WO2011157049A1

WO2011157049A1 - 半双工fm/chirp调制/解调方法及装置

Info

Publication number: WO2011157049A1
Application number: PCT/CN2011/000529
Authority: WO
Inventors: 周运伟
Original assignee: Zhou Yunwei
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2011-12-22
Also published as: CN101873286A; CN102238120A; CN101895305A; CN101867407A; CN102238120B; WO2011137658A1

Description

半双工 FM/Chirp调制 /解调方法及装置技术领域

本发明涉及一种半双工 FM/Chirp调制 /解调方法及其实现装置，属于通信领域。背景技术

半双工方式是指能收亦能发，但收发不同时工作的通信工作方式。以半双工方式工作的典型通信设备是对讲机；在采用 FM调制的对讲机中，半双工 FM调制 /解调器正好与对讲机所采用的 PTT (Push To Talk) 工作方式相适应。

Chirp调制又称扫频调制，是通过控制正弦载波的频率随时间按特定规律作大范围单调变化而形成的一种扩频调制方式，仍属于频率调制类型； Chirp调制是以扫频周期为时间长度单元重复进行的，经 Chirp调制后的己调载波也被称作 Chirp脉冲载波。 Chirp 脉冲载波具有与直接序列（DS) 扩频调制载波类似的扩频抗干扰特性，按线性规律扫频时还具有近似矩形的功率谱形状。 Chirp调制主要应用于线性调频脉冲压缩雷达中，也可以通过对 Chirp脉冲载波的幅度、扫频规律、扫频周期初始处的载波相位等参数的调制来进行通信。受限于 Chirp脉冲载波产生和解调所采用声表面波（SAW) 器件的物理结构，传统的 Chirp调制难以满足通信中对扫频规律的数量要求。

近年来，随着数字频率合成（DDS) 技术的成熟，可以方便地产生载波频率步进式（Stepping)变化的 Chirp脉冲载波。为了便于区分，将载波频率连续（Continuous) 变化的 Chirp脉冲载波称作 C-Chirp脉冲载波，将载波频率步进式（Stepping) 变化的 Chirp脉冲载波称作 S-Chirp脉冲载波。与传统的 C-Chirp脉冲载波相比， S-Chirp脉冲载波便于采用数字频率合成技术来产生，便于获得多种具有不同扫频规律的 S-Chirp 脉冲载波，还可以方便地对扫频规律参数进行调整。

FM/Chirp调制是一种通过对 Chirp脉冲载波进行二次频率调制（FM)而形成的复合频率调制方式，按 FM/Chirp调制方式产生的已调载波也被称作 FM/Chirp已调载波。根据所使用 Chirp脉冲载波类型的不同，可以将 FM/Chirp调制分成 FM/C-Chirp和 FM/S-Chirp两大类；根据二次频率调制类型的不同， FM/Chirp调制还可分成模拟线性 FM/C-Chirp, 模拟线性 FM/S-Chirp、 FFSK/C-Chirp, FFSK/S-Chirp> 4FSK/C-Chirp、 4FSK/S-Chirp> GMSK/C-Chirp、 GMSK/S-Chirp 等多个子类。为了避免含义的混淆，在后续的描述中，单独使用 Chirp—词时意指 C-Chirp和 S-Chirp，单独使用 FM—词时意指可能使用的模拟或数字频率调制方式。

FM/Chirp调制方式的调制过程有两类实现方法：第一类调制方法是将 FM已调载波与 Chirp脉冲载波进行混频，提取混频输出中的和频或差频分量作为用作通信信号的 FM/Chirp已调载波；第二类调制方法是采用一个直接数字合成（DDS) 电路，通过控制其频率调谐字的变化规律来直接产生用作通信信号的 FM/S-Chirp 己调载波。 FM/Chirp调制方式的解调过程是采用一路本地 Chirp脉冲载波与接收到的 FM/Chirp 已调载波进行混频来实现相关解扩，采用 FM解调处理从相关解扩结果中恢复出待调制基带信号的还原样本。仕 M/ urp调市 !J干，作刃一次频卒调制载汲便用的 Chirp脉沖载波的扫频带宽为 0时， FM/Chirp调制就退化成了 FM调制，因此 FM/Chirp调制便于兼容实现 FM 调制。 FM/Chirp已调载波仍是恒包络的频率调制载波，可以与 FM调制的已调载波共用相同的 C类射频功率放大器，加之还可以（部份地）沿用 FM调制方式的调制器和解调器，因此 FM/Chirp调制便于实现与 FM调制方式在调制器、解调器和射频功率放大器这 3个方面的同时兼容。

如果将 FM/Chirp 调制方式应用于如对讲机之类的以半双工方式工作的通信设备中，也需要使用相应的按半双工方式工作的 FM/Chirp调制 /解调器。

发明内容

本发明要解决的第一个问题是提供一种半双工 FM/Chirp调制 /解调方法，用于以半双工方式实现 FM/Chirp调制方式的调制和解调；本发明要解决的第二个问题是提供根据上述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现四种半双工 FM/Chirp调制 /解调器和三种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器，用于满足不同的应用需求。

