CN115632918B - 信号调制电路及信号调制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及信号调制电路及信号调制方法，电路包括边沿调制电路、周期调制电路和瞬态调制电路。边沿调制电路用于在检测到待调制数字信号的边沿后的设定时间段内，根据待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平；周期调制电路用于在边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平；瞬态调制电路用于在边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平。达到了大幅提升对数字信号的调制性能的目的，相比于传统调制技术，上述电路调制过程更直观、简洁、灵活且易用。

Description

信号调制电路及信号调制方法

技术领域

本发明属于数字信号传输技术领域，涉及一种信号调制电路及信号调制方法。

背景技术

自然环境中的物理信号经过传感器采集成模拟信号、再经模-数转换转化为数字信号进行传输与使用。而这些数字信号在参与实际设备系统内部的控制与计算等过程之前，还需要经过一定的变换和调制处理。在市面上虽然也有用于实现数字信号调制与传输处理的各类型的信号调制技术，然而，在实现本发明的过程中，发明人发现传统的信号调制技术在面对实际设备系统的控制与计算等具体场景时，往往仍会存在着调制性能不强的技术问题，难以真正有效提高数字信号的抗干扰能力，有效调整信号的累积作用时间及作用效应等。

发明内容

针对上述传统方法中存在的问题，本发明提出了一种信号调制电路以及一种信号调制方法。

为了实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一方面，提供一种信号调制电路，包括边沿调制电路、周期调制电路和瞬态调制电路，边沿调制电路的输入端用于接入待调制数字信号，边沿调制电路的输出端分别连接周期调制电路的输入端和瞬态调制电路的控制端，周期调制电路的输出端连接瞬态调制电路的输入端，瞬态调制电路的输出端用于输出调制后的数字信号；

边沿调制电路用于在检测到待调制数字信号的边沿后的设定时间段内，根据待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值；调制结束后边沿调制输出信号的电平保持为第一目标电平值，第一目标电平值为0、1、待调制数字信号的电平值或待调制数字信号的电平值的翻转值；

周期调制电路用于在边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平为第二目标电平值；调制结束后周期调制输出信号的电平恢复为边沿调制输出信号的电平值，第二目标电平值为0、1、边沿调制输出信号的电平值或边沿调制输出信号的电平值的翻转值；

瞬态调制电路用于在边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平为第三目标电平值；调制结束后瞬态调制输出信号的电平恢复为周期调制输出信号的电平值，第三目标电平值为0、1、周期调制输出信号的电平值或周期调制输出信号的电平值的翻转值。

另一方面，还提供一种信号调制方法，包括步骤：

检测到待调制数字信号的边沿；

在检测到待调制数字信号的边沿后的设定时间段内，根据待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值；调制结束后边沿调制输出信号的电平保持为第一目标电平值，第一目标电平值为0、1、待调制数字信号的电平值或待调制数字信号的电平值的翻转值；

在边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平为第二目标电平值；调制结束后周期调制输出信号的电平恢复为边沿调制输出信号的电平值，第二目标电平值为0、1、边沿调制输出信号的电平值或边沿调制输出信号的电平值的翻转值；

在边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平为第三目标电平值；调制结束后瞬态调制输出信号的电平恢复为周期调制输出信号的电平值，第三目标电平值为0、1、周期调制输出信号的电平值或周期调制输出信号的电平值的翻转值。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述信号调制电路及信号调制方法，通过边沿调制电路、周期调制电路和瞬态调制电路构建可以支持多种调制方式的数字信号调制电路，利用边沿调制电路检测到待调制数字信号的边沿，当检测到边沿（上升沿/下降沿）之后的一段时间（也即设定时间）内，根据待调制数字信号的电平值对边沿调制输出信号进行调制，以调整信号的占空比或屏蔽干扰。然后，利用周期调制电路在边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据边沿调制输出信号的电平值调制周期调制输出信号，从而将信号划分为多个周期性的时间区域，在每个时间区域内对信号进行调制，以调整信号的累积作用时间和作用效应。最后，利用瞬态调制电路在边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据周期调制输出信号的电平值调制瞬态调制输出信号，在将信号划分为多个周期性的时间区域的基础上，实现在某个精确的时间区域内对信号进行调制，以调整信号的瞬态特性。如此，达到了大幅提升对数字信号的调制性能的目的，相比于传统调制技术，上述电路调制过程更直观、简洁、灵活且易用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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为一个实施例中信号调制电路的电路结构框图；

