CN108173604B - 发送脉冲编码调制码流和数据的装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发送脉冲编码调制码流和数据的装置以及方法。其中，发送脉冲编码调制码流的方法包括：对脉冲编码调制码流进行中频调制，生成中频调制信号；对中频调制信号进行上变频处理从而生成射频调制信号；以及发射射频调制信号。

Description

发送脉冲编码调制码流和数据的装置以及方法

技术领域

本申请涉及航天测控领域，具体而言，涉及一种发送脉冲编码调制码流和数据的装置以及方法。

背景技术

运载火箭的系统组成中遥测系统是其重要的组成部分，遥测系统的功能是用来测量弹(箭)飞行时的工作状态和环境参数，为评定运载火箭性能、分析故障、改进设计和生产工艺提供依据。

目前，我国运载火箭无线遥测和数据传输系统采用的是国军标GJB21.1、航天工业行业标准QJ 2812-96标准规定的PCM-FM传输体制，PCM-FM也是国外遥测技术领域以前普遍采用的传输体制。该调制体制实现方式比较简单，测控形式灵活多变，便于收发端进行数据处理以及能适应数字技术和大规模集成技术，能充分利用计算机技术进行数据处理和对整个系统的管理控制，在国际航天领域发挥了重要的作用。以前，由于我国运载火箭测控系统传输码率低，且所需无线信道个数比较少，因此PCM-FM频带利用效率一般能够满足型号S频段遥测的使用要求。但是，进入二十一世纪，我国航天技术取得了长足的进步。随着航天技术的发展，运载火箭飞行试验任务复杂程度提高，S频段用户数量增加，需要传输的数据不断增加，传输速率越来越高，目前我国运载火箭遥测传输速率已经由传统的2Mbps提高至10Mbps。虽然，PCM-FM传输体制也能应用在10Mbps的码率中，但是所需的带宽比较大。目前我国新一代运载火箭在使用10Mbps的PCM-FM传输体制时，测控提供的带宽为20MHz，为了减小对其他系统的干扰，测控要求中对卫星和运载火箭通信系统带外抑制均提出了很高的要求。随着运载火箭的发展，高精度、多点测量技术的应用，高清晰度图像和视频传输的需求，致使遥测数据容量不断提高，30Mbps-50Mbps甚至更高传输速率也必将成为未来飞行器遥测发展的新趋势。信息速率的提高也使所需带宽进一步提高，按照国际无线电联盟规定，S频段遥测可用带宽范围为2200MHz-2390MHz共190MHz，这一频段集中了卫星、火箭以及其他很多用户，带宽以及用户的增加使得频谱资源变得极其紧张，各测控信号之间甚至产生了严重的干扰。在某些星箭多用户的航天项目中，国家测控总体部门划分测控频段频率资源时的难度越来越大。频谱资源的稀缺性，使得提高频带利用率显得尤为重要。

除了提高码率的需求，近年来，在运载器直接将卫星及其他飞行器送入轨道领域以及上面级等远程飞行器长时间在轨测控方面，航天测控提出了更远距离通信的需求。众所周知，在码率不变的情况下，通信距离增加一倍，发射功率需增加为原来的四倍，然而飞行中箭(弹)上电气系统均由电池提供能源，能源限制使得遥测发射机不可能无限制增加发射功率。此外，中国运载火箭技术研究院标准Q/Y 401-2011规定，发射功率应根据使用要求确定，S频段遥测发射机的功率不大于20W，需要更有效地利用有限的发射功率。

航天技术的发展以及型号的研制都对遥测数据传输提出了新的要求，为适应新型号、通用化、产品化以及高速率、高可靠、高效的信息传输的需求，高方案的遥测发射机能够有效的减小带外干扰，其效果与理论结果差距微乎其微，并且充分的利用了目前的电气集成化的技术，减小了发射机的功耗、有效的解决了功率利用率和带外衰减小造成的频带利用率不足的问题。