为了解决上述问题，先提供一种半双工 FM/Chirp调制 /解调方法，然后提供根据该半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的四种半双工 FM/Chirp调制 /解调器和三种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器，并通过相应的实施例对该半双工 FM/Chirp调制 /解调方法及其实现装置的工作过程及用途作进一步的说明。

(一）半双工 FM/Chirp调制 /解调方法

一种半双工 FM/Chirp调制 /解调方法，其内容是：釆用一个有调制模式和解调模式两种工作模式的 Chirp脉冲载波产生电路；在调制模式下，通过对 Chirp脉冲载波产生电路输出的调制用基础 Chirp脉冲载波进行调制预处理来获得调制所需的一次频率调制载波，用待调制基带信号对一次频率调制载波进行二次频率调制并将所获得的 FM/Chirp己调载波作为通信信号；在解调模式下，通过对 Chirp脉冲载波产生电路输出的解调用基础 Chirp脉冲载波的解调预处理来获得解调所需的本地 Chirp脉冲载波，将本地 Chirp脉冲载波与接收到的 FM/Chirp已调载波进行混频，提取混频输出中的和频或差频分量作为相关解扩结果，采用与二次频率调制所对应类型的频率调制方式的频率解调处理，从相关解扩结果中解调恢复出待调制基带信号的还原样本。

在上述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法中，调制预处理有幅度匹配、倍频和频谱搬移三种基本类型和由这三种基本类型组合而形成的复合类型；类似的，解调预处理也有幅度匹配、倍频和频谱搬移三种基本类型和由这三种基本类型组合而形成的复合类型。为了实现 FM/Chirp解调，将 Chirp脉冲载波产生电路输出的解调用基础 Chirp 脉冲载波进行解调预处理，所获得的本地 Chirp脉冲载波的幅度、扫频规律和扫频周期起始位置应满足 FM/Chirp解调要求。如果 Chirp脉冲载波产生电路输出的 Chirp脉冲载波退化为正弦波，则该调制 /解调方法也可兼容实现半双工 FM调制 /解调。

在上述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法中，调制预处理和解调预处理的最简形式是将 Chirp脉冲载波产生电路输出的幅度满足要求的 Chirp脉冲载波通过切换分别提供给调制和解调使用（即共用或分别使用幅度匹配处理）；调制预处理和解调预处理的复泶形 ¾是将 Chirp脉载汲产生电路湔出的 Chirp脉冲载波通过切换分别提供给相应的预处理过程或预处理电路；为了简化半双工 FM/Chirp调制 /解调实现装置的组成，可以利用调制和解调不同时进行的特点，解调预处理可以与调制预处理共用部份的预处理过程或预处理电路，或组合使用调制预处理和调制处理来实现解调预处理。

根据调制预处理和解调预处理实现方式的不同，可以构建多种类型的半双工 FM/Chirp调制 /解调器。

(二）第一种半双工 FM/Chirp调制 /解调器

一种根据上述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工 FM/Chirp调制 /解调器，由 Chirp脉冲载波产生电路（21 )、单刀双掷切换电路（22)、 FM调制电路（23 )、调制混频器（24)、调制带通滤波器（25 )、解调混频器（26)、解调带通滤波器（27) 和 FM解调器（28) 组成。其工作过程如下：

根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择 Chirp脉冲载波产生电路（21 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（22) 的切换输出端口；在调制模式下， Chirp脉冲载波产生电路（21 )产生的调制用基础 Chirp脉冲载波经过单刀双掷切换电路（22) 的切换输出作为调制混频器（24) 的一路输入， FM 调制电路（23 ) 将待调制基带信号进行 FM调制所获得的 FM已调载波作为调制混频器（24) 的另一路输入，调制带通滤波器（25 ) 从调制混频器（24) 的输出中提取出和频或差频分量作为发送中频信号；在解调模式下， Chirp脉冲载波产生电路（21 )产生的解调用基础 Chirp脉冲载波经单刀双掷切换电路（22 )的切换输出作为输入至解调混频器（26)的本地 Chirp脉冲载波，接收中频信号作为解调混频器（24) 的另一路输入，解调带通滤波器（27)从解调混频器（26)的输出中提取出和频或差频分量作为相关解扩结果， FM解调器（28) 从解调带通滤波器（27) 输出的相关解扩结果中解调恢复出待调制基带信号的还原样本。

在该半双工 FM/Chirp调制 /解调器中，其调制预处理和解调预处理采用的是最简形式，即将 Chirp脉冲载波产生电路输出的 Chirp脉冲载波通过单刀双掷切换电路 (22) 的切换输出分别作为调制时所需的一次频率调制载波和解调时所需的幅度、扫频规律以及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波（在此过程中调制预处理和解调预处理共用了幅度匹配处理）。当 Chirp脉冲载波产生电路（21 )输出的 Chirp脉冲载波退化为正弦载波时，该半双工 FM/Chirp调制 /解调器就退化成半双工 FM调制 /解调器。