图2为一个实施例中信号调制电路的结构示意图；

图3为一个实施例中信号调制方法的流程示意图；

图4为一个实施例中信号调制电路的工作流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置展示该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。

本领域技术人员可以理解，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语 “一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

下面将结合本发明实施例图中的附图，对本发明实施方式进行详细说明。

在一个实施例中，请参阅图1，本申请实施例提供了一种信号调制电路，包括边沿调制电路11、周期调制电路13和瞬态调制电路15。边沿调制电路11的输入端用于接入待调制数字信号，边沿调制电路11的输出端分别连接周期调制电路13的输入端和瞬态调制电路15的控制端。周期调制电路13的输出端连接瞬态调制电路15的输入端。瞬态调制电路15的输出端用于输出调制后的数字信号。

边沿调制电路11用于在检测到待调制数字信号的边沿后的设定时间段内，根据待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值。调制结束后边沿调制输出信号的电平保持为第一目标电平值。第一目标电平值为0、1、待调制数字信号的电平值或待调制数字信号的电平值的翻转值。周期调制电路13用于在边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平为第二目标电平值。调制结束后周期调制输出信号的电平恢复为边沿调制输出信号的电平值。第二目标电平值为0、1、边沿调制输出信号的电平值或边沿调制输出信号的电平值的翻转值。瞬态调制电路15用于在边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平为第三目标电平值。调制结束后瞬态调制输出信号的电平恢复为周期调制输出信号的电平值。第三目标电平值为0、1、周期调制输出信号的电平值或周期调制输出信号的电平值的翻转值。

可以理解，待调制数字信号也即前级电路传输过来的、需要经过一定调制后使用的输入信号SIN。本领域技术人员可以理解，本申请的信号调制电路中虽然未示意出电路的复位信号RSTn和系统工作时钟SYSCLK，但是可以根据本领域中常见的复位信号RSTn和系统工作时钟SYSCLK施加方式，提供给本申请的信号调制电路，以满足其基本的正常工作需要；也可以理解为本申请对于电路的复位信号RSTn和系统工作时钟SYSCLK未做改进设计。

待调制数字信号的边沿可以是上升沿，也可以是下降沿，对于信号边沿的检测发现可以在边沿调制电路11中采用本领域中现有的检测手段来实现。在检测到待调制数字信号的边沿后，设定时间段可以根据信号的占空比或干扰屏蔽需要来设定，只要能够满足应用场景中对于边沿调制输出信号的占空比或干扰屏蔽要求即可，待调制数字信号传输到边沿调制电路11并经过该阶段的调制后输出的数字信号，即称为边沿调制输出信号。而当边沿调制结束后，边沿调制输出信号的电平保持为调制控制过程中设置的第一目标电平值，以在满足调制时间之前或者之后不进行操作，从而配合前述调制时间内的信号电平调整，达到调整边沿调制输出信号的占空比或屏蔽外界对边沿调制输出信号干扰的目的。

边沿调制输出信号有效，可以是高电平有效，也可以选择设置为低电平有效，具体可以根据实际应用场景的需要来确定。周期调制电路13在边沿调制输出信号有效后，开始进行周期计数，只要在边沿调制输出信号有效期间内，每次计数达到一个设定的周期时长，即进行一次根据边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平的调制操作，直至在边沿调制输出信号转为无效状态。当在边沿调制输出信号下一次切换至有效时，同理操作。设定的周期时长可以根据实际应用场景中，调整信号的累积作用时间和作用效应的具体需要来设定，只要能够满足该需求均可。周期调制输出信号也即经过周期调制电路13对传输过来的边沿调制输出信号进行调制后输出的数字信号。在周期调制结束后周期调制输出信号的电平恢复为边沿调制输出信号的电平值，如此，经过前述周期调制，可以将信号的作用时间划分为多个时间区域，调整时间区域内的信号状态，即可达到调整信号的累积作用时间和作用效应的目的。

瞬态调制电路15在边沿调制输出信号有效后，开始进行周期计数，只要在边沿调制输出信号有效期间内，周期计数达到一个设定周期，即进行一次根据周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平的调制操作，直至在边沿调制输出信号转为无效状态。当在边沿调制输出信号下一次切换至有效时，同理操作。设定周期可以是周期计数过程中选定的某个周期，具体可以根据实际应用场景中，对信号在某个精确的时间区域内（即瞬态）进行调制的需要来设定，只要能够满足该需求均可。瞬态调制输出信号也即经过瞬态调制电路15对传输过来的周期调制输出信号进行调制后输出的数字信号。在瞬态调制结束后，瞬态调制输出信号的电平恢复为周期调制输出信号的电平值，如此，通过将信号的作用时间划分为多个时间区域，在某个精确的时间区域内对信号进行调制，从而达到调整信号的瞬态特性的目的。