针对上述关于如何满足高速率、高可靠、高效的信息传输的需求以及如何有效减小带外干扰的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

为了解决目前火箭大容量数据快速传输、设备通用化的需求，以及目前S频段遥测，频谱资源紧张的状况，本发明的实施例提供了一种发送脉冲编码调制码流和数据的装置以及方法，以至少解决关于如何满足高速率、高可靠、高效的信息传输的需求以及如何有效减小带外干扰的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种发送脉冲编码调制码流的方法，包括：对脉冲编码调制码流进行中频调制，生成中频调制信号；对中频调制信号进行上变频处理从而生成射频调制信号；以及发射射频调制信号。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种发送数据的方法，包括：对数据进行脉冲编码调制，生成脉冲编码调制码流；以及按照上述的方法，发送脉冲编码调制码流

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种发送脉冲编码调制码流的装置，包括：中频调制单元，用于对脉冲编码调制码流进行中频调制，生成中频调制信号；射频单元，用于将中频调制信号调制成射频调制信号进行发射。其中，射频单元包括：上变频电路，用于对中频调制信号进行上变频处理从而生成射频调制信号并发射射频调制信号。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种发送该数据的装置，包括：脉冲编码调制装置，用于对数据进行脉冲编码调制，生成脉冲编码调制码流；以及上面所述的用于发送脉冲编码调制码流的装置

从而，本发明的实施例实现了通用化的遥测发射机，满足型号产品化的同时，保证火箭高码率、高可靠的数据传输。从而解决了关于如何满足高速率、高可靠、高效的信息传输的需求以及如何有效减小带外干扰的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明专利申请的实施例1的发送脉冲编码调制码流的装置的系统功能组成框图；

图2是根据本发明专利申请实施例1的装置的中频调制单元的电路示意图；

图3是根据本发明专利申请实施例1的装置的中频调制单元的另一个电路示意图；

图4是根据本发明专利申请实施例1的装置的中频调制单元的流程图；

图5是根据本发明专利申请实施例1的装置的射频单元的示意图；

图6是根据本发明专利申请实施例1的装置的射频单元的另一个示意图；

图7是根据本发明专利申请实施例1的装置的发射电路的功放电路的示意图；

图8是根据本发明专利申请实施例1的装置的电源电路的示意图；

图9是根据本发明专利申请实施例2的发送数据的装置；

图10是根据本发明专利申请实施例3的发送脉冲编码调制码流的方法的流程示意图；以及

图11是根据本发明专利申请实施例4的发送数据的方法的流程示意图。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

附图1示出了根据本发明实施例1的发送脉冲编码调制码流的装置的系统功能组成框图。参考附图1所示，本实施例提供一种用于发送脉冲编码调制码流的装置100，所述装置100包括：中频调制单元110，用于对脉冲编码调制码流进行中频调制，生成中频调制信号；以及射频单元120，用于将中频调制信号调制成射频调制信号进行发射。其中，射频单元120包括：上变频电路130，用于对中频调制信号进行上变频处理从而生成射频调制信号并发射射频调制信号。

作为具体实现方式，所述装置100可以是数字化通用遥测发射机，并且脉冲编码调制码流(图1中示出的信息码流)可以是对遥测数据进行编码后生成的脉冲编码调制码流。在硬件设计方面，本实施例采用数字基带电路加射频上变频电路的架构，主要由数字中频调制器(即中频调制单元110)、射频上变频器(即上变频电路130)、功率放大器(下文中将详细描述)以及电源转换管理模块(下文中将详细描述)组成。发射机基于软件无线电思想设计，中频调制器核心以FPGA为硬件处理平台，通过对FPGA的硬件程序的设计开发完成一定范围内的载波频率、传输速率以及调制体制的调制器设计。