(三）第二种半双工 FM/Chirp调制 /解调器

一种根据前述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工 FM/Chirp调制 /解调器，由 Chirp脉冲载波产生电路（31 )、 FM调制电路（32)、调制混频器（33 )、调制带通滤波器（34)、单刀双掷切换电路（35 )、解调混频器（36)、解调带通滤波器（37) 和 FM解调器（38) 组成。其工作过程如下- 根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择 Chirp脉冲载波产生电路（31 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（35 ) 的切换输出端口；在调制模， lrnp脉载汲严电蹐（31 )产生的调制用基础 Chirp脉冲载波作为调制混频器（33 ) 的一路输入信号， FM调制电路（32) 将待调制基带信号进行 FM调制所获得的 FM已调载波作为调制混频器（33 ) 的另一路输入信号，调制带通滤波器（34) 从调制混频器（33 ) 的输出中提取出和频或差频分量并经过单刀双掷切换电路（35 ) 的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下， Chirp脉冲载波产生电路（31 )产生的解调用基础 Chirp脉冲载波作为调制混频器（33 ) 的一路输入， FM调制电路（32 )输出一路固定频率的正弦载波作为调制混频器（33 )的另一路输入，调制带通滤波器（34) 从调制混频器（33 ) 的输出中提取出和频或差频分量并经过单刀双掷切换电路（35 ) 的切换输出作为输入至解调混频器（36) 的本地 Chirp脉冲载波，接收中频信号作为解调混频器（36) 的另一路输入，解调带通滤波器（37) 从解调混频器（36) 的输出中提取出和频或差频分量作为相关解扩结果， FM解调器（38)从解调带通滤波器（37) 输出的相关解扩结果中解调恢复出待调制基带信号的还原样本。

在该半双工 FM/Chirp调制 /解调器中，采用了最简形式的调制预处理，即将 Chirp 脉冲载波产生电路（31 ) 输出的幅度满足要求的 Chirp脉冲载波直接作为一次频率调制载波（即幅度匹配）；而解调预处理则是组合使用了调制预处理和调制处理过程中的频谱搬移处理来产生解调所需的幅度、扫频规律以及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波。当 Chirp脉冲载波产生电路（31 ) 输出的 Chirp 脉冲载波退化为正弦载波时，该半双工 FM/Chirp 调制 /解调器就退化成半双工 FM调制 /解调器。

(四）第三种半双工 FM/Chirp调制 /解调器

一种根据前述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工 FM/Chirp调制 /解调器，由 Chirp脉冲载波产生电路（41 )、 FM调制电路（42)、调制混频器（43 )、调制带通滤波器（44)、倍频与频谱搬移电路（45 )、单刀双掷切换电路（46)、解调混频器 (47)、解调带通滤波器（48) 和 FM解调器（49) 组成。其工作过程如下：

根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择 Chirp脉冲载波产生电路（41 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（46) 的切换输出端口；在调制模式下， Chirp脉冲载波产生电路（41 )产生的调制用基础 Chirp脉冲载波作为调制混频器（43 ) 的一路输入， FM调制电路（42) 将待调制基带信号进行 FM调制所获得的 FM 已调载波作为调制混频器（43 ) 的另一路输入，调制带通滤波器（44) 从调制混频器（43 )的输出中提取出和频或差频分量并输出至倍频与频谱搬移电路（45 )，倍频与频谱搬移电路（45 ) 的输出经过单刀双掷切换电路（35 ) 的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下， Chirp脉冲载波产生电路（41 )产生的解调用基础 Chirp脉冲载波作为调制混频器（43 ) 的一路输入， FM调制电路（42) 输出一路固定频率的正弦载波作为调制混频器（43 ) 的另一路输入，调制带通滤波器（44)从调制混频器（43 ) 的输出中提取出和频或差频分量并输入至倍频与频谱搬移电路（45 )，倍频与频谱搬移电路（45 )的输出经过单刀双掷切换电路（46)的切换输出作为输入至解调混频器（47) 的本地 Chirp脉冲载波，接收中频信号作为解调混频器（47) 的另一路输入，解调带、奴 ^ mvsim ^ 4 / tr、j柳 ffi屮 j¾耿出和频差频分重作为相夫解扩结果， FM解调器（49) 从解调带通滤波器（48) 输出的相关解扩结果中解调恢复出待调制基带信号的还原样本。

在该半双工 FM/Chirp调制 /解调器中，采用了最简形式的调制预处理，即将 Chirp 脉冲载波产生电路（41 ) 输出的幅度满足要求的 Chirp脉冲载波直接作为一次频率调制载波（即幅度匹配）；而解调预处理则是组合使用了调制预处理、调制处理中的频谱搬移以及倍频与频谱搬移电路（45 )中的倍频与频谱搬移处理来产生解调所需的幅度、扫频规律以及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波。当 Chirp 脉冲载波产生电路（41 ) 输出的 Chirp 脉冲载波退化为正弦载波时，该半双工 FM/Chirp调制 /解调器就退化成半双工 FM调制 /解调器。

(五）第四种半双工 FM/Chirp调制 /解调器

一种根据前述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工 FM/Chirp调制 /解调器，由 Chirp脉冲载波产生电路（51 )、单刀双掷切换电路（52)、 FM调制电路（53 )、调制混频器（54)、调制带通滤波器（55 )、解调倍频器（56)、解调混频器（57)、解调带通滤波器（58) 和 FM解调器（59) 组成。其工作过程如下：

