2，所述第一多路复用器和所述第二多路复用器的工作频率为f_s。

5.一种中频调制信号的解调方法，其特征在于，包括：

获取窄带调制信号和本振信号；

对所述窄带调制信号和所述本振信号进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号；

按照预置的采样频率，对所述基带信号进行带通采样，得到数字化的且离散的基带信号；

分离所述离散的基带信号中的同相分量和正交分量，并对分离出的所述同相分量和所述正交分量进行符号修正，得到修正后的同相分量和修正后的正交分量；包括：

将所述离散的基带信号与预置函数

相乘，以对所述离散的基带信号中的所述同相分量和所述正交分量进行分离和修正，得到所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量，所述离散的基带信号与预置函数

相乘的公式为：

其中，n取自然数且j²＝-1，I(n)为所述修正后的同相分量，I(n)＝[I(0)，I(2)，I(4)，I(6)，......]，Q(n)为所述修正后的正交分量，Q(n)＝[Q(1)，Q(3)，Q(5)，Q(7)，......]；

对所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量进行插值运算和延时运算，得到同一时刻内的同相分量和正交分量。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述窄带调制信号和所述本振信号进行混频，并对混频后的信号进行中频带通滤波，得到基带信号，包括：

将所述窄带调制信号x_RF(t)＝α(t)cos[2πf_RFt+θ(t)]和所述本振信号x_LO(t)＝cos(2πf_LOt)进行混频，得到所述混频后的信号，其中所述混频后的信号为：

f_RF为所述窄带调制信号的中心频率，f_LO为所述本振信号的本振频率；

对所述混频后的信号进行中频带通滤波以及抗混叠滤波，以滤除所述混频后的信号中的高频分量以及抑制带外噪声的混叠效应，得到所述基带信号，其中，所述基带信号为：

f_IF＝f_RF-f_LO。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述按照预置的采样频率，对所述基带信号进行带通采样，得到数字化且离散的基带信号包括：

以采样频率为f_s，对所述基带信号进行带通采样，得到所述离散的基带信号，其中，所述离散的基带信号的实部为所述同相分量I(n)的偶数项，所述离散的基带信号的虚部为所述正交分量Q(n)的奇数项，所述离散的基带信号为：

其中，

f_s≥2B，B为信号带宽，M为奇数，n为偶数时，采用

n为奇数时，采用

f₀为中心频率，采样周期

n为采样位数。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量进行插值运算和延时运算，得到同一时刻内的同相分量和正交分量，包括：

以6阶的系数对所述修正后的同相分量进行内插运算，得到奇数项的同相分量，其中内插运算的公式为：

所述奇数项的同相分量为：I(2n+1)＝[I(1)，I(3)，I(5)，I(7)，......]；

以及，对所述修正后的同相分量进行延时运算，得到偶数项的同相分量，以使所述偶数项的同相分量与偶数项的正交分量处于同一时刻，其中，所述偶数项的同相分量为：

I(2n)＝[I(0)，I(2)，I(4)，I(6)，......]；

以6阶的系数对所述修正后的正交分量进行内插运算，得到所述偶数项的正交分量，其中内插运算的公式为：

所述偶数项的正交分量为：Q(2n)＝[Q(0)，Q(2)，Q(4)，Q(6)，......]；

以及，对所述修正后的正交分量进行延时运算，得到奇数项的正交分量，以使所述奇数项的正交分量与所述奇数项的同相分量处于同一时刻，其中，所述奇数项的正交分量为：Q(2n+1)＝[Q(1)，Q(3)，Q(5)，Q(7)，......]；

将所述奇数项的同相分量和所述偶数项的同相分量进行合并，得到合并后的同相分量，以及将所述奇数项的正交分量和所述偶数项的正交分量进行合并，得到合并后的正交分量，其中，

所述合并后的同相分量为：I(n)＝[I(0)，I(1)，I(2)，I(3)，I(4)，I(5)，I(6)，I(7)，......]，

所述合并后的正交分量为：

Q(n)＝[Q(0)，Q(1)，Q(2)，Q(3)，Q(4)，Q(5)，Q(6)，Q(7)，......]，所述合并后的同相分量I(n)和所述合并后的正交分量Q(n)为同一时刻的信号。

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