CN206542438U - 一种幅移键控和相移键控复用调制模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种幅移键控和相移键控复用调制模块，包括：控制器(1)，CMOS传输门电路(2)，相位调节电路(3)和整形电路(4)；控制器(1)用于控制供电模块(5)为CMOS传输门电路(2)或相位调节电路(3)供电；CMOS传输门电路(2)用于在通电时，对射频载波信号(Sin)进行调制处理，以获得并输出幅移键控调制信号(Sask)；相位调节电路(3)用于在通电时，对射频载波信号(Sin)进行调制处理，以获得并输出相移键控调制信号(Spsk)；整形电路(4)用于在CMOS传输门电路(2)通电时，对幅移键控调制信号(Sask)进行整形处理，或在相位调节电路(3)通电时，对相移键控调制信号(Spsk)进行整形处理，以获得并输出最终调制信号(Sout)。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种幅移键控和相移键控复用调制模块。
背景技术
无线通信技术随着个人消费类移动终端市场的迅速发展得到了极为广泛的应用。为了可靠有效的传输信息，需要对原始数据进行调制，在无线通信技术中，针对数字信号的传输，幅移键控(ASK，Amplitude Shift Keying)是一种简单而应用广泛的调制方式，ASK调制器在发射器和收发器芯片中得到普遍应用。ASK调制是将二进制信息调制到载波幅度上，其中，通断键控(OOK，On-Off Keying)是ASK最简单和最常见的一种形式。
另外，相移键控(PSK，Phase Shift Keying)调制技术，由于其很好的抗干扰性，在有衰落的信道中能获得很好的效果，在数据传输中，尤其是在中速和中高速的数传机(2400bit/s～4800bit/s)中得到了广泛的应用。
目前，通常采用单一的集成电路实现ASK调制或PSK调制，但是其应用灵活性较差，存在无法在同一集成电路中兼具上述两种调制方式的技术问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的，在同一集成电路中无法兼具ASK调制和PSK调制方式的技术问题，提供了一种幅移键控和相移键控复用调制模块，实现了在同一集成电路中兼容ASK和PSK调制方式，控制器可根据用户的应用需求选择合适的调制方式。
本实用新型提供了一种幅移键控和相移键控复用调制模块，包括：控制器，与所述控制器连接的CMOS传输门电路和相位调节电路，以及分别与所述CMOS传输门电路和所述相位调节电路连接的整形电路；
所述控制器用于控制供电模块为所述CMOS传输门电路供电或为所述相位调节电路供电；
所述CMOS传输门电路用于在通电时，输入射频载波信号，并在所述控制器的控制下，对所述射频载波信号进行调制处理，以获得并输出幅移键控调制信号；
所述相位调节电路用于在通电时，输入射频载波信号，并对所述射频载波信号进行调制处理，以获得并输出相移键控调制信号；
所述整形电路用于在所述CMOS传输门电路通电时，对所述幅移键控调制信号进行整形处理，或者，在所述相位调节电路通电时，对所述相移键控调制信号进行整形处理，以获得并输出最终调制信号。
可选的，所述CMOS传输门电路包括：第一NMOS管和第一PMOS管；
其中，所述第一NMOS管的栅极通过非门与所述第一PMOS管的栅极连接，并与所述控制器连接；所述第一NMOS管的漏极与所述第一PMOS管的源极连接，用于输入所述射频载波信号；所述第一NMOS管的源极与所述第一PMOS管的漏极连接，用于输出所述幅移键控调制信号。
可选的，所述控制器包括：供电控制单元和调制控制单元；
所述供电控制单元与所述供电模块连接，用于控制供电模块为所述CMOS传输门电路供电或为所述相位调节电路供电；
所述调制控制单元与所述第一NMOS管的栅极连接，并通过所述非门与所述第一PMOS管的栅极连接，用于在所述CMOS传输门电路通电时，向所述CMOS传输门电路输出调制控制信号，以控制所述CMOS传输门电路对所述射频载波信号进行调制处理，进而获得并输出幅移键控调制信号。
可选的，所述相位调节电路包括：第二PMOS管、第一电容和第二电容；