上述各目标电平值中，何时将输出信号的电平值设置为0、1、前级的调制输出信号的电平值或前级的调制输出信号的电平值的翻转值，具体可以根据实际应用场景中控制的需要来设定，以达到灵活调制的效果。

上述信号调制电路，通过边沿调制电路11、周期调制电路13和瞬态调制电路15构建可以支持多种调制方式的数字信号调制电路，利用边沿调制电路11检测到待调制数字信号的边沿，当检测到边沿（上升沿/下降沿）之后的一段时间（也即设定时间）内，根据待调制数字信号的电平值对边沿调制输出信号进行调制，以调整信号的占空比或屏蔽干扰。然后，利用周期调制电路13在边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据边沿调制输出信号的电平值调制周期调制输出信号，从而将信号划分为多个周期性的时间区域，在每个时间区域内对信号进行调制，以调整信号的累积作用时间和作用效应。最后，利用瞬态调制电路15在边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据周期调制输出信号的电平值调制瞬态调制输出信号，在将信号划分为多个周期性的时间区域的基础上，实现在某个精确的时间区域内对信号进行调制，以调整信号的瞬态特性。如此，达到了大幅提升对数字信号的调制性能的目的，相比于传统调制技术，上述电路调制过程更直观、简洁、灵活且易用。

在一个实施例中，如图2所示，边沿调制电路11包括边沿检测模块112、上边沿计数器114、下边沿计数器116和边沿调控模块118。上边沿计数器114在边沿检测模块112检测到待调制数字信号的上升沿后开始计数，当计数达到第一计数阈值时停止计数并输出第一边沿调制控制信号到边沿调控模块118。下边沿计数器116在边沿检测模块112检测到待调制数字信号的下降沿后开始计数，当计数达到第二计数阈值时停止计数并输出第二边沿调制控制信号到边沿调控模块118。第一计数阈值和第二计数阈值分别对应设定时间。边沿调控模块118在收到第一边沿调制控制信号或第二边沿调制控制信号时，根据待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值。

可以理解，边沿检测模块112为本领域中的常规边沿检测电路，用于实现对传输过来的数字信号的上升沿和下降沿的检测发现。上边沿计数器114和下边沿计数器116均可以采用现有的计数器来充当，其中，上边沿计数器114可以记为边沿计数器R，用于在边沿检测模块112检测到待调制数字信号的上升沿后执行计数操作；下边沿计数器116可以记为边沿计数器F，用于在边沿检测模块112检测到待调制数字信号的下降沿后执行计数操作。边沿调控模块118是一个执行调制控制功能的电路模块，可以是本领域中现有的各型信号调制控制电路模块，只要能够有效实现所需的信号电平调整即可。为便于描述，边沿调控模块118可以记为调制控制E。

通过上述具体的边沿调制电路11，可以在检测到信号边沿（上升沿/下降沿）之后的一段时间（也即设定时间）内，根据待调制数字信号的电平值对边沿调制输出信号进行调制，以调整信号的占空比或屏蔽干扰。

在一个实施例中，如图2所示，进一步的，边沿调制电路11的工作模式包括上升沿调制模式、下降沿调制模式和双沿调制模式。

具体的，边沿调制电路11可以有3种工作模式：上升沿调制（即仅在检测到上升沿时进行调制操作）、下降沿调制（即仅在检测到下降沿时进行调制操作）和双沿调制（即检测到上升沿时进行调制操作，在检测到下降沿时也进行调制操作）。在上升沿调制或双沿调制模式下，边沿计数器R在边沿检测模块112检测到输入信号SIN（也即待调制数字信号）的上升沿后，在系统时钟SYSCLK的控制下开始从零计数，计数至第一计数阈值（用参数ERVAL表示）时停止计数，输出第一边沿调制控制信号AQER。

在下降沿调制或双沿调制模式下，边沿计数器F在边沿检测模块112检测到输入信号SIN的下降沿后，在系统时钟SYSCLK的控制下开始从零计数，计数至第二计数阈值（用参数EFVAL表示）时停止计数，输出第二边沿调制控制信号AQEF。其中，边沿计数器R停止计数后，可以在下一个上升沿来临时自动清零，从零开始计数。边沿计数器F停止计数后，可以在下一个下降沿来临时自动清零，从零开始计数。