根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择 Chirp脉冲载波产生电路（51 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（52) 的切换输出端口；在调制模式下， Chirp脉冲载波产生电路（51 )产生的调制用基础 Chirp脉冲载波经过单刀双掷切换电路（52) 的切换输出作为调制混频器（54 ) 的一路输入， FM 调制电路（53 ) 将待调制基带信号进行 FM调制所获得的 FM己调载波作为调制混频器（54) 的另一路输入，调制带通滤波器（55 ) 从调制混频器（54) 的输出中提取出和频或差频分量作为发送中频信号；在解调模式下， Chirp脉冲载波产生电路（51 )产生的解调用基础 Chirp脉冲载波经过单刀双掷切换电路（52) 的切换输出至解调倍频器（56)，解调倍频器（56) 的输出作为输入至解调混频器（57) 的本地 Chirp脉冲载波，接收中频信号作为解调混频器（57) 的另一路输入，解调带通滤波器（58 ) 从解调混频器（57) 的输出中提取出和频或差频分量作为相关解扩结果， FM解调器（59) 从解调带通滤波器（58) 输出的相关解扩结果中解调恢复出待调制基带信号的还原样本。

在该半双工 FM/Chirp调制 /解调器中，采用了最简形式的调制预处理，即将 Chirp 脉冲载波产生电路（51 ) 输出的幅度满足要求的 Chirp脉冲载波通过单刀双掷切换电路（52)的切换作为调制时的一次频率调制载波（即幅度匹配）；而解调预处理则是组合使用了调制预处理与倍频电路（56) 中的倍频处理来产生解调所需的幅度、扫频规律以及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波。当 Chirp 脉冲载波产生电路（51 )输出的 Chirp脉冲载波退化为正弦载波时，该半双工 FM/Chirp 调制 /解调器就退化成半双工 FM调制 /解调器。

(六）第一种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器

一种根据前述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器，由相加器（61 )、 DDS 电路（62)、 DAC 电路（63 )、单刀双掷切换电路（64)、孵调泯频益孵调通源汲器（66)和 FM解调器（67)组成。其工作过程如下：根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择相加器（61)工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（64) 的切换输出端口；在调制模式下，相加器（61) 输出调制频率调谐字（F7 F_r)，该调制频率调谐字（F7 Tr) 由调制模式下的频率调谐中间值 (層 _οτ)、调制模式下的扫频频率调谐字 iFTW t) 、频率调制频率调谐字 FTWar (tj) 相加而获得； DDS电路（62) 根据相加器（61) 输出的调制频率调谐字 FTWj 产生相应的调制用载波波形的幅度取值序列， DAC电路（63) 根据 DDS 电路（62)输出的调制用载波波形的幅度取值序列产生相应的发送 FM/S-Chirp已调载波， DAC电路（63) 输出的发送 FM/S-Chirp已调载波经单刀双掷切换电路（64) 的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下，相加器 (61 )输出解调频率调谐字 (/^ Γ )，该解调频率调谐字 FTW_R) 由解调模式下的频率调谐中间值 (FTW_0R 、解调模式下的扫频频率调谐字 FTW^ (th和取值为某一固定值的频率调制频率调谐字 FTW_n ,)进行相加而获得； DDS电路（62)根据相加器（61)输出的解调频率调谐字 (FTWR) 产生相应的解调用载波波形的幅度取值序列， DAC电路（63) 根据 DDS电路（62) 输出的解调用载波波形的幅度取值序列产生相应的解调用基础载波， DAC电路（63) 输出的解调用基础载波经单刀双掷切换电路（64) 的切换输出作为输入至解调混频器

(65) 的本地 Chirp载波，接收中频作为解调混频器（65) 的另一路输入，解调带通滤波器（66)从解调混频器（65)的输出中提取出和频或差频分量作为相关解扩结果， FM解调器（67) 从解调带通滤波器（66) 输出的相关解扩结果中解调恢复出待调制基带信号的还原样本。

在该半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器中，一次频率调制载波产生和二次频率调制过程是在相加器（61)、 DDS电路（62)和 DAC电路（63)的共同作用下同时进行的，其调制预处理最简化（暗含有幅度匹配处理），其解调预处理则是在特殊的调制状态下产生解调所需的幅度、扫频规律以及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波。根据收发控制信号的高 /低电平状态，相加器（61) 选择相应的扫频频率调谐字 (FTW (t)、、频率调谐中间值 (FTW₀)和频率调制频率调谐字 (FTW a (tj); 当调制模式下的扫频频率调谐字 FTW ( ) 和解调模式下的扫频频率调谐字 (FTW_Ps (tj) 均等于 0时，该半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器就退化成半双工 FM调制 /解调器。

(七）第二种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器

一种根据前述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器，由相加器（71)、 DDS 电路（72)、 DAC 电路（73)、单刀双掷切换电路（74)、解调倍频器（75)、解调混频器（76)、解调带通滤波器（77) 和 FM解调器（78) 组成。其工作过程如下：

根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择相加器（71)工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（74)的切换输出端口；在调制模式下，相加器（71) 输出调制频率调谐字 FTW_T ，该调制频率调谐字 (FTW_T) 由调制模式下的频率调谐 I。J诅调市 U悮 A rtJW¾¾频竿调 1 子、ππ_μΤ U J)、频率调制频率调谐字 (FTW_QT (t 进行相加而获得； DDS 电路（72) 根据相加器（71) 输出的调制频率调谐字 ( 产生相应的调制用载波波形的幅度取值序列， DAC 电路（73) 根据 DDS 电路（72) 输出的调制用载波波形的幅度取值序列产生相应的发送 FM/S-Chirp 已调载波， DAC电路（73)输出的发送 FM/S-Chirp已调载波经单刀双掷切换电路（74) 的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下，相加器（71)输出解调频率调谐字