所述第二PMOS管的栅极与所述第一电容连接，用于通过所述第一电容输入所述射频载波信号；所述第二PMOS管的漏极和源极连接、并通过所述第二电容接地；所述第二PMOS管的栅极、源极和漏极还与所述整形电路连接。
可选的，所述整形电路包括第二NMOS管、第三NMOS管、第三PMOS管和第四PMOS管；
所述第三PMOS管的源极与电源电压连接；所述第三PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的漏极连接，并与所述CMOS传输门电路和所述相位调节电路连接；所述第三PMOS管的栅极与所述第二NMOS管的栅极连接，并与所述相位调节电路连接；所述第二NMOS管的源极接地；
所述第四PMOS管的源极与电源电压连接；所述第四PMOS管的漏极与所述第三NMOS管的漏极连接，并与所述第三PMOS管的栅极连接；所述第四PMOS管的栅极与所述第三NMOS管的栅极连接，用于输出所述最终调制信号；所述第三NMOS管的源极接地。
本实用新型中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于在本实用新型中，幅移键控和相移键控复用调制模块，包括：控制器，与所述控制器连接的CMOS传输门电路和相位调节电路，以及分别与所述CMOS传输门电路和所述相位调节电路连接的整形电路；所述控制器用于控制供电模块为所述CMOS传输门电路供电或为所述相位调节电路供电；所述CMOS传输门电路用于在通电时，输入射频载波信号，并在所述控制器的控制下，对所述射频载波信号进行调制处理，以获得并输出幅移键控调制信号；所述相位调节电路用于在通电时，输入射频载波信号，并对所述射频载波信号进行调制处理，以获得并输出相移键控调制信号；所述整形电路用于在所述CMOS传输门电路通电时，对所述幅移键控调制信号进行整形处理，或者，在所述相位调节电路通电时，对所述相移键控调制信号进行整形处理，以获得并输出最终调制信号。解决了现有技术中在同一集成电路中无法兼具ASK调制和PSK调制方式的技术问题，实现了在同一集成电路中兼容ASK和PSK调制功能，控制器可根据用户的应用需求选择合适的调制方式。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种幅移键控和相移键控复用调制模块的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种幅移键控和相移键控复用调制模块中部分组件的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型实施例通过提供一种幅移键控和相移键控复用调制模块，解决了现有技术中存在的，在同一集成电路中无法兼具ASK调制和PSK调制方式的技术问题，实现了在同一集成电路中兼容ASK和PSK调制功能，控制器可根据用户的应用需求选择合适的调制方式。
本实用新型实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本实用新型实施例提供了一种幅移键控和相移键控复用调制模块，包括：控制器，与所述控制器连接的CMOS传输门电路和相位调节电路，以及分别与所述CMOS传输门电路和所述相位调节电路连接的整形电路；所述控制器用于控制供电模块为所述CMOS传输门电路供电或为所述相位调节电路供电；所述CMOS传输门电路用于在通电时，输入射频载波信号，并在所述控制器的控制下，对所述射频载波信号进行调制处理，以获得并输出幅移键控调制信号；所述相位调节电路用于在通电时，输入射频载波信号，并对所述射频载波信号进行调制处理，以获得并输出相移键控调制信号；所述整形电路用于在所述CMOS传输门电路通电时，对所述幅移键控调制信号进行整形处理，或者，在所述相位调节电路通电时，对所述相移键控调制信号进行整形处理，以获得并输出最终调制信号。