边沿调控模块118在第一边沿调制控制信号AQER或第二边沿调制控制信号AQEF有效时，根据输入信号SIN的电平值，将边沿调制输出信号SOE设置为0、1、SIN的电平值或SIN电平值的反转（也即翻转值）。第一边沿调制控制信号AQER或第二边沿调制控制信号AQEF撤销后，边沿调制输出信号SOE保持调制控制过程中设置的值，而在第一边沿调制控制信号AQER或第二边沿调制控制信号AQEF有效之前或之后不进行调制操作，从而达到调整边沿调制输出信号SOE的占空比或屏蔽外界对边沿调制输出信号SOE干扰的目的。

在一个实施例中，如图2所示，周期调制电路13包括第一周期计数器131、比较器133和周期调控模块135。在边沿调制输出信号SOE有效后，第一周期计数器131在第三计数阈值范围内进行循环计数，直至边沿调制输出信号SOE无效。比较器133在比较到第一周期计数器131的计数值位于设定计数范围内时，将比较器133输出至周期调控模块135的周期调制控制信号置为有效。周期调控模块135在周期调制控制信号有效时，根据边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平为第二目标电平值。

可以理解，第一周期计数器131可以采用现有的计数器来充当，第一周期计数器131可以记为周期计数器P，用于在边沿调制输出信号SOE有效后执行计数操作。比较器133也可以采用本领域中现有的比较器，用于将周期计数器P的计数值与设定计数范围进行比较判断。周期调控模块135是也一个执行调制控制功能的电路模块，可以是本领域中现有的各型信号调制控制电路模块，只要能够有效实现所需的信号电平调整即可。为便于描述，周期调控模块135可以记为调制控制P，周期调制控制信号可以记为AQP，设定计数范围可以利用设定的参数PINT1和参数PINT2表示，PINT1<PINT2，其具体取值可以根据实际应用场景中的周期性调制需要进行设定。周期调制控制信号AQP有效，可以是高电平有效，也可以选择设置为低电平有效，无效则可以设为相应的反电平状态，具体可以根据实际应用场景的需要来确定。

具体的，周期计数器P在边沿调制电路11的边沿调制输出信号SOE有效（如高电平）后，在系统时钟SYSCLK的控制下从0开始计数，计数至第三计数阈值（可以用参数TP-1表示）时置为0，在继续从0开始计数，依次循环，直至边沿调制输出信号SOE无效（如低电平）。比较器133则负责将周期计数器P的计数值分别与参数PINT1、参数PINT2进行比较。当PINT1<周期计数器P的计数值<PINT2时，将周期调制控制信号AQP置为有效。

调制控制P在周期调制控制信号AQP有效时，根据边沿调制输出信号SOE的电平值，将周期调制输出信号SOP设置为0、1、边沿调制输出信号SOE的电平值或边沿调制输出信号SOE电平值的反转（即翻转值）。周期调制控制信号AQP撤销后，周期调制输出信号SOP的电平值恢复为边沿调制输出信号SOE的电平值。周期调制控制信号AQP维持的时间，只在PINT1<周期计数器P的计数值<PINT2时，周期计数器P的计数值不在前述设定计数范围内时，周期调制控制信号AQP会自动撤销。如此，通过将信号的作用时间划分为多个时间区域，调整时间区域内的信号状态，高效达到调整信号的累积作用时间和作用效应的目的。

在一个实施例中，如图2所示，瞬态调制电路15包括第二周期计数器151、时区计数器153和瞬态调控模块155。在边沿调制输出信号SOE有效后，第二周期计数器151在第四计数阈值范围内进行循环计数，直至边沿调制输出信号SOE无效。在边沿调制输出信号SOE有效后，时区计数器153在第二周期计数器151达到第四计数阈值时自增计数值，时区计数器153计数至第五计数阈值时，将时区计数器153输出至瞬态调控模块155的瞬态调制控制信号置为有效。第五计数阈值与设定周期对应。瞬态调控模块155在瞬态调制控制信号有效时，根据周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平为第三目标电平值。