R), 该解调频率调谐字 FTW _R 由解调模式下的频率调谐中间值 FTJV_0R 、解调模式下的扫频频率调谐字 FTW^ (t 和取值为某一固定值的频率调制频率调谐字 (FTW_QR) 进行相加而获得； DDS电路（72) 根据相加器（71) 输出的解调频率调谐字 (F1W_R) 产生相应的解调用载波波形的幅度取值序列， DAC电路（73) 根据 DDS 电路（72) 输出的解调用载波波形的幅度取值序列产生相应的解调用基础载波， DAC 电路（73) 输出的解调用基础载波经单刀双掷切换电路（74) 切换输出至解调倍频器 (75)，解调倍频器（75) 的输出作为输入至解调混频器（76) 的本地 Chirp载波，接收中频信号作为解调混频器（76) 的另一路输入，解调带通滤波器（77) 从解调混频器（76) 的输出中提取出和频或差频分量作为相关解扩结果， FM 解调器（78) 从解调带通滤波器（77) 输出的相关解扩结果中解调恢复出待调制基带信号的还原样本。

在该半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器中，一次频率调制载波产生与二次频率调制过程是在相加器（71)、 DDS电路（72)和 DAC电路（73)的共同作用下同时进行的，调制预处理最简化（暗含有幅度匹配处理），解调预处理则是通过特殊的调制状态和倍频器（75) 的倍频处理的组合来产生解调所需的幅度、扫频规律以及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波。根据收发控制信号的高 /低电平状态，相加器（71)选择相应的扫频频率调谐字 FTW (t))、频率调谐中间值 FTW₀ 和频率调制频率调谐字 (FTWn (tj); 当调制模式下的扫频频率调谐字 iFTW^ )、和解调模式下的扫频频率调谐字 FTW^ (tj)均等于 0时，该半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器就退化成半双工 FM调制 /解调器。

(八）第三种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器

一种根据前述半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器，由相加器（81)、 DDS电路（82)、 DAC电路（83)、倍频与频谱搬移电路（84)、单刀双掷切换电路（85)、解调混频器（86)、解调带通滤波器（87)和 FM解调器（88) 组成。其工作过程如下：

根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择相加器（81)工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（85)的切换输出端口；在调制模式下，相加器（81) 输出调制频率调谐字 (F7W_T)，该调制频率调谐字（F7 F_r) 由调制模式下的频率调谐中间值 FTW₀ 、调制模式下的扫频频率调谐字（ H^r (t)、、频率调制频率调谐字 {FTW_QT (tj) 进行相加而获得； DDS 电路（82) 根据相加器（81) 输出的调制频率调谐字 FTW_T> 产生相应的调制用载波波形的幅度取值序列， DAC 电路（83) 根据 DDS 电路（82) 输出的调制用载波波形的幅度取值序列产生相应的发送 FM/S-Chirp cm t, UAiJ ¾i¾ - (.83 椰 ffitra及达 FM/S-Unrp ti调皲汲作刃怙频与频 i晋搬栘电路（84) 的输入信号，倍频与频谱搬移电路（84) 的输出经单刀双掷切换电路（85) 的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下，相加器（81) 输出解调频率调谐字 FTW_R), 该解调频率调谐字 iFTW_R 由解调模式下的频率调谐中间值 (FTW_0R)、解调模式下的扫频频率调谐字 FTJV^ (t 和取值为某一固定值的频率调制频率调谐字 FJW_QR) 进行相加而获得； DDS电路（82) 根据相加器（81) 输出的解调频率调谐字 FTW_R) 产生相应的解调用载波波形的幅度取值序列， DAC电路（83) 根据 DDS 电路（82) 输出的解调用载波波形的幅度取值序列产生相应的解调用基础载波， DAC 电路（83) 输出的解调用基础载波作为倍频与频谱搬移电路（84) 的输入信号，倍频与频谱搬移电路（84) 的输出经单刀双掷切换电路（85) 的切换输出作为输入至解调混频器（86) 的本地 Chirp载波，接收中频信号作为解调混频器（86) 的另一路输入，解调带通滤波器（87) 从解调混频器（86) 的输出中提取出和频或差频分量作为相关解扩结果， FM解调器（88) 从解调带通滤波器（87) 输出的相关解扩结果中解调恢复出待调制基带信号的还原样本。

在该半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器中，一次频率调制载波产生与二次频率调制过程是在相加器（81)、 DDS电路（82)和 DAC电路（83)的共同作用下同时进行的，调制预处理最简化（暗含有幅度匹配处理），解调预处理则是通过特殊的调制状态和倍频与频谱搬移电路（84) 中的倍频与频谱搬移处理的组合来产生解调所需的幅度、扫频规律以及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波。根据收发控制信号的高 /低电平状态，相加器（81 )选择相应的扫频频率调谐字 (FTW 、频率调谐中间值 (F7W₀) 和频率调制频率调谐字 (FTW。 ( t )、'，当调制模式下的扫频频率调谐字 ^Ύ _μΓ (tj 和解调模式下的扫频频率调谐字 iFTW^ (tj) 均等于 0 时，该半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器就退化成半双工 FM调制 /解调器。