本实施例采用中频调制单元110将脉冲编码调制码流进行中频调制，生成中频调制信号，然后再用射频单元120将中频调制信号调制成射频调制信号进行发射。从而，根据本实施例的数字化通用遥测发射机不仅能够通过配置实现传统发射机2Mbps、5Mbps、10Mbps的速率传输，并且在5.28Mbps数据传输速率时，99％能量所占用的带宽为7.9MHz，相比传统PCM-FM减小了约一半的带宽，谐波抑制程度达到了-70dB～-75dB，中心频率2倍速率下的杂波抑制达到了-55dB～-60dB，中心频率2.5倍速率下的杂波抑制更是达到了-65dB，远远减小了带外的抑制，以及对临带的干扰，缩小了频带资源的消耗。并且，在速率5.28Mbps、8W发射机功率下，该发射机的功耗不足28dBm。

因此根据本实施例的数字化通用遥测发射机充分利用数字电气技术的最新技术，不仅满足了产品化的需求，还实现了缩小带宽，增加频带利用率和功率利用率的目的。从而解决了本发明专利申请所提出的技术问题。

下面具体描述本实施例所述的装置100的结构，但是需要说明的是以下描述仅仅是为了便于理解本实施例的技术方案而进行的进一步的解释，不应将其看作为对本发明保护范围的限定。并且，以下描述仅仅是为了更好地实现本发明的技术效果。

参考图2-4所示，中频调制单元110包括：处理器111；数模转换器112；以及存储器113。其中，存储器113与处理器111连接，用于为处理器111提供以下处理步骤的指令：根据预定的映射规则，对脉冲编码调制码流进行映射，生成第一数码流；对第一数码流进行重采样，生成第二数码流；对第二数码流进行低通滤波，生成第三数码流；对第三数码流进行相位累加，生成第四数码流；根据预定的查找表，基于第四数码流中的相位信息确定幅度值，生成第五数码流；以及将第五数码流发送至数模转换器112。并且，数模转换112器配置为用于对第五数码流进行数模转换，生成中频调制信号。

具体地，如图2所示，本实施例的中频调制单元110以FPGA为硬件处理平台，使用数字电路实现调制器输出70MHz中频调制信号，从而配合射频上变频和功率放大电路，构成一个完整遥测发射设备。

如图2所示，中频调制单元110可以具体实现为发射机平台数字基带电路，数字基带电路110接收采编器输出的PCM码流和时钟，完成数字中频调制，经过数模转换输出中频调制信号。作为具体实现方式，硬件核心(即处理器111)可以采用XILINX公司的FPGA，外围配套电路包括数据缓存放大区、数据时钟缓存放大区、程序存储芯片(对应于存储器113)、参数存储芯片、电源模块140、输入接口以及DAC数模转换芯片(对应于数模转换器112)。中频调制单元110的输入信号包括：电源、PCM码流、PCM数据时钟、复位信号以及其它的设置信号，各种输入信号分配到相应的接插件管脚。该发射机平台数字基带电路的输入接口选用RS232航空接插件，输入电源电压为28V±10％，输入为PCM电平LVTTL，并且具有掉电保持功能。

其中，数据缓存放大区、数据时钟缓存放大区用于接收采编器输出的PCM码流和数据时钟并给予缓冲。而后输入FPGA芯片(即处理器)111中进行中频调制。程序存储芯片(即存储器)113用于存储调制体制的FPGA硬件(即处理器)111实现程序，通过电脑编程软件，程序编写和下载得到，用于驱动FPGA完成调制过程。参数存储芯片采用flash存储器，用于存储发射机的调制类型参数。数模转换器112用于将调制后的信号进行数模转换，而后传送给射频上变频模块将中频调制信号上变频至射频频段通过天线发射出去。

此外，参考图3所示，中频调制单元110可以具体实现为发射机平台数字基带电路。数字基带电路110接收数据综合器输出的PCM码流和时钟，完成数字中频调制，经过数模转换输出70MHz中频调制信号。数字基带电路硬件核心采用XILINX公司的XC4VSX35芯片(即处理器)111。参数存储芯片采用Flash存储器，用于存储发射机的调制类型参数。数模转换器(D/A)112采用的是一款低功耗14位高速D/A转换器，最高转化速率210M。保证性能的前提下，PCM码流传输速率最高可以达到10Mbps。

