CN113992487B - 一种基于soc的可配模拟解调方法 - Google Patents

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CN113992487B CN202111103687.8A CN202111103687A CN113992487B CN 113992487 B CN113992487 B CN 113992487B CN 202111103687 A CN202111103687 A CN 202111103687A CN 113992487 B CN113992487 B CN 113992487B
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Abstract

本发明公开了一种基于SOC的可配模拟解调方法，涉及通信软件无线电技术领域，解决现有的电路系统中对不同调制类型信号解调需要用到多个模块的复杂的技术问题，其解调方法包括如下步骤，首先获取ARM处理器的控制信号，所述控制信号包括命令地址和命令数据；对命地址进行解析、判断是否为解调命令，是，则判断信号的解调类型，反之则放弃该信号、继续获取下一个ARM处理器的控制信号，且根据判断信号的解调类型进行一一解析；本发明利用ARM处理器便可以将对应指令下发至FPGA端，完成不同类型的解调功能的数字实现，相比于传统单一解调模块而言，通过合并不同解调模式功能，利用ARM处理器下发配置信息以更改解调模式，提升了系统的工作效率的优点。

Description

一种基于SOC的可配模拟解调方法
技术领域
本发明属于通信软件无线电技术领域，特别涉及数字接收机的一种基于SOC的可配模拟解调方法技术领域。
背景技术
以数字中频接收机为例，信号通过天线接收，再经过模拟端的下变频将信号变频至合适的中频，通过数模转换器ADC将模拟中频信号输出为高速的数字中频信号，然后经过数字下变频DDC的变频、抽取和低通滤波之后变为低速的基带信号，之后将基带信号送至解调模块DEMOD进行解调，最后根据不同的解调方式，将不同的信号信息送至下一级数字信号处理端DSP进行后续抗干扰、自适应、抗衰落等处理。
在整个数字中频接收机工作的过程中，解调起着非常重要的作用；任何无线电信号，不管它是一个通信信号或者雷达信号或者是测量和控制、导航信号的识别等，其发射和接收的过程实际上可以分析，并用调制的基本原理的讨论和解调；因此，调制和解调是在软件无线电的最普遍的和关键的信号处理功能。
目前，通常使用的模拟调制方式主要有AM，FM，CW等，并且数字信号通信的方法是非常多方面的；如果按照以往的方法，通过硬件电路或者甚至一个模块对不同类型信号进行解调的话，那在一个通信机中产生十几甚至数百个通信信号就会使得整个电路极其复杂，资源消耗也是成倍增加，不仅如此，其体积质量也都会很大；如果要增加一种新的解调方式也将非常困难，很明显，这种方法不可取。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于SOC的可配模拟解调方法。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种基于SOC的可配模拟解调方法，所述解调方法包括如下步骤：
S1.获取ARM处理器的控制信号，所述控制信号包括命令地址和命令数据；对命地址进行解析、判断是否为解调命令，是，则判断信号的解调类型，反之则放弃该信号、继续获取下一个ARM处理器的控制信号，且根据判断信号的解调类型进行一一解析；
S2.判断解调类型是否为AM解调；是，则将外部器件输出的信号直接传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S3.判断解调类型是否为FM解调；是，对调制信号进行混频，将其载频搬移至零频，取出调制信号的相位信息，对其进行微分，滤除直流后即可得到原始信号，将原始信号直接传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S4.判断解调类型是否为CW解调；是，将信号的中频搬移至拍频频率BFO处然后去掉信号虚部；使用DDS产生拍频频率BFO为本振信号，与已经过DDC搬移到零中频的I、Q信号混频后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S5.判断解调类型是否为USB解调；是，先将信号向下搬移BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向上搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S6.判断解调类型是否为LSB解调；是，先将信号向上搬移 BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向下搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S7.判断解调类型是否为ISB解调；是，对上、下边带信号分别信号向下搬移BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向上搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器、接着、将信号向上搬移 BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向下搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器，返回步骤1。