(九）有益效果

本发明所提供的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法，充分利用了半双工通信方式的特点，通过共用一个 Chirp脉冲载波产生电路来实现 FM/Chirp调制 /解调，还能兼容实现半双工 FM调制 /解调；本发明中同时提供的根据该半双工 FM/Chirp调制 /解调方法构建的多种实现装置，能满足多种不同的应用需求，便于在兼容 FM调制和 FM/Chirp 调制的半双工通信设备中使用。

附图说明

、图 1所示为本发明提供的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法一种实现模型。其中， 11 为 Chirp脉冲载波产生电路， 12为单刀双掷切换电路， 13是调制预处理电路， 14 是二次频率调制电路， 15是解调预处理电路， 16是解调混频器， 17是带通滤波器， 18是频率解调器。

图 2所示为本发明中同时提供的第一种半双工 FM/Chirp调制 /解调器。其中， 21 为 Chirp脉冲载波产生电路， 22是单刀双掷切换电路， 23是 FM调制电路， 24是调制混频器、 25是调制带通滤波器， 26是解调混频器， 27是解调带通滤波器， 28是 FM 胛调益。

图 3所示为本发明中同时提供的第二种半双工 FM/Chirp调制 /解调器。其中， 31 是 Chirp脉冲载波产生电路， 32是 FM调制电路， 33是调制混频器， 34是调制带通滤波器， 35是单刀双掷切换电路， 36是解调混频器， 37是解调带通滤波器， 38是 FM 解调器。

图 4所示为本发明中同时提供的第三种半双工 FM/Chirp调制 /解调器。其中， 41 是 Chirp脉冲载波产生电路， 42是 FM调制电路， 43是调制混频器， 44是调制带通滤波器， 45是倍频与频谱搬移电路， 46是单刀双掷切换电路， 47是解调混频器， 48是解调带通滤波器， 49是 FM解调器。

图 5所示为本发明中同时提供的第四种半双工 FM/Chirp调制 /解调器。其中， 51 是 Chirp脉冲载波产生电路， 52是单刀双掷切换电路， 53是 FM调制电路， 54是调制混频器， 55是调制带通滤波器， 56是解调倍频器， 57是解调混频器， 58是解调带通滤波器， 59是 FM解调器。

图 6所示为本发明中同时提供的第一种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器。其中， 61是相加器， 62是 DDS电路， 63是 DAC电路， 64是单刀双掷切换电路， 65是解调混频器， 66是解调带通滤波器， 67是 FM解调器。

图 7所示为本发明中同时提供的第二种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器。其中， 71是相加器， 72是 DDS电路， 73是 DAC电路， 74是单刀双掷切换电路， 75是解调倍频器， 76是解调混频器， 77是解调带通滤波器， 78是 FM解调器。

图 8所示为本发明中同时提供的第三种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器。其中， 81是相加器， 82是 DDS电路， 83是 DAC电路， 84是倍频与频谱搬移电路， 85是单刀双掷切换电路， 86是解调混频器， 87是解调带通滤波器， 88是 FM解调器。

具体实施方式

实施例 1

本实施例用于说明本发明提供的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法的实现过程。以图 1所示的实现模型为例，该半双工 FM/Chirp调制 /解调方法的实现过程如下：

根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择 Chirp脉冲载波产生电路（11 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（12) 的切换输出端口；在调制模式下， Chirp脉冲载波产生电路（11 )产生的调制用基础 Chirp脉冲载波经过单刀双掷切换电路（12) 的切换输出至调制预处理电路（13 )，二次频率调制电路（14)将待调制基带信号对调制预处理电路（Π ) 输出的幅度满足要求的一次频率调制载波进行二次频率调制，并将所获得的 FM/Chirp 已调载波作为发送中频信号；在解调模式下， Chirp脉冲载波产生电路（11 )产生的解调用基础 Chirp脉冲载波经过单刀双掷切换电路（12) 的切换输出至解调预处理电路（15 )，解调预处理电路（15 )输出解调所需的幅度、扫频规律以及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波，解调混频器（16) 将解调预处理电路（15 ) 输出的本地 Chirp脉冲载波与接收到 m r ivi/υηΐ 匚调软奴 ^ κμ^Η » 进仃 ί¾¾，市通汲益 U7 从鮮调混频器 ( 16) 的输出中提取出和频或差频分量作为相关解扩结果，频率解调器（18) 从带通滤波器 ( 17) 输出的相关解扩结果中解调恢复出待调制基带信号的还原样本。

本实施例中的信号产生和处理过程，既可由实际的硬件电路来实现，也可由软件算法与硬件相结合来实现。

实施例 2

本实施例用于说明本发明提供的第一种半双工 FM/Chirp调制 /解调器的实现过程，采用如图 2所示的半双工 FM/Chirp调制 /解调器。其实现过程如前述部份中对该调制 / 解调器的有关描述，在此不再重复。