此外，中频调制单元110的实现方式不限于以上描述。例如，处理器111的选取不限于以上型号的处理芯片，也可以是其他的FPGA、DSP芯片等等。

下面结合图4描述，中频调制单元110的操作过程。

如前所述的中频调制单元110以FPGA为硬件处理平台，使用数字电路实现调制器输出70MHz中频调制信号。利用Verilog硬件描述语言实现FM调制方式。

调频信号的表达式如式所示：

其中ω载波频率，D(t)为信息码流。

但是，用数字电路实现调频调制器，可以使用直接数字频率合成技术(DDS)，利用调制信息改变DDS的频率控制字实现低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间的频率调制。这种方式结构简单，相位连续，恒包络，并且可以方便的设置频偏大小。利用DDS实现FM调制的框图如图4所示。

输入的PCM码流首先进行映射，映射规则如表1所示，k的大小根据系统所需的频偏大小确定。FM调制映射表如下所示：

比特	映射结果
		1	k
0	-k

映射后的数据，经过内插使每个比特有20个采样点，然后进行低通滤波，滤除高频分量。采用Kaiser窗截取理想低通滤波器的冲激响应，设计20阶FIR滤波器，所述20阶FIR滤波器带宽取0.7倍的码速率，利用该20阶FIR滤波器对数码流进行滤波。滤波后的信号进入DDS完成FM调制，经数模转换将70MHz调制后中频信号输出到上变频器。其中所述DDS的处理包括对数码流进行相位累加，以及根据预定的查找表基于相位累加后的数码流中的相位信息确定幅度值，从而生成具有波形的数码流，然后再对数码流进行数模转换，从而生成中频调制信号。

由此，可以调制出70MHz的中频调制信号。

下面结合附图对射频单元中的上变频电路进行说明。

参考图1所示，调制形成的70MHz的中频调制信号输入到射频单元120中，首先进行带通滤波从而滤除数模转换器112输出产生的镜频信号、谐波信号以及其它杂波信号。

参考图5和图6所示，上变频电路130包括：第一混频电路131，用于对中频调制信号进行第一次混频产生第二中频信号；第二混频电路132，用于对第二中频信号进行第二次混频产生射频调制信号；以及发射电路133，用于发射射频调制信号。

从而，由于上变频电路130采用两次上变频电路可以有效地滤除杂波和限制信号带宽。

此外，射频单元120还包括：第一带通滤波器121(即声表滤波器)，用于对中频调制信号进行带通滤波，并将带通滤波后的中频调制信号发送至上变频电路130。

上变频电路130还包括设置在第一混频电路131之前的第一放大器139(见图6)，用于对带通滤波后的中频调制信号进行放大。

上变频电路130还包括设置在第二混频电路132之前的第二带通滤波器(即声表滤波器)134，用于对第二中频信号进行带通滤波；以及第二放大器135，用于对带通滤波后的第二中频信号进行放大。

上变频电路130还包括设置在第二混频电路132之后的第三带通滤波器(即介质滤波器136)，用于对射频调制信号进行带通滤波。

其中，第一混频电路131配置为利用600MHz的本振信号进行第一次混频；以及第二混频电路132配置为利用1590.5MHz的本振信号进行第二次混频。

并且如图5和图6所示，发射电路133还包括：功放电路137，用于对射频调制信号进行功率放大；以及发射单元138，用于在S频段发射功率放大后的射频调制信号。

具体地，如前所述，射频上变频电路模块130把基带调制信号上变频到射频。基带电路110输出合成的70MHz中频信号，首先经过带通滤波器121滤除数模转换(D/A)112输出产生的镜频信号、谐波信号以及其它杂波信号。