可见，在本实用新型实施例中，在调制模块中设置控制器、CMOS传输门电路、相位调节电路和整形电路；通过控制器控制供电模块选择性地为CMOS传输门电路和相位调节电路供电，在CMOS传输门电路通电时，CMOS传输门电路工作并对输入的射频载波信号进行调制处理，获得ASK调制信号，在相位调节电路通电时，相位调节电路工作并对输入的射频载波信号进行调制处理，获得PSK调制信号，之后通过整形电路对ASK调制信号或PSK调制信号进行整形处理，以获得最终的调制信号。有效地解决了现有技术中存在的，在同一集成电路中无法兼具ASK调制和PSK调制方式的技术问题，实现了在同一集成电路中兼容ASK和PSK调制功能，控制器可根据用户的应用需求选择合适的调制方式。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
请参考图1，本实用新型实施例提供了一种幅移键控和相移键控复用调制模块，包括：控制器1，与控制器1连接的CMOS传输门电路2和相位调节电路3，以及分别与CMOS传输门电路2和相位调节电路3连接的整形电路4；
控制器1用于控制供电模块5为CMOS传输门电路2供电或为相位调节电路3供电；
CMOS传输门电路2用于在通电时，输入射频载波信号Sin，并在控制器1的控制下，对射频载波信号Sin进行调制处理，以获得并输出幅移键控调制信号Sask；
相位调节电路3用于在通电时，输入射频载波信号Sin，并对射频载波信号Sin进行调制处理，以获得并输出相移键控调制信号Spsk；
整形电路4用于在CMOS传输门电路2通电时，对幅移键控调制信号Sask进行整形处理，或者，在相位调节电路3通电时，对相移键控调制信号Spsk进行整形处理，以获得并输出最终调制信号Sout。
在具体实施过程中，请参考图2，控制器1接收用户的操作指令，并根据所述操作指令控制供电模块5为CMOS传输门电路2或相位调节电路3供电。具体的，控制器1包括供电控制单元11，在供电模块5与CMOS传输门电路2和相位调节电路3的连接线上分别设置有开关K1和K2。
(1)ASK调制模式
当所述操作指令指示选择ASK调制方式时，控制器1控制开关K1闭合、开关K2断开，以使CMOS传输门电路2通电工作、相位调节电路3断电无法工作。
当CMOS传输门电路2通电时，本实施例中幅移键控和相移键控复用调制模块处于ASK调制模式，仍请参考图2，控制器1包括调制控制单元12，在ASK调制模式中，调制控制单元12向CMOS传输门电路2输出调制控制信号Ctrl，当“Ctrl为1”时，接通射频载波信号Sin，当“Ctrl为0”时关断射频载波信号Sin，这相当于将原基带信号(脉冲列)频谱搬到了载波的两侧。ASK相当于模拟信号中的调幅，只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。移幅就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控(2ASK)，由于调制控制信号Ctrl只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号为“1”时，传输载波；当调制的数字信号为“0”时，不传输载波。
在具体实施过程中，仍请参考图2，CMOS传输门电路2包括：第一NMOS管MN1和第一PMOS管MP1；其中，第一NMOS管MN1的栅极通过非门NOT与第一PMOS管MP1的栅极连接，并与控制器1连接；第一NMOS管MN1的漏极与第一PMOS管MP1的源极连接，用于输入所述射频载波信号Sin；第一NMOS管MN1的源极与第一PMOS管MP1的漏极连接，用于输出幅移键控调制信号Sask。
调制控制单元12与第一NMOS管MN1的栅极连接，并通过非门NOT与第一PMOS管MP1的栅极连接，用于在CMOS传输门电路2通电时，向CMOS传输门电路2输出调制控制信号Ctrl，当Ctrl为高(即“1”)时，第一NMOS管MN1和第一PMOS管MP1都导通，传输门打开，把输入的射频载波信号Sin传送到输出端，当Ctrl为低时，第一NMOS管MN1和第一PMOS管MP1都截止，传输门关断，使输出和输入隔离，从而实现CMOS传输门电路2对射频载波信号Sin的调制处理，进而获得并输出幅移键控调制信号Sask。
(2)PSK调制模式
当所述操作指令指示选择PSK调制方式时，控制器1控制开关K2闭合、开关K1断开，以使相位调节电路3通电工作、CMOS传输门电路2断电无法工作。