作为一种优选地方案，所述S1中的判断是否为解调命令的判断方式为：制定通信协议，确定不同解调模式的命令控制字、地址和内容，以及不同解调模式下的配置信息，将命令控制字、地址、配置信息等写入ARM处理器中；判断命令地址i_CMD_addr，通过其命令控制确定为解调命令后，记录命令内容i_CMD_data中包含的解调类型信息。
作为一种优选地方案，所述S2中，AM解调是指对信号进行幅度调制，幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程；AM已调信号的表达式如下：
Figure 882346DEST_PATH_IMAGE001
其中，A是外加直流分量；Sm(t)外部器件输出的信号；m(t)是消息信号；也就是原始信号；
Figure 38521DEST_PATH_IMAGE002
为载波；
即将调制信号加上一个直流分量后再去调制载波；引入直流分量是为了避免出现过调制，解调时方便使用包络检波，同时，还可以方便接收端提取载波；
要解调出原始信号，即m(t)，分为三个步骤：
步骤1：对
Figure DEST_PATH_IMAGE003
混频得到混频信号
Figure 897892DEST_PATH_IMAGE004
，将其载频搬移至零频；假设混频频率为
Figure 506728DEST_PATH_IMAGE006
，那么可得混频后的信号为
Figure DEST_PATH_IMAGE007
其中
Figure 745467DEST_PATH_IMAGE008
；
步骤2：对
Figure DEST_PATH_IMAGE009
进行包络检波，得到瞬时幅度信息
Figure 818465DEST_PATH_IMAGE010
；
步骤3：对
Figure DEST_PATH_IMAGE011
进行滤直流，得到Am(t)。
作为一种优选地方案，所述S3中，FM调制信号是通过载波信号将调制信号放入其相位中，频率调制信号的表示式为：
Figure 786421DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 882553DEST_PATH_IMAGE014
是外加直流分量；m(t)是消息信号，也就是消息信号；
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为载波；
Figure 125316DEST_PATH_IMAGE016
为调频灵敏度。原始信号m(t)存在于调制信相位中，因此FM信号为相位角度调制信号。
要解调出原始信号，即m(t)，分为四个步骤：
步骤1：对
Figure DEST_PATH_IMAGE017
混频信号
Figure 583979DEST_PATH_IMAGE018
，将其载频搬移至零频，设混频频率为
Figure 722836DEST_PATH_IMAGE006
，那么可得混频后的信号为：
Figure DEST_PATH_IMAGE019
其中
Figure 368581DEST_PATH_IMAGE020
；
步骤2：取出
Figure DEST_PATH_IMAGE021
的相位信息，即得到
Figure 618297DEST_PATH_IMAGE022
步骤3：对
Figure DEST_PATH_IMAGE023
进行微分，即可得到
Figure 400308DEST_PATH_IMAGE024
步骤4：再对
Figure DEST_PATH_IMAGE025
滤除直流，即可得到
Figure 37963DEST_PATH_IMAGE026
。
作为一种优选地方案，所述S5中，因为幅度调制的信号在频域是对称的，因此仅需要一个边带就可以恢复出原始的调制信号，上边带信号叫做USB信号，其表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE027
其中，m(t)是消息信号，也就是原始信号；
Figure 108687DEST_PATH_IMAGE028
为m(t)的希尔伯特变换；
Figure DEST_PATH_IMAGE029
为载波频率。
解调处理过程有四步：
步骤1：将信号下搬移 BW/4；
步骤2：进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4；
步骤3：将信号上搬移 BW/4；
步骤4：去掉Q路虚部。
作为一种优选地方案，所述S7中，ISB解调是对两路不同的信号，完全独立的信号分别进行USB和LSB调制，调制完成后进行叠加，要求USB和LSB的带宽要相同，使得频谱同时包括了两路不同信号的上边带和下边带信息，然后进行发送；
其表达式为：
Figure 224411DEST_PATH_IMAGE030
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
是上边带原始信号；
Figure 129437DEST_PATH_IMAGE032
为
Figure 610097DEST_PATH_IMAGE031
的希尔伯特变换；
Figure DEST_PATH_IMAGE033
是下边带原始信号；
Figure 964855DEST_PATH_IMAGE034