可以理解，第二周期计数器151也可以采用现有的计数器来充当，第二周期计数器151可以记为周期计数器S，用于在边沿调制输出信号SOE有效后执行计数操作。时区计数器153也可以采用现有的计数器来充当，用于在边沿调制输出信号SOE有效后对第二周期计数器151的计数周期执行计数操作。瞬态调控模块155也是一个执行调制控制功能的电路模块，可以是本领域中现有的各型信号调制控制电路模块，只要能够有效实现所需的信号电平调整即可。为便于描述，瞬态调控模块155可以记为调制控制S，瞬态调制控制信号可以记为AQS，瞬态调制输出信号可以记为SOUT，第四计数阈值可表示为TS-1，其具体取值可以根据实际应用场景中的周期性计数需要进行设定。第五计数阈值可表示为STVAL，其具体取值可以根据实际应用场景中的周期计数的统计次数需要进行设定。瞬态调制控制信号AQS有效，可以是高电平有效，也可以选择设置为低电平有效，无效则可以设为相应的反电平状态，具体可以根据实际应用场景的需要来确定。

具体的，周期计数器S在边沿调制输出信号SOE有效（如高电平）后，在系统时钟SYSCLK的控制下从0开始计数，计数至第四计数阈值（TS-1）时置为0，再继续从0开始计数，依次循环，直至边沿调制输出信号SOE无效（如低电平）。

在边沿调制输出信号SOE有效时，时区计数器153的初始值可以设为0；周期计数器S每完成一个周期的计数时，时区计数器153自增1。当时区计数器153的值等于第五计数阈值（STVAL）时，将瞬态调制控制信号AQS置为有效。

调制控制S在瞬态调制控制信号AQS有效时，根据周期调制输出信号SOP的电平值，将输出信号SOUT设置为0、1、周期调制输出信号SOP的电平值或周期调制输出信号SOP电平值的反转（即翻转值）。瞬态调制控制信号AQS撤销后，输出信号SOUT的电平值恢复为周期调制输出信号SOP的电平值。瞬态调制控制信号AQS维持的时间，只时区计数器153的值等于STVAL时，因在边沿调制输出信号SOE有效期间内，时区计数器153会保持计数，所以时区计数器153的值在等于STVAL再加1后，瞬态调制控制信号AQS会自动撤销。如此，通过将信号的作用时间划分为多个时间区域，在某个精确的时间区域内对信号进行调制，高效且精准地达到了调整信号的瞬态特性的目的。

另一方面，如图3所示，还提供一种信号调制方法，包括如下步骤S12至S18：

S12，检测到待调制数字信号的边沿；

S14，在检测到待调制数字信号的边沿后的设定时间段内，根据待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值；调制结束后边沿调制输出信号的电平保持为第一目标电平值，第一目标电平值为0、1、待调制数字信号的电平值或待调制数字信号的电平值的翻转值；

S16，在边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平为第二目标电平值；调制结束后周期调制输出信号的电平恢复为边沿调制输出信号的电平值，第二目标电平值为0、1、边沿调制输出信号的电平值或边沿调制输出信号的电平值的翻转值；

S18，在边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平为第三目标电平值；调制结束后瞬态调制输出信号的电平恢复为周期调制输出信号的电平值，第三目标电平值为0、1、周期调制输出信号的电平值或周期调制输出信号的电平值的翻转值。

可以理解，关于本实施例上述各特征的解释说明，均可以参照上述信号调制电路的实施例中相应特征的解释说明同理理解，此处不再重复赘述。上述各步骤可以通过本领域中用于执行数字信号传输与调制处理的设备或电路芯片来现实。

上述信号调制方法，通过在检测到待调制数字信号的边沿，当检测到边沿（上升沿/下降沿）之后的一段时间（也即设定时间）内，根据待调制数字信号的电平值对边沿调制输出信号进行调制，以调整信号的占空比或屏蔽干扰。然后，在边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据边沿调制输出信号的电平值调制周期调制输出信号，从而将信号划分为多个周期性的时间区域，在每个时间区域内对信号进行调制，以调整信号的累积作用时间和作用效应。最后，在边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据周期调制输出信号的电平值调制瞬态调制输出信号，在将信号划分为多个周期性的时间区域的基础上，实现在某个精确的时间区域内对信号进行调制，以调整信号的瞬态特性。如此，达到了大幅提升对数字信号的调制性能的目的，相比于传统调制技术，上述调制方法的调制过程更直观、简洁、灵活且易用。

在一个实施例中，关于上述步骤S14，具体可以包括如下步骤：

在检测到待调制数字信号的上升沿后开始计数，当计数达到第一计数阈值时停止计数并输出第一边沿调制控制信号；

接收到第一边沿调制控制信号时，根据待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值。

可以理解，关于本实施例上述各特征的解释说明，均可以参照上述信号调制电路的实施例中相应特征的解释说明同理理解，此处不再重复赘述。通过上述步骤，可以有效实现上升沿调制模式和/或双沿调制模式下的边沿调制操作，以调整信号的占空比或屏蔽干扰。