当相位调节电路3通电时，本实施例中幅移键控和相移键控复用调制模块处于PSK调制模式，仍请参考图2，在PSK调制时，载波的相位随调制信号状态不同而改变。如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，此时它们就处于“同相”状态；如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为“反相”。一般把信号振荡一次(一周)作为360度。如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180度，也就是反相。当传输数字信号时，“1”码控制发0度相位的载波信号，“0”码控制发180度相位的载波信号。
具体的，请参考图2，相位调节电路3包括：第二PMOS管MP2、第一电容C1和第二电容C2；第二PMOS管MP2的栅极与第一电容C1连接，用于通过第一电容C1输入射频载波信号Sin；第二PMOS管MP2的漏极和源极连接、并通过第二电容C2接地；第二PMOS管MP2的栅极、源极和漏极还与整形电路4连接。
其中，电容C1和C2为固定电容，第二PMOS管MP2为可变电容，其源漏极和衬底连接在一起，与栅极构成了一个受偏置电压变化而变化的平板电容。在栅极电压高于源漏极电压时，第二PMOS管MP2处于积累区，此时电容值很小；在栅极电压低于源漏极电压时，第二PMOS管MP2处于强反型区，此时电容值很大。由于电容放在电路中工作时，可以使通过它的交流信号发生相位的改变，因此改变他们之间的偏压即可实现电容的变容功能，从而实现PSK调制。
进一步，在具体实施过程中，仍请参考图2，整形电路4包括第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4；
第三PMOS管MP3的源极与电源电压VDD连接；第三PMOS管MP3的漏极与第二NMOS管MN2的漏极连接，并与CMOS传输门电路2和相位调节电路3中第二PMOS管的源漏极连接，用于输入幅移键控调制信号Sask或第一相移键控调制信号Spsk1；第三PMOS管MP3的栅极与第二NMOS管MN2的栅极连接，并与相位调节电路3中第二PMOS管的栅极连接，用于输入第二相移键控调制信号Spsk2；第二NMOS管MN2的源极接地；
第四PMOS管MP4的源极与电源电压VDD连接；第四PMOS管MP4的漏极与第三NMOS管MN3的漏极连接，并与第三PMOS管MP3的栅极连接；第四PMOS管MP4的栅极与第三NMOS管MN3的栅极连接，用于输出最终调制信号Sout；第三NMOS管MN3的源极接地。
图2中整形电路4通过第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4构成的两级反相器，对CMOS传输门电路2输出的ASK调制信号Sask或相位调节电路3输出的PSK调制信号Spsk1和Spsk2进行整形处理，以获得并输出最终的调制信号Sout。
总而言之，在本实用新型实施例中，在调制模块中设置控制器1、CMOS传输门电路2、相位调节电路3和整形电路4；通过控制器1控制供电模块5选择性地为CMOS传输门电路2和相位调节电路3供电，在CMOS传输门电路2通电时，CMOS传输门电路2工作并对输入的射频载波信号Sin进行调制处理，获得ASK调制信号，在相位调节电路3通电时，相位调节电路3工作并对输入的射频载波信号Sin进行调制处理，获得PSK调制信号，之后通过整形电路对ASK调制信号或PSK调制信号进行整形处理，以获得最终的调制信号。有效地解决了现有技术中存在的，在同一集成电路中无法兼具ASK调制和PSK调制方式的技术问题，实现了在同一集成电路中兼容ASK和PSK调制功能，控制器1可根据用户的应用需求选择合适的调制方式。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种幅移键控和相移键控复用调制模块，其特征在于，包括：控制器(1)，与所述控制器(1)连接的CMOS传输门电路(2)和相位调节电路(3)，以及分别与所述CMOS传输门电路(2)和所述相位调节电路(3)连接的整形电路(4)；
所述控制器(1)用于控制供电模块(5)为所述CMOS传输门电路(2)供电或为所述相位调节电路(3)供电；