滤波后的信号与600MHz本振信号混频产生670MHz第二中频信号，滤波后的670MHz中频信号经过放大器放大输出到射频混频器(即第二混频器132)，中频调制的信号经过放大器135后与1590.5MHz的本振信号混频产生2260.5MHz的射频调制信号，混频器输出信号进入带通滤波器(即介质滤波器)136滤除杂波。其中，遥测发射电路本振采用锁相环频率合成器，一本振输出频率600MHz，二本振频率1590.5MHz。

因此，本实施例的装置的工作基本过程是：从采编器输入到发射机的时钟和数据先送到调制器进行调制，已调中频信号经过上变频电路、带通滤波器、功率放大器放大后，由天线发射出去。载波源采用锁相倍频技术。

下面参考图7，对功放电路137进行说明。功率放大器设计为AB类放大器，参考图7，功放电路137共分为3级：包括预放大器137a、初级功放137b、末级功放137c。

下面参考图8，对电源模块(即，电源电路)140进行说明。

参见图1和图8所示，本实施例所述的装置还包括电源电路(即电源模块)140，用于为所述装置提供电力，其中电源电路140包括：浪涌抑制电路141；EMI电源滤波器142，与浪涌抑制电路连接；以及电源变换电路143，用于产生所述装置中的各个组件所需要的稳定电压。

具体地，参见图8所示，电源模块140为设备提供28V±4V隔离电源，首先输入的电源先经过浪涌抑制电路后经EMI电源滤波器142，然后经过两个DC-DC电源模块，其中一路供给功放模块，另一路再经过2个LDO电源芯片、1个DC-DC电源芯片为基带板和射频板供电。

a)浪涌抑制电路141

由于滤波的需要，在设备中有较多的电源滤波电容，在电源启动的瞬间会产生一定的浪涌电流，在电源输入端设计了浪涌抑制电路141，如图8所示。利用加电后较缓的RC充电为NMOS开关提供栅压，有效降低浪涌电流幅度，减小对母线电源的影响。

b)EMI电源滤波电路142

EMI电源滤波电路142主要是为了减小DC/DC电源产生的噪声对外部的干扰和外部干扰串入电源，使电源接口符合电磁兼容要求，并抑制瞬态电压尖峰。

c)电源变换电路143

电源变换电路143产生功放模块、基带及射频部分电路工作需要的稳定28V、5V电压。5V电再通过电源芯片产生基带板及射频板器件所需电压。

因此根据本实施例的数字化通用遥测发射机充分利用数字电气技术的最新技术，不仅满足了产品化的需求，还实现了缩小带宽，增加频带利用率和功率利用率的目的。从而解决了本发明专利申请所提出的技术问题。

实施例2

参见图9，本实施例提供一种发送数据的装置20，包括：脉冲编码调制装置200，用于对数据进行脉冲编码调制，生成脉冲编码调制码流；以及按照根据实施例1所述的用于发送脉冲编码调制码流的装置100。

作为具体实例，所发送的数据可以是航天测控领域中的遥测数据。通过本实施例公开的方案，保证高码率、高可靠的数据传输。从而解决了关于如何满足高速率、高可靠、高效的信息传输的需求以及如何有效减小带外干扰的技术问题。

实施例3

参考图10所示，本实施例提供一种发送脉冲编码调制码流的方法，包括：

S1002：对脉冲编码调制码流进行中频调制，生成中频调制信号；

S1004：对中频调制信号进行上变频处理从而生成射频调制信号；以及

S1006：发射射频调制信号。

从而，根据本实施例的方法，能够充分利用数字电气技术的最新技术，不仅满足了产品化的需求，还实现了缩小带宽，增加频带利用率和功率利用率的目的。从而解决了本发明专利申请所提出的技术问题。

可选地，对脉冲编码调制码流进行中频调制的操作是采用直接数字频率合成的方式实现的。

可选地，对脉冲编码调制码流进行中频调制的操作包括：根据预定的映射规则，对脉冲编码调制码流进行映射，生成第一数码流；对第一数码流进行重采样，生成第二数码流；对第二数码流进行低通滤波，生成第三数码流；以及对第三数码流进行直接数字频率合成处理，生成中频调制信号。