在一个实施例中，关于上述步骤S14，具体还可以包括如下步骤：

在检测到待调制数字信号的下降沿后开始计数，当计数达到第二计数阈值时停止计数并输出第二边沿调制控制信号；

接收到第二边沿调制控制信号时，根据待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值。

可以理解，关于本实施例上述各特征的解释说明，均可以参照上述信号调制电路的实施例中相应特征的解释说明同理理解，此处不再重复赘述。通过上述步骤，可以有效实现下降沿调制模式和/或双沿调制模式下的边沿调制操作，以调整信号的占空比或屏蔽干扰。

在一个实施例中，关于上述步骤S16，具体可以包括如下步骤：

在边沿调制输出信号有效后，利用第一周期计数器在第三计数阈值范围内进行循环计数，直至边沿调制输出信号无效；

利用比较器在比较到第一周期计数器的计数值位于设定计数范围内时，将比较器输出的周期调制控制信号置为有效；

在周期调制控制信号有效时，根据边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平为第二目标电平值。

可以理解，关于本实施例上述各特征的解释说明，均可以参照上述信号调制电路的实施例中相应特征的解释说明同理理解，此处不再重复赘述。通过上述步骤，可以有效实现信号的周期调制操作，从而将信号划分为多个周期性的时间区域，在每个时间区域内对信号进行调制，以调整信号的累积作用时间和作用效应。

在一个实施例中，关于上述步骤S18，具体可以包括如下步骤：

在边沿调制输出信号有效后，利用第二周期计数器在第四计数阈值范围内进行循环计数，直至边沿调制输出信号无效；

在边沿调制输出信号有效后，当第二周期计数器151达到第四计数阈值时将时区计数器153自增计数值；

在时区计数器153计数至第五计数阈值时，将时区计数器输出的瞬态调制控制信号置为有效；第五计数阈值与设定周期对应；

在瞬态调制控制信号有效时，根据周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平为第三目标电平值。

可以理解，关于本实施例上述各特征的解释说明，均可以参照上述信号调制电路的实施例中相应特征的解释说明同理理解，此处不再重复赘述。通过上述步骤，可以有效实现信号的瞬态调制操作，从而将信号划分为多个周期性的时间区域，实现在某个精确的时间区域内对信号进行调制，以调整信号的瞬态特性。

为了更清楚直观地说明和便于理解上述信号调制电路及信号调制方法，下面以其中一种具体应用示例下的工作流程为例，展示上述信号调制电路及信号调制方法在具体应用中的实现过程：

信号调制电路及信号调制方法的工作流程如图4所示。工作流程可以包含10个步骤：步骤1为初始化、步骤2为边沿检测、步骤3为边沿计数、步骤4为调制控制E、步骤5为周期计数P、步骤6为比较、步骤7为调制控制P、步骤8为周期计数S、步骤9为时区计数和步骤10为调制控制S。其中，步骤5-7与步骤8-10可并行进行。

步骤1初始化：复位边沿计数器R、边沿计数器F、周期计数器P、周期计数器S和时区计数器153；设置边沿计数参数ERVAL和EFVAL，设置周期计数器P的周期参数TP、比较器133的上下阈值参数PINT2和PINT1、周期计数器S的周期参数TS，时区计数器153的周期参数STVAL。

步骤2边沿检测：检测输入信号SIN的上升沿或下降沿。

步骤3边沿计数：在上升沿调制模式或双沿调制模式下，边沿计数器R在边沿检测模块112检测到输入信号SIN的上升沿后开始从零计数，计数至参数ERVAL时停止计数、输出第一边沿调制控制信号AQER；

在下降沿调制模式或双沿调制模式下，边沿计数器F在边沿检测模块112检测到输入信号SIN的下降沿后开始从零计数，计数至参数EFVAL时停止计数、输出第二边沿调制控制信号AQEF。

步骤4调制控制E：在第一边沿调制控制信号AQER或第二边沿调制控制信号AQEF有效时，根据输入信号SIN的电平值，将边沿调制输出信号SOE设置为0、1、SIN的电平值或SIN电平值的反转。第一边沿调制控制信号AQER或第二边沿调制控制信号AQEF撤销后，边沿调制输出信号SOE保持调制控制过程中设置的值。