为
Figure DEST_PATH_IMAGE035
的希尔伯特变换；
Figure 821953DEST_PATH_IMAGE036
为载波频率。
因此，在解调的时候，实际上就是同时对信号进行LSB和USB解调，即可得到原始的两路信号。
作为一种优选地方案，所述的AM调解、FM解调、CW解调、USB解调、LSB解调、ISB解调为任其一种组合方式依次判断调解。
作为一种优选地方案，一种数字中频接收机，包括依次信号连接的ADC模块、DDC控制模块、DEMOD模块和DSP模块，其中，所述DEMOD模块采用可配模拟解调方法。
本发明的有益效果如下：
本发明的有益效果如下：用户根据需要提前设置好一系列配置及参数信息并保存在ARM处理器中，实际工作中，想要改变解调方式时只需要选择相应配置信息，ARM处理器便可以将对应指令下发至FPGA端，完成不同类型的解调功能的数字实现。相比于传统单一解调模块而言，通过合并不同解调模式功能，利用ARM处理器下发配置信息以更改解调模式，不仅提升了系统的工作效率，还节约了大量FPGA开发板的LUT、BRAM资源。
提供对于AM调解、FM解调、CW解调、USB解调、LSB解调、ISB，六种调解方式的算法去调制载波，相对于一个通信机中产生十几甚至数百个通信信号就会使得整个电路极其复杂，本技术方案通过Xilinx ZYNQ7035系列FPGA荷载数据运算，体积更小，且能针对天线接收不同信号，去判断并理载波信号。
附图说明
图1为数字中频接收机的模块结构框图；
图2为本发明提出的一种可配模拟解调模块结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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，其中，图中的一个圈内部有×的符号代表的是卷积。
实施例1
如图1-2所示，本实施例提供一种基于SOC的可配模拟解调方法，所述解调方法包括如下步骤：
S1.获取ARM处理器的控制信号，所述控制信号包括命令地址和命令数据；对命地址进行解析、判断是否为解调命令，是，则判断信号的解调类型，反之则放弃该信号、继续获取下一个ARM处理器的控制信号，且根据判断信号的解调类型进行一一解析；
S2.判断解调类型是否为AM解调；是，则将外部器件输出的信号直接传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S3.判断解调类型是否为FM解调；是，对调制信号进行混频，将其载频搬移至零频，取出调制信号的相位信息，对其进行微分，滤除直流后即可得到原始信号，将原始信号直接传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S4.判断解调类型是否为CW解调；是，将信号的中频搬移至拍频频率BFO处然后去掉信号虚部；使用DDS产生拍频频率BFO为本振信号，与已经过DDC搬移到零中频的I、Q信号混频后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S5.判断解调类型是否为USB解调；是，先将信号向下搬移BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向上搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S6.判断解调类型是否为LSB解调；是，先将信号向上搬移 BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向下搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S7.判断解调类型是否为ISB解调；是，对上、下边带信号分别信号向下搬移BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向上搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器、接着、将信号向上搬移 BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向下搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器，返回步骤1。
上述提供对于AM调解、FM解调、CW解调、USB解调、LSB解调、ISB，六种调解方式，且用Xilinx ZYNQ7035系列FPGA，实现多种模拟解调方式，能够显著提高接收机的工作效率，通过ARM下发一系列的配置及参数信息，可完成模拟解调功能的数字实现，相比于传统单一解调模块而言，不仅提升了系统的工作效率，还节约了大量资源。
实施例2：
如图2所示，基于实施例1的基础上开展，断调解处理类型包括AM,FM,ISB,LSB,USB,CW六种模拟解调方式，
在S2步骤中，其AM调解方式又包括如下步骤：
方式一：
判断解调类型是否为AM解调；
是，则将DAGC_SQ输出的幅度信息直接传送给输出控制器；
否，进行步骤1排除AM调解方式。
本实施提供进一步AM调解的具体实施方式：
AM是指对信号进行幅度调制，幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。AM已调信号的表达式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE037
