CN201904777U - 直接数字频率合成软调制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为直接数字频率合成软调制器，信号处理模块的输出端接入可编程门阵列模块FPGA的输入端，微处理器的输出端接FPGA的控制端，FPGA的输出端接数字上变频DUC调制器，DUC调制器的输出经滤波放大电路接中频信号输出端口。信号处理模块包括信号调理电路和模拟/数字信号转换电路。微处理器接有输入设施，可配置加载调制模式。中频输出端口接有频率测量电路、接入FPGA，后者根据反馈调整调制器。微处理器连接外接存储器，存储配置数据，以对系统脱机重构更新系统。微处理器可接微机。本软调制器采用DUC调制器，消除相位和增益的不均衡及串扰；集成度高，电路简单，抗干扰力强，稳定性好；可对多种调制方式设定运行；系统可在线脱机重构、更新。

Description

直接数字频率合成软调制器

(一)技术领域

本实用新型涉及通信技术领域的调制装置，具体为一种直接数字频率合成软调制器。

(二)背景技术

调制是软件无线电系统的重要组成部分，其可重构能力直接影响着软件无线电系统的可重构性能。目前国内外绝大多数通信机的调制单元采用传统的硬件组合结构的生产模式，加工调试量大，设备的一致性欠佳，成本也比较高。无法满足当前通信领域中同步存储的需求。

微机具有配置调制单元的功能，虽然简便，但在应用现场不可能时时都用微机手动进行配置。

因此，目前需要一种符合软件无线电系统的开放性、标准化、模块化和最大限度软件化的可脱机重构的数字化调制装置。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种直接数字频率合成软调制器，采用现场可编程门阵列模块和数字上变频调制器，可设定多种调制方式，并可在线脱机重构。

本实用新型设计的直接数字频率合成软调制器包括信号处理模块、调制器和滤波放大电路，基带信号接入信号处理模块，本方案还包括有微处理器、现场可编程门阵列模块，所述调制器为数字上变频调制器，信号处理模块的输出端接入可编程门阵列模块的输入端，微处理器的输出端接可编程门阵列模块的控制端，可编程门阵列模块的输出端接数字上变频调制器，数字上变频调制器的输出经滤波放大电路接本软调制器的中频信号输出端口。

所述信号处理模块包括信号调理电路和模拟/数字信号转换电路，输入的基带信号为数据码流或模拟信号，信号调理模块对其进行阻抗匹配、缓冲；模拟/数字转换电路完成模数转换。

微处理器接有输入设施，可配置加载调制模式，将相应指令送入可编程门阵列模块。可编程门阵列模块处理信号数据，产生相应的I/Q码流并按微处理器控制数字上变频调制器工作模式。数字上变频调制器按微处理器的指令的调制模式通过运算产生精确调制载波，与可编程门阵列送来的信号相乘形成调制信号，经滤波和功率放大后即得到最终的经过调制的中频信号。

所述中频输出端口还接有频率测量电路，频率测量电路的输出接入可编程门阵列模块。可编程门阵列模块可根据输出的反馈调整数字上变频调制器的工作。

所述微处理器连接U盘或移动硬盘等外接存储器，存储海量配置数据，以对系统进行脱机重构加载，随时更新系统功能。

所述微处理器连接微机，接受微机控制。

所述微处理器有输出接口，可连接显示屏或打印设备，系统的配置信息和运行状况显示屏实时显示，或者打印输出。

本实用新型直接数字频率合成软调制器的优点为：1、采用数字上变频调制器，消除了相位和增益的不均衡以及串扰；2、可编程门阵列模块与数字上变频调制器完成调制，使系统的集成度更高，外围电路更简单，抗干扰能力更强，稳定性好；3、微处理器连接存储器，存储海量配置数据，对基带信号进行正交幅度调制、最小频移键控调制、多相频移键控调制、振幅键控调制、频移键控调制、幅度调制、频率调制等多种调制方式的设定与可靠运行；4、可通过微处理器的输入设施(如键盘)选择要加载的调制方式、调制速率、载波频率和输出信号的增益；5、通过微处理器系统可在线脱机重构，系统功能可随时通过软件更新；6、兼容USB2.0全速模式，可作为主机读取优盘的配置数据；又可作为设备接受微机控制；7、系统的配置信息和运行状况可在屏幕上实时显示；8与现有的无线通信技术产品接口兼容，可以直接配合应用。

(四)附图说明

图1为本直接数字式频率合成调制器实施例结构框图。

(五)具体实施方式

本直接数字频率合成软调制器实施例结构框图如图1所示，包括微处理器、现场可编程门阵列模块、数字上变频调制器、信号处理模块和滤波放大电路。

所述信号处理模块包括信号调理电路和模拟/数字信号轮换电路，基带信号接入信号调理电路，基带信号为数据码流或模拟信号，信号调理电路对其进行阻抗匹配、缓冲；模拟/数字转换电路完成模数转换。之后模拟/数字转换电路的输出端接入可编程门阵列模块的输入端，微处理器的输出端接可编程门阵列模块的控制端，可编程门阵列模块的输出端接数字上变频调制器，数字上变频调制器的输出经滤波放大电路接本软调制器的中频信号输出端口。微处理器接有输入设施——键盘，还接有液晶显示屏。所述微处理器连接优盘，还连接微机。

所述中频输出端口还接有频率测量电路，频率测量电路的输出接入可编程门阵列模块。

本实施例的直接数字频率合成软调制器测试指标如下：

1、最高载波频率为80MHz、分辨率为0.02Hz；

2、输出幅度为2V，阻抗为75Ω；

3、实现的调制方式：QAM、GMSK、MPSK、ASK、FSK、AM、FM；

4、调制速率：1.2kb/s～512kb/s(可设定)；

5、中频稳定度：1×10^-6；

6、中频频率：10.7MHz～70MHz(可设定)。

上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.直接数字频率合成软调制器，包括信号处理模块、调制器和滤波放大电路，基带信号接入信号处理模块，其特征在于：

还包括有微处理器、现场可编程门阵列模块，所述调制器为数字上变频调制器，信号处理模块的输出端接入可编程门阵列模块的输入端，微处理器的输出端接可编程门阵列模块的控制端，可编程门阵列模块的输出端接数字上变频调制器，数字上变频调制器的输出经滤波放大电路接本软调制器的中频信号输出端口。

2.根据权利要求1所述的直接数字频率合成软调制器，其特征在于：

所述信号处理模块包括信号调理电路和模拟/数字信号转换电路。

3.根据权利要求1所述的直接数字频率合成软调制器，其特征在于：

所述微处理器接有输入设施。

4.根据权利要求1所述的直接数字频率合成软调制器，其特征在于：

所述微处理器连接外接存储器。

5.根据权利要求1所述的直接数字频率合成软调制器，其特征在于：

所述中频信号输出端口还接有频率测量电路，频率测量电路的输出接入可编程门阵列模块。

6.根据权利要求1所述的直接数字频率合成软调制器，其特征在于：

所述微处理器连接微机。

7.根据权利要求1所述的直接数字频率合成软调制器，其特征在于：

所述微处理器有输出接口，连接显示屏或打印设备。 

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