步骤5周期计数P：在边沿调制输出信号SOE有效后周期计数器P从0开始计数，计数至参数TP-1时置为0，并继续从0开始计数，依次循环、直至边沿调制输出信号SOE无效。

步骤6比较：将周期计数器P的计数值与参数PINT1、PINT2进行比较（PINT1<PINT2）。当PINT1<周期计数器P的计数值<PINT2时，将周期调制控制信号AQP置为有效。

步骤7调制控制P：在周期调制控制信号AQP有效时，根据边沿调制输出信号SOE的电平值，将周期调制输出信号SOP设置为0、1、边沿调制输出信号SOE的电平值或边沿调制输出信号SOE电平值的反转。周期调制控制信号AQP撤销后，周期调制输出信号SOP的电平值恢复为边沿调制输出信号SOE的电平值。

步骤8周期计数S：在边沿调制输出信号SOE有效后周期计数器S从0开始计数，计数至参数TS-1时置为0，并继续从0开始计数，依次循环、直至边沿调制输出信号SOE无效。

步骤9时区计数：周期计数器S每完成一个周期的计数时，时区计数器153自增1；当时区计数器153的值等于参数STVAL时，将瞬态调制控制信号AQS置为有效。

步骤10调制控制S：在瞬态调制控制信号AQS有效时，根据周期调制输出信号SOP的电平值，将输出信号SOUT设置为0、1、周期调制输出信号SOP的电平值或周期调制输出信号SOP电平值的反转。瞬态调制控制信号AQS撤销后，输出信号SOUT的电平值恢复为周期调制输出信号SOP的电平值。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可做出若干变形和改进，都属于本申请保护范围。因此本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种信号调制电路，其特征在于，包括边沿调制电路、周期调制电路和瞬态调制电路，所述边沿调制电路的输入端用于接入待调制数字信号，所述边沿调制电路的输出端分别连接所述周期调制电路的输入端和所述瞬态调制电路的控制端，所述周期调制电路的输出端连接所述瞬态调制电路的输入端，所述瞬态调制电路的输出端用于输出调制后的数字信号；

所述边沿调制电路用于在检测到所述待调制数字信号的边沿后的设定时间段内，根据所述待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值；调制结束后所述边沿调制输出信号的电平保持为所述第一目标电平值，所述第一目标电平值为0、1、所述待调制数字信号的电平值或所述待调制数字信号的电平值的翻转值；

所述周期调制电路用于在所述边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据所述边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平为第二目标电平值；调制结束后所述周期调制输出信号的电平恢复为所述边沿调制输出信号的电平值，所述第二目标电平值为0、1、所述边沿调制输出信号的电平值或所述边沿调制输出信号的电平值的翻转值；

所述瞬态调制电路用于在所述边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据所述周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平为第三目标电平值；调制结束后所述瞬态调制输出信号的电平恢复为所述周期调制输出信号的电平值，所述第三目标电平值为0、1、所述周期调制输出信号的电平值或所述周期调制输出信号的电平值的翻转值。

2.根据权利要求1所述的信号调制电路，其特征在于，所述边沿调制电路包括边沿检测模块、上边沿计数器、下边沿计数器和边沿调控模块；

所述上边沿计数器在所述边沿检测模块检测到所述待调制数字信号的上升沿后开始计数，当计数达到第一计数阈值时停止计数并输出第一边沿调制控制信号到所述边沿调控模块；

所述下边沿计数器在所述边沿检测模块检测到所述待调制数字信号的下降沿后开始计数，当计数达到第二计数阈值时停止计数并输出第二边沿调制控制信号到所述边沿调控模块；所述第一计数阈值和所述第二计数阈值分别对应所述设定时间；