其中，
Figure 312977DEST_PATH_IMAGE014
是外加直流分量；m(t)是消息信号，也就是原始信号；
Figure 964538DEST_PATH_IMAGE038
为载波。即将调制信号加上一个直流分量后再去调制载波；引入直流分量是为了避免出现过调制，解调时方便使用包络检波，同时，还可以方便接收端提取载波。
要解调出原始信号，即m(t)，分为三个步骤：
步骤1：对
Figure DEST_PATH_IMAGE039
混频得到混频信号
Figure 337751DEST_PATH_IMAGE040
，将其载频搬移至零频；假设混频频率为
Figure 732960DEST_PATH_IMAGE006
，那么可得混频后的信号为
Figure 344070DEST_PATH_IMAGE007
其中
Figure 432112DEST_PATH_IMAGE008
；
步骤2：对
Figure 699145DEST_PATH_IMAGE009
进行包络检波，得到瞬时幅度信息
Figure 632466DEST_PATH_IMAGE010
；
步骤3：对
Figure 98082DEST_PATH_IMAGE011
进行滤直流，得到Am(t)
方式二：
其FM解调方式又包括如下步骤：
判断解调类型是否为FM解调；
是，对调制信号进行混频，将其载频搬移至零频，取出调制信号的相位信息，对其进行微分，滤除直流后即可得到原始信号；
否，返回步骤1，排除FM调解方式。
本实施提供进一步FM解调的具体实施方式：
FM信号是通过载波信号将调制信号放入其相位中，频率调制信号的表示式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE041
其中，
Figure 357025DEST_PATH_IMAGE014
是外加直流分量；m(t)是消息信号，也就是原始信号；
Figure 173672DEST_PATH_IMAGE015
为载波；
Figure 176263DEST_PATH_IMAGE042
Figure 699648DEST_PATH_IMAGE043
为调频灵敏度，原始信号m(t)存在于调制信相位中，因此FM信号为相位（角度）调制信号。
要解调出原始信号，即m(t)，分为四个步骤：
步骤1：对
Figure 926230DEST_PATH_IMAGE017
混频得到混频信号
Figure 167855DEST_PATH_IMAGE018
，将其载频搬移至零频。假设混频频率为
Figure 708558DEST_PATH_IMAGE006
，那么可得混频后的信号为：
Figure 86450DEST_PATH_IMAGE019
其中
Figure 752442DEST_PATH_IMAGE020
；
步骤2：取出
Figure 215784DEST_PATH_IMAGE021
的相位信息，即得到
Figure 560178DEST_PATH_IMAGE022
步骤3： 对
Figure 120472DEST_PATH_IMAGE044
进行微分，即可得到
Figure 626540DEST_PATH_IMAGE045
步骤4： 再对
Figure 842758DEST_PATH_IMAGE025
滤除直流，即可得到
Figure 522001DEST_PATH_IMAGE046
判断调解处理类型包括CW解调，其CW解调方式又包括如下步骤：
方式三：
判断解调类型是否为CW解调方式；
是，将信号的中频搬移至BFO处然后去掉信号虚部，使用DDS产生频率为BFO的本振信号，与已经过ITU-DDC搬移到零中频的I、Q信号混频，通过混频将信号的中频搬移至BFO拍频频率处，接着再去掉Q路虚部。
否，返回S1步骤，且排除CW解调方式。
其USB解调方式又包括如下步骤：
方式四：
判断解调类型是否为USB解调；
是，先将信号向下搬移BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向上搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器
否，返回步骤1，排除USB解调方式。
其中，本实施提供进一步USB解调的具体实施方式：
因为幅度调制的信号在频域是对称的，因此仅需要一个边带就可以恢复出原始的调制信号，上边带信号叫做USB信号，其表达式为：
Figure 874485DEST_PATH_IMAGE047
其中，m(t)是消息信号，也就是原始信号；
Figure 551454DEST_PATH_IMAGE028
为m(t)的希尔伯特变换；
Figure 989388DEST_PATH_IMAGE048
为载波频率。
解调处理过程有四步：
步骤1：将信号下搬移 BW/4；
步骤2：进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4；
步骤3：将信号上搬移 BW/4；
步骤4：去掉Q路虚部；
其LSB解调方式又包括如下步骤：
方式五：
判断解调类型是否为LSB解调；
是，先将信号向上搬移 BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向下搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器。
否，返回步骤1，排除LSB解调方式。