可选地，映射规则包括：当比特值为1时，映射值为k；以及当比特值为0时，映射值为-k，其中k为根据系统所需的频偏大小而确定的参数值。

可选地，重采样是通过对第一数码流进行内插，使每个比特具有20个采样点实现的。

可选地，低通滤波包括：采用Kaiser窗截取理想低通滤波器的冲激响应，设计20阶FIR滤波器，所述20阶FIR滤波器带宽取0.7倍的码速率；以及利用所述20阶FIR滤波器对第二数码流进行滤波。

可选地，直接数字频率合成处理，包括：对第三数码流进行相位累加，生成第四数码流；根据预定的查找表，基于第四数码流中的相位信息确定幅度值，生成第五数码流；以及对第五数码流进行数模转换，生成中频调制信号。

可选地，中频调制信号为频率大约为70MHz的信号。

可选地，对中频调制信号进行上变频处理的操作，包括：对中频调制信号进行第一次混频产生第二中频信号；以及对第二中频信号进行第二次混频产生射频调制信号。

可选地，在进行第一次混频之前，还包括：对中频调制信号进行带通滤波；以及对带通滤波后的中频调制信号进行放大。

可选地，在对第二中频信号进行第二次混频之前，还包括：对第二中频信号进行带通滤波；以及对带通滤波后的第二中频信号进行放大。

可选地，还包括：对射频调制信号进行带通滤波。

可选地，利用600MHz的本振信号进行第一次混频；以及利用1590.5MHz的本振信号进行第二次混频。

可选地，还包括：在发射射频调制信号之前，对射频调制信号进行功率放大；以及在S频段发射功率放大后的射频调制信号。

因此根据本实施例的方法充分利用数字电气技术的最新技术，不仅满足了产品化的需求，还实现了缩小带宽，增加频带利用率和功率利用率的目的。从而解决了本发明专利申请所提出的技术问题。

实施例4

参见图11所示，实施例4提供一种发送数据的方法，包括：

S1102：对数据进行脉冲编码调制，生成脉冲编码调制码流；以及

S1104：按照根据实施例3所述的方法，发送脉冲编码调制码流。

作为具体实例，所发送的数据可以是航天测控领域中的遥测数据。通过本实施例公开的方案，保证高码率、高可靠的数据传输。从而解决了关于如何满足高速率、高可靠、高效的信息传输的需求以及如何有效减小带外干扰的技术问题。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，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，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，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，例如多个单元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连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元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，本申请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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种发送脉冲编码调制码流的方法，包括：

对脉冲编码调制码流进行中频调制，生成中频调制信号；

对所述中频调制信号进行上变频处理从而生成射频调制信号；以及

发射所述射频调制信号；

所述对脉冲编码调制码流进行中频调制的操作是采用直接数字频率合成的方式实现的，具体操作包括：

根据预定的映射规则，对所述脉冲编码调制码流进行映射，生成第一数码流；

对所述第一数码流进行重采样，生成第二数码流；

对所述第二数码流进行低通滤波，生成第三数码流；以及

对所述第三数码流进行直接数字频率合成处理，生成所述中频调制信号；

所述映射规则包括：当比特值为1时，映射值为k；以及当比特值为0时，映射值为-k，其中k为根据系统所需的频偏大小而确定的参数值；

所述重采样是通过对所述第一数码流进行内插，使每个比特具有20个采样点实现的；

所述低通滤波包括：

采用Kaiser窗截取理想低通滤波器的冲激响应，设计20阶FIR滤波器，所述20阶FIR滤波器带宽取0.7倍的码速率；以及利用所述20阶FIR滤波器对所述第二数码流进行滤波；