所述边沿调控模块在收到所述第一边沿调制控制信号或所述第二边沿调制控制信号时，根据所述待调制数字信号的电平值调整所述边沿调制输出信号的电平为所述第一目标电平值。

3.根据权利要求1或2所述的信号调制电路，其特征在于，所述边沿调制电路的工作模式包括上升沿调制模式、下降沿调制模式和双沿调制模式。

4.根据权利要求3所述的信号调制电路，其特征在于，所述周期调制电路包括第一周期计数器、比较器和周期调控模块；

在所述边沿调制输出信号有效后，所述第一周期计数器在第三计数阈值范围内进行循环计数，直至所述边沿调制输出信号无效；

所述比较器在比较到所述第一周期计数器的计数值位于设定计数范围内时，将所述比较器输出的周期调制控制信号置为有效；

所述周期调控模块在所述周期调制控制信号有效时，根据所述边沿调制输出信号的电平值调整所述周期调制输出信号的电平为所述第二目标电平值。

5.根据权利要求3所述的信号调制电路，其特征在于，所述瞬态调制电路包括第二周期计数器、时区计数器和瞬态调控模块；

在所述边沿调制输出信号有效后，所述第二周期计数器在第四计数阈值范围内进行循环计数，直至所述边沿调制输出信号无效；

在所述边沿调制输出信号有效后，所述时区计数器在所述第二周期计数器达到所述第四计数阈值时自增计数值，所述时区计数器计数至第五计数阈值时，将所述时区计数器输出的瞬态调制控制信号置为有效；所述第五计数阈值与所述设定周期对应；

所述瞬态调控模块在所述瞬态调制控制信号有效时，根据所述周期调制输出信号的电平值调整所述瞬态调制输出信号的电平为所述第三目标电平值。

6.一种信号调制方法，其特征在于，包括步骤：

检测到待调制数字信号的边沿；

在检测到所述待调制数字信号的边沿后的设定时间段内，根据所述待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值；调制结束后所述边沿调制输出信号的电平保持为所述第一目标电平值，所述第一目标电平值为0、1、所述待调制数字信号的电平值或所述待调制数字信号的电平值的翻转值；

在所述边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据所述边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平为第二目标电平值；调制结束后所述周期调制输出信号的电平恢复为所述边沿调制输出信号的电平值，所述第二目标电平值为0、1、所述边沿调制输出信号的电平值或所述边沿调制输出信号的电平值的翻转值；

在所述边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据所述周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平为第三目标电平值；调制结束后所述瞬态调制输出信号的电平恢复为所述周期调制输出信号的电平值，所述第三目标电平值为0、1、所述周期调制输出信号的电平值或所述周期调制输出信号的电平值的翻转值。

7.根据权利要求6所述的信号调制方法，其特征在于，在检测到所述待调制数字信号的边沿后的设定时间段内，根据所述待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值的步骤，包括：

在检测到所述待调制数字信号的上升沿后开始计数，当计数达到第一计数阈值时停止计数并输出第一边沿调制控制信号；

接收到所述第一边沿调制控制信号时，根据所述待调制数字信号的电平值调整所述边沿调制输出信号的电平为所述第一目标电平值。

8.根据权利要求6所述的信号调制方法，其特征在于，在检测到所述待调制数字信号的边沿后的设定时间段内，根据所述待调制数字信号的电平值调整边沿调制输出信号的电平为第一目标电平值的步骤，包括：

在检测到所述待调制数字信号的下降沿后开始计数，当计数达到第二计数阈值时停止计数并输出第二边沿调制控制信号；

接收到所述第二边沿调制控制信号时，根据所述待调制数字信号的电平值调整所述边沿调制输出信号的电平为所述第一目标电平值。

9.根据权利要求6所述的信号调制方法，其特征在于，在所述边沿调制输出信号有效期间内，周期性地根据所述边沿调制输出信号的电平值调整周期调制输出信号的电平为第二目标电平值的步骤，包括：

在所述边沿调制输出信号有效后，利用第一周期计数器在第三计数阈值范围内进行循环计数，直至所述边沿调制输出信号无效；

利用比较器在比较到所述第一周期计数器的计数值位于设定计数范围内时，将所述比较器输出的周期调制控制信号置为有效；

在所述周期调制控制信号有效时，根据所述边沿调制输出信号的电平值调整所述周期调制输出信号的电平为所述第二目标电平值。

10.根据权利要求6所述的信号调制方法，其特征在于，在所述边沿调制输出信号有效期间内，计时达到设定周期则根据所述周期调制输出信号的电平值调整瞬态调制输出信号的电平为第三目标电平值的步骤，包括：

在所述边沿调制输出信号有效后，利用第二周期计数器在第四计数阈值范围内进行循环计数，直至所述边沿调制输出信号无效；

在所述边沿调制输出信号有效后，当所述第二周期计数器达到所述第四计数阈值时将时区计数器自增计数值；

在所述时区计数器计数至第五计数阈值时，将所述时区计数器输出的瞬态调制控制信号置为有效；所述第五计数阈值与所述设定周期对应；

在所述瞬态调制控制信号有效时，根据所述周期调制输出信号的电平值调整所述瞬态调制输出信号的电平为所述第三目标电平值。

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