在S2步骤中，判断调解处理类型包括ISB解调，其ISB解调方式又包括如下步骤：
方式六：
判断解调类型是否为ISB解调；
是，对上、下边带信号分别信号向下搬移BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向上搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器、接着、将信号向上搬移 BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向下搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器，返回步骤1。
其中，本实施提供进一步ISB调制的具体实施方式：
是对两路不同的信号，完全独立的信号分别进行USB和LSB调制，调制完成后进行叠加，要求USB和LSB的带宽要相同，使得频谱同时包括了两路不同信号的上边带和下边带信息，然后进行发送。
其表达式为：
Figure 3481DEST_PATH_IMAGE049
其中，
Figure 210471DEST_PATH_IMAGE050
是上边带原始信号；
Figure 323921DEST_PATH_IMAGE032
为
Figure 311468DEST_PATH_IMAGE051
的希尔伯特变换；
Figure 535776DEST_PATH_IMAGE052
是下边带原始信号；
Figure 862852DEST_PATH_IMAGE053
为
Figure 147203DEST_PATH_IMAGE054
的希尔伯特变换；
Figure 90888DEST_PATH_IMAGE055
为载波频率。
因此，在解调的时候，实际上就是同时对信号进行LSB和USB解调，即可得到原始的两路信号；上述对于AM调解、FM解调、CW解调、USB解调、LSB解调、ISB解调为任其一种组合方式依次判断调解，任意组合方式顺延一一排除，最终确定其信息。

Claims (7)

1.一种基于SOC的可配模拟解调方法，其特征在于，所述解调方法包括如下步骤：
S1.获取ARM处理器的控制信号，所述控制信号包括命令地址和命令数据；对命令地址进行解析、判断是否为解调命令，是，则判断信号的解调类型，反之则放弃该信号、继续获取下一个ARM处理器的控制信号，且根据判断信号的解调类型进行一一解析；
S2.判断解调类型是否为AM解调；是，则将外部器件输出的信号直接传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S3.判断解调类型是否为FM解调；是，对调制信号进行混频，将其载频搬移至零频，取出调制信号的相位信息，对其进行微分，滤除直流后即可得到原始信号，将原始信号直接传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S4.判断解调类型是否为CW解调；是，将信号的中频搬移至拍频频率BFO处然后去掉信号虚部；使用DDS产生拍频频率BFO为本振信号，与已经过DDC搬移到零中频的I、Q信号混频后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S5.判断解调类型是否为USB解调；是，先将信号向下搬移BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向上搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S6.判断解调类型是否为LSB解调；是，先将信号向上搬移 BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向下搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
S7.判断解调类型是否为ISB解调；是，对上、下边带信号分别信号向下搬移BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向上搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器、接着、将信号向上搬移 BW/4，之后进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4，之后将信号向下搬移BW/4，最后去掉虚部值后传送给输出控制器；否，返回步骤1；
其中，所述S1中的判断是否为解调命令的判断方式为：制定通信协议，确定不同解调模式的命令控制字、地址和内容，以及不同解调模式下的配置信息，将命令控制字、地址、配置信息写入ARM处理器中；通过命令地址信号i_CMD_addr确定为解调命令后，判断记录命令内容i_CMD_data中包含的解调类型信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于SOC的可配模拟解调方法，其特征在于，所述S2中，AM解调是指对信号幅度进行幅度调制，幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程；AM解调信号的表达式如下：
Figure 572381DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 32837DEST_PATH_IMAGE003