该半双工 FM/Chirp调制 /解调器，工作于调制模式时解调部份的电路不用工作，工作于解调模式时调制部份的电路也不用工作，同时调制预处理和解调预处理也最简化（幅度匹配），因此具有功耗小，组成简单的特点。在该半双工 FM/Chirp调制 /解调器中，如果 Chirp脉冲载波产生电路（21 )采用的是 DDS电路，则该半双工 FM/Chirp 调制 /解调器特别适于在发送中频和接收中频的频率均较低但发送中频明显高于接收中频的情况下使用。例如：发送中频在 30MHz，接收中频为 10.7MHz时，如果 Chirp 脉冲载波产生电路（21 ) 输出的 Chirp脉冲载波的中心频率为 10MHz, 而 FM调制电路（23 )输出的 FM已调载波的中心频率为 20MHz，则调制时在二次频率调制过程中通过提取混频输出中的和频分量就可获得中心频率为 30MHz的发送中频信号，而解调混频时采用中心频率为 10.245MHz 的本地载波，则相关解扩结果的中心频率为 455KHz,这样就便于实现与现有的采用 25K/12.5KHZ载波信道带宽和 455KHz解调中频的窄带 FM制式的半双工通信装备的兼容。

实施例 3

本实施例用于说明本发明提供的第二种半双工 FM/Chirp调制 /解调器的实现过程，采用如图 3所示的半双工 FM/Chirp调制 /解调器。其实现过程如前述部份中对该调制 / 解调器的有关描述，在此不再重复。

该半双工 FM/Chirp调制 /解调器，虽然与第二种半双工 FM/Chirp调制 /解调器的组成基本相同，调制预处理最简化（幅度匹配），工作于解调模式时调制部份的电路仍需工作，因此其组成简单，但解调时的功耗会比第一种半双工 FM/Chirp调制 /解调器解调时的功耗大。在该半双工 FM/Chirp调制 /解调器中，由于可以利用调制过程中混频提取和频分量来实现提高发送中频和解调用本地载波的中心频率，因此该半双工 FM/Chirp调制 /解调器适于在发收中频的频率较高且中心频率相差不大的情况下使用。例如： Chirp脉冲载波产生电路（31 ) 输出的 Chirp脉冲载波的中心频率为 10MHz, 而 FM调制电路（32 )输出的 FM已调载波的中心频率为 20MHz, 则调制时在二次频率调制过程中通过提取混频输出中的和频分量的中心频率在 30MHz左右，这样就能支持使用 30MHz左右的发送中频和接收中频。

实施例 4

本实施例用于说明本发明提供的第三种半双工 FM/Chirp调制 /解调器的实现过程， 7K j ¼u 尸/r不 t j千 ^丄 FM/υ ΐ 调市/孵调益。兵头现 ?3：桎卯 Ιΰ还邯份甲对该调制 / 解调器的有关描述，在此不再重复。

该半双工 FM/Chirp调制 /解调器，在第二种半双工 FM/Chirp调制 /解调器的基础上加入了倍频与频谱搬移电路（45 )，调制预处理最简化（幅度匹配），工作于解调模式时调制部份的电路仍需工作，因此其组成较复杂，解调时的功耗会比第一种和第二种半双工 FM/Chirp调制 /解调器解调时的功耗大。在该半双工 FM/Chirp调制 /解调器中，由于可以利用倍频与频谱搬移电路（45 ) 中的倍频和频谱搬移处理来扩展频偏和实现频谱搬移，因此适于在发收中频的频率高或载波信道带宽较大时使用。例如： Chirp 脉冲载波产生电路（41 ) 输出的 Chirp脉冲载波的中心频率为 10MHz, 而 FM调制电路（42)输出的 FM已调载波的中心频率为 15MHz，则调制时在二次频率调制过程中通过提取混频输出中的和频分量的中心频率在 25MHz左右，经过 3倍频之后将频偏扩展 3倍，中心频率也提高 3倍，再经过频谱搬移之后就可以支持中心频率在 150-500MHZ 的发送中频和接收中频。此外，由于倍频与频谱搬移电路（45 ) 还可以根据调制和解调的需要实现不同位置的频谱搬移，因此该半双工 FM/Chirp调制 /解调器也适于在发收中频的频率高且中心频率相差较大时使用。

实施例 5

本实施例用于说明本发明提供的第四种半双工 FM/Chirp调制 /解调器的实现过程，采用如图 5所示的半双工 FM/Chirp调制 /解调器。其实现过程如前述部份中对该调制 / 解调器的有关描述，在此不再重复。

该半双工 FM/Chirp调制 /解调器，工作于调制模式时解调部份的电路不用工作，工作于解调模式时调制部份的电路也不用工作，调制预处理最简化（即幅度匹配），解调预处理也较简单，因此也具有功耗较小，组成较简单的特点。如果 Chirp脉冲载波产生电路（51 )采用的是 DDS电路，则该半双工 FM/Chirp调制 /解调器特别适于在发送中频和接收中频的频率均较高但接收中频与发送中频又存在较大差异的情况下使用。例如：发送中频为 35MHz, 接收中频为 45MHz时，难以共用同一个调制带通滤波器（55 ); 如果 Chirp脉冲载波产生电路（51 ) 输出的 Chirp脉冲载波的中心频率为 15MHz左右，而 FM调制电路（53 )输出的 FM已调载波的中心频率为 20MHz，则调制时在二次频率调制过程中通过提取混频输出中的和频分量就可获得中心频率为 35MHz的发送中频信号，而解调混频时通过解调倍频器（56) 的三倍频处理后获得中心频率为 44.545MHz或 45.455MHz的本地 Chirp脉冲载波，则相关解扩结果的中心频率为 455KHz，这样就便于实现与现有的采用 25K/12.5KHZ载波信道带宽和 455KHz 解调中频的窄带 FM制式的半双工通信装备的兼容。