所述的直接数字频率合成处理，包括：

对所述第三数码流进行相位累加，生成第四数码流；

根据预定的查找表，基于所述第四数码流中的相位信息确定幅度值，生成第五数码流；以及对所述第五数码流进行数模转换，生成所述中频调制信号；

对所述中频调制信号进行上变频处理的操作，包括：对所述中频调制信号进行第一次混频产生第二中频信号；以及对所述第二中频信号进行第二次混频产生所述射频调制信号；

在进行所述第一次混频之前，还包括：对所述中频调制信号进行带通滤波；以及对带通滤波后的所述中频调制信号进行放大；

在对所述第二中频信号进行第二次混频之前，还包括：对所述第二中频信号进行带通滤波；以及对带通滤波后的所述第二中频信号进行放大；

在发射所述射频调制信号之前，对所述射频调制信号进行功率放大；以及在S频段发射功率放大后的所述射频调制信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中频调制信号为频率为70MHz的信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对所述射频调制信号进行带通滤波。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

利用600MHz的本振信号进行所述第一次混频；以及

利用1590.5MHz的本振信号进行所述第二次混频。

5.一种发送数据的方法，包括

对所述数据进行脉冲编码调制，生成脉冲编码调制码流；以及

按照根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，发送所述脉冲编码调制码流。

6.一种用于发送脉冲编码调制码流的装置，所述装置能够执行权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，包括：

（1）中频调制单元，用于对脉冲编码调制码流进行中频调制，生成中频调制信号；所述中频调制单元包括：处理器、数模转换器以及存储器，其中所述存储器与所述处理器连接，用于为所述处理器提供以下处理步骤的指令：

根据预定的映射规则，对所述脉冲编码调制码流进行映射，生成第一数码流；

对所述第一数码流进行重采样，生成第二数码流；

对所述第二数码流进行低通滤波，生成第三数码流；

对所述第三数码流进行相位累加，生成第四数码流；

根据预定的查找表，基于所述第四数码流中的相位信息确定幅度值，生成第五数码流；以及

将所述第五数码流发送至所述数模转换器，并且

所述数模转换器配置为用于对所述第五数码流进行数模转换，生成所述中频调制信号；

（2）射频单元，用于将所述中频调制信号调制成射频调制信号进行发射，其中，所述射频单元包括：

上变频电路，用于对所述中频调制信号进行上变频处理从而生成射频调制信号并发射所述射频调制信号；

第一带通滤波器，用于对所述中频调制信号进行带通滤波，并将带通滤波后的所述中频调制信号发送至所述上变频电路；

所述上变频电路包括：

第一混频电路，用于对所述中频调制信号进行第一次混频产生第二中频信号；

第二混频电路，用于对所述第二中频信号进行第二次混频产生所述射频调制信号；

发射电路，用于发射所述射频调制信号；

设置在所述第一混频电路之前的第一放大器，用于对带通滤波后的所述中频调制信号进行放大；

设置在所述第二混频电路之前的第二带通滤波器以及第二放大器，分别用于对所述第二中频信号进行带通滤波和用于对带通滤波后的所述第二中频信号进行放大；

设置在所述第二混频电路之后的第三带通滤波器，用于对所述射频调制信号进行带通滤波。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述第一混频电路配置为利用600MHz的本振信号进行所述第一次混频；以及

所述第二混频电路配置为利用1590.5MHz的本振信号进行所述第二次混频。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发射电路还包括：

功放电路，用于对所述射频调制信号进行功率放大；以及

发射单元，用于在S频段发射功率放大后的所述射频调制信号。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述功放电路还包括：预放大器、初级功放以及末级功放。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括电源电路，用于为所述装置提供电力，其中所述电源电路包括：

浪涌抑制电路；

EMI电源滤波器，与所述浪涌抑制电路连接；以及

电源变换电路，用于产生所述装置中的各个组件所需要的稳定电压。

11.一种发送数据的装置，包括

脉冲编码调制装置，用于对所述数据进行脉冲编码调制，生成脉冲编码调制码流；以及

根据权利要求6-10中任意一项所述的用于发送脉冲编码调制码流的装置。

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