是外加直流分量；Sm(t)外部器件输出的信号；
Figure 581630DEST_PATH_IMAGE005
是消息信号；也就是原始信号；
Figure 669672DEST_PATH_IMAGE006
为载波；
其中，要解调出原始信号，即m(t)，分为三个步骤：
步骤1：对
Figure 936705DEST_PATH_IMAGE007
混频得到混频信号
Figure 197922DEST_PATH_IMAGE008
，将其载频搬移至零频；混频频率为
Figure 601222DEST_PATH_IMAGE010
，那么混频后的信号为
Figure 860165DEST_PATH_IMAGE011
其中
Figure 411232DEST_PATH_IMAGE012
；
步骤2：对
Figure 148244DEST_PATH_IMAGE013
进行包络检波，得到瞬时幅度信息
Figure 671629DEST_PATH_IMAGE014
；
步骤3：对
Figure 101473DEST_PATH_IMAGE015
进行滤直流，得到Am(t)。
3.根据权利要求1所述的一种基于SOC的可配模拟解调方法，其特征在于，所述S3中，FM调制信号是通过载波信号将调制信号放入其相位中，频率调制信号的表示式为：
Figure 405416DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 946118DEST_PATH_IMAGE003
是外加直流分量；
Figure 589589DEST_PATH_IMAGE005
是消息信号，也就是原始信号；
Figure 987073DEST_PATH_IMAGE017
为载波；
Figure 715994DEST_PATH_IMAGE018
为调频灵敏度；原始信号
Figure 794809DEST_PATH_IMAGE005
存在于调制相位中，因此FM调制信号为相位角度调制信号；
要解调出原始信号，即m(t)，分为四个步骤：
步骤1：对
Figure 292786DEST_PATH_IMAGE019
混频得到混频信号
Figure 595591DEST_PATH_IMAGE020
，将其载频搬移至零频，混频频率为
Figure 811809DEST_PATH_IMAGE010
，混频后的信号为：
Figure 694314DEST_PATH_IMAGE021
其中
Figure 374695DEST_PATH_IMAGE003
是外加直流分量，
Figure 317243DEST_PATH_IMAGE022
；
步骤2：取出
Figure 755177DEST_PATH_IMAGE023
的相位信息，即得到
Figure 175794DEST_PATH_IMAGE024
步骤3：对
Figure 710681DEST_PATH_IMAGE025
进行微分，得到
Figure 558551DEST_PATH_IMAGE026
步骤4：再对
Figure 483782DEST_PATH_IMAGE027
滤除直流，得到
Figure 773336DEST_PATH_IMAGE028
。
4.根据权利要求1所述的一种基于SOC的可配模拟解调方法，其特征在于，所述S5中，上边带信号叫做USB信号，其表达式为：
Figure 100413DEST_PATH_IMAGE029
其中，m(t)是消息信号，也就是原始信号；
Figure 384763DEST_PATH_IMAGE030
为m(t)的希尔伯特变换；
Figure 797290DEST_PATH_IMAGE031
为载波频率；
解调处理过程有四步：
步骤1：将信号下搬移 BW/4；
步骤2：进行低通滤波，滤波器的通带截止频率为BW/4；
步骤3：将信号上搬移 BW/4；
步骤4：去掉Q路虚部。
5.根据权利要求1所述的一种基于SOC的可配模拟解调方法，其特征在于，所述S7中，ISB调制是对两路不同的信号，完全独立的信号分别进行USB调制和LSB调制，调制完成后进行叠加，要求USB和LSB的带宽要相同，使得频谱同时包括了两路不同信号的上边带和下边带信息，然后进行发送；
其表达式为：
Figure 622027DEST_PATH_IMAGE032
其中，
Figure 803609DEST_PATH_IMAGE033
是上边带原始信号；
Figure 258861DEST_PATH_IMAGE034
为
Figure 955422DEST_PATH_IMAGE034
的希尔伯特变换；
Figure 521533DEST_PATH_IMAGE035
是下边带原始信号；
Figure 557622DEST_PATH_IMAGE034
为
Figure 183775DEST_PATH_IMAGE036
的希尔伯特变换；
Figure 898790DEST_PATH_IMAGE037
为载波频率；
在解调的时候，同时对信号进行LSB和USB解调，得到原始的两路信号。
6.根据权利要求1所述的一种基于SOC的可配模拟解调方法，其特征在于，所述的AM调解、FM解调、CW解调、USB解调、LSB解调、ISB解调为任其一种组合方式依次判断调解。