所述CMOS传输门电路(2)用于在通电时，输入射频载波信号(Sin)，并在所述控制器(1)的控制下，对所述射频载波信号(Sin)进行调制处理，以获得并输出幅移键控调制信号(Sask)；
所述相位调节电路(3)用于在通电时，输入射频载波信号(Sin)，并对所述射频载波信号(Sin)进行调制处理，以获得并输出相移键控调制信号(Spsk)；
所述整形电路(4)用于在所述CMOS传输门电路(2)通电时，对所述幅移键控调制信号(Sask)进行整形处理，或者，在所述相位调节电路(3)通电时，对所述相移键控调制信号(Spsk)进行整形处理，以获得并输出最终调制信号(Sout)。
2.如权利要求1所述的调制模块，其特征在于，所述CMOS传输门电路(2)包括：第一NMOS管(MN1)和第一PMOS管(MP1)；
其中，所述第一NMOS管(MN1)的栅极通过非门(NOT)与所述第一PMOS管(MP1)的栅极连接，并与所述控制器(1)连接；所述第一NMOS管(MN1)的漏极与所述第一PMOS管(MP1)的源极连接，用于输入所述射频载波信号(Sin)；所述第一NMOS管(MN1)的源极与所述第一PMOS管(MP1)的漏极连接，用于输出所述幅移键控调制信号(Sask)。
3.如权利要求2所述的调制模块，其特征在于，所述控制器(1)包括：供电控制单元(11)和调制控制单元(12)；
所述供电控制单元(11)与所述供电模块(5)连接，用于控制供电模块(5)为所述CMOS传输门电路(2)供电或为所述相位调节电路(3)供电；
所述调制控制单元(12)与所述第一NMOS管(MN1)的栅极连接，并通过所述非门(NOT)与所述第一PMOS管(MP1)的栅极连接，用于在所述CMOS传输门电路(2)通电时，向所述CMOS传输门电路(2)输出调制控制信号(Ctrl)，以控制所述CMOS传输门电路(2)对所述射频载波信号(Sin)进行调制处理，进而获得并输出幅移键控调制信号(Sask)。
4.如权利要求1所述的调制模块，其特征在于，所述相位调节电路(3)包括：第二PMOS管(MP2)、第一电容(C1)和第二电容(C2)；
所述第二PMOS管(MP2)的栅极与所述第一电容(C1)连接，用于通过所述第一电容(C1)输入所述射频载波信号(Sin)；所述第二PMOS管(MP2)的漏极和源极连接、并通过所述第二电容(C2)接地；所述第二PMOS管(MP2)的栅极、源极和漏极还与所述整形电路(4)连接。
5.如权利要求1所述的调制模块，其特征在于，所述整形电路(4)包括第二NMOS管(MN2)、第三NMOS管(MN3)、第三PMOS管(MP3)和第四PMOS管(MP4)；
所述第三PMOS管(MP3)的源极与电源电压(VDD)连接；所述第三PMOS管(MP3)的漏极与所述第二NMOS管(MN2)的漏极连接，并与所述CMOS传输门电路(2)和所述相位调节电路(3)连接；所述第三PMOS管(MP3)的栅极与所述第二NMOS管(MN2)的栅极连接，并与所述相位调节电路(3)连接；所述第二NMOS管(MN2)的源极接地；
所述第四PMOS管(MP4)的源极与电源电压(VDD)连接；所述第四PMOS管(MP4)的漏极与所述第三NMOS管(MN3)的漏极连接，并与所述第三PMOS管(MP3)的栅极连接；所述第四PMOS管(MP4)的栅极与所述第三NMOS管(MN3)的栅极连接，用于输出所述最终调制信号(Sout)；所述第三NMOS管(MN3)的源极接地。
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| CN206542438U true CN206542438U (zh) | 2017-10-03 |
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Family Applications (1)
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| CN201720165196.9U Active CN206542438U (zh) | 2017-02-23 | 2017-02-23 | 一种幅移键控和相移键控复用调制模块 |
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