7.一种数字中频接收机，包括依次信号连接的ADC模块、DDC控制模块、DEMOD模块和DSP模块，其特征在于，所述DEMOD模块采用权利要求1-6中任一项所述的可配模拟解调方法。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5872810A (en) * 1996-01-26 1999-02-16 Imec Co. Programmable modem apparatus for transmitting and receiving digital data, design method and use method for said modem
CN103067330A (zh) * 2012-12-14 2013-04-24 北京大学 一种动态可重构水下声学调制解调器及其通信方法
CN105763497A (zh) * 2016-04-07 2016-07-13 成都华日通讯技术有限公司 基于Zynq的多信道AM及FM解调方法
CN205883470U (zh) * 2016-08-05 2017-01-11 广西广播电视技术中心 多通道应急广播适配器
CN106487395A (zh) * 2016-10-18 2017-03-08 哈尔滨工业大学 基于fpga的多模式解调系统
WO2017198067A1 (zh) * 2016-05-17 2017-11-23 中兴通讯股份有限公司 一种参考解调导频的处理方法及设备、计算机存储介质
CN107666346A (zh) * 2017-09-07 2018-02-06 西安电子科技大学 一种面向星载多模fpga调制解调系统的多终端无线交互方法
CN107888276A (zh) * 2017-11-14 2018-04-06 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种多频段多模式调制解调装置
CN109743063A (zh) * 2019-01-28 2019-05-10 西安玄黄通信技术有限公司 一种基带处理单元、基于fpga的无线通信系统及设备
CN111711457A (zh) * 2020-05-28 2020-09-25 电子科技大学 一种通过多通道并行分段解调方式提高解调宽带的方法
CN112986677A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 电子科技大学 一种基于SoC动态可配的频谱分析的系统及实现方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5872810A (en) * 1996-01-26 1999-02-16 Imec Co. Programmable modem apparatus for transmitting and receiving digital data, design method and use method for said modem
CN103067330A (zh) * 2012-12-14 2013-04-24 北京大学 一种动态可重构水下声学调制解调器及其通信方法
CN105763497A (zh) * 2016-04-07 2016-07-13 成都华日通讯技术有限公司 基于Zynq的多信道AM及FM解调方法
WO2017198067A1 (zh) * 2016-05-17 2017-11-23 中兴通讯股份有限公司 一种参考解调导频的处理方法及设备、计算机存储介质
CN205883470U (zh) * 2016-08-05 2017-01-11 广西广播电视技术中心 多通道应急广播适配器
CN106487395A (zh) * 2016-10-18 2017-03-08 哈尔滨工业大学 基于fpga的多模式解调系统
CN107666346A (zh) * 2017-09-07 2018-02-06 西安电子科技大学 一种面向星载多模fpga调制解调系统的多终端无线交互方法
CN107888276A (zh) * 2017-11-14 2018-04-06 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种多频段多模式调制解调装置
CN109743063A (zh) * 2019-01-28 2019-05-10 西安玄黄通信技术有限公司 一种基带处理单元、基于fpga的无线通信系统及设备
CN111711457A (zh) * 2020-05-28 2020-09-25 电子科技大学 一种通过多通道并行分段解调方式提高解调宽带的方法
CN112986677A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 电子科技大学 一种基于SoC动态可配的频谱分析的系统及实现方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"design of multichannel distributed fiber grating sensor demodulation system";Ying Yang;《IEEE》;20180702;全文 *
"基于zynq的微波信号源控制系统硬件模块设计";于红英;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20200115;全文 *
基于FPGA的多通道音视频解码器设计与实现;谢锋;《视听》;20160515(第05期);全文 *

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