实施例 6

本实施例用于说明本发明提供的第一种半双工 FM/S-Chirp 调制 /解调器的实现过程，采用如图 6所示的半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器。其实现过程如前述部份中对该调制 /解调器的有关描述，在此不再重复。

该半双工 FM/S-Chirp 调制 /解调器，工作于调制模式时，一次频率调制和二次频竿调帀，」|«¾ ¾¾丑^/¾ 一¾]¾，

(^调市宝干暗处理）；工作于解调模式时在特殊的二次频率调制状态下产生解调所需的本地载波，解调预处理也最简化，因此其功耗比第一种半双工 FM/Chirp调制 /解调器更小，其组成也比第一种半双工 FM/Chirp调制 /解调器更简单。由于 S-Chirp脉冲载波产生采用的是 DDS 电路（62)，因此适于发送中频和接收中频的频率均较低的情况下使用，且便于适应接收中频与发送中频存在较大差异的情况。例如： DDS电路（62)在调制模式下直接输出中心频率在 10MHz左右的发送中频，在解调模式下（假设 FM解调的中频为 455KHz) 输出中心频率在 6MHz左右的本地载波就可支持 6.5MHz左右的接收中频。

实施例 7

本实施例用于说明本发明提供的第二种半双工 FM/S-Chirp 调制 /解调器的实现过程，采用如图 7所示的半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器。其实现过程如前述部份中对该调制 /解调器的有关描述，在此不再重复。

该半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器，工作于调制模式时，一次频率调制和二次频率调制同时实现且共用同一电路，调制预处理最简化（调制过程中暗含有幅度匹配处理)；工作于解调模式时，在特殊的二次频率调制状态下产生解调所需的本地载波，解调预处理较简化；调制时的功耗与第一种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器的相同，其解调时的功耗会大于第一种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器解调时的功耗，其组成也较简单。由于 S-Chirp脉冲载波产生采用的是 DDS电路（72 )，解调预处理中采用了倍频，因此便于适应发送中频较低且接收中频明显高于发送中频的情况。例如：利用 DDS电路（72)输出中心频率在 10MHz左右的载波，直接支持 10MHz左右的发送中频，并通过 2或 3倍频支持 20MHz或 30MHz左右的接收中频。

实施例 8

本实施例用于说明本发明提供的第三种半双工 FM/S-Chirp 调制 /解调器的实现过程，采用如图 8所示的半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器。其实现过程如前述部份中对该调制 /解调器的有关描述，在此不再重复。

该半双工 FM/Chirp调制 /解调器在第二种半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器的基础上加入了倍频与频谱搬移电路（84)，调制预处理最简化（调制过程中暗含有幅度匹配），工作于解调模式时调制部份的电路仍需工作，因此其组成较复杂，解调时的功耗会比第一种和第二种半双工 FM/S-Chirp 调制 /解调器解调时的功耗大。在该半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器中，由于可以利用倍频与频谱搬移电路（84)中的倍频和频谱搬移处理来扩展频偏和实现频谱搬移，因此适于在发收中频的频率高或载波信道带宽较大时使用。例如： DDS 电路（82) 输出的载波的中心频率为 10MHz左右，经过 3 倍频之后将频偏扩展 3倍，中心频率也提高 3倍，再经过频谱搬移后就可支持中心频率在 150-500MHZ的发送中频和接收中频。此外，由于倍频与频谱搬移电路（84) 还可以根据调制和解调的需要实现不同位置的频谱搬移，因此该半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器也适于在发收中频的频率高且中心频率相差较大时使用。

Claims

1. 一种半双工 FM/Chirp调制 /解调方法，其内容是：采用一个有调制模式和解调模式两种工作模式的载波产生电路；在调制模式下，通过对载波产生电路输出的载波进行调制预处理来获得调制所需的调制用基础载波，用待调制基带信号对调制用基础载波进行频率调制并将所获得的已调载波作为通信信号；在解调模式下，通过对载波产生电路输出的载波进行解调预处理来获得解调所需的本地载波，将本地载波与接收到的己调载波进行混频，采用待调制基带信号对调制用基础载波进行频率调制时所对应类型的频率调制方式的频率解调处理，从混频输出中的和频或差频分量中解调恢复出待调制基带信号的还原样本；其特征在于：

所述载波产生电路，为 Chirp脉冲载波产生电路；所述载波产生电路输出的载波，为 Chirp脉冲载波；

所述调制预处理，有幅度匹配、倍频和频谱搬移三种基本类型以及由这三种基本类型组合而形成的复合类型；所述解调预处理，也有幅度匹配、倍频和频谱搬移三种基本类型以及由这三种基本类型组合而形成的复合类型；所述调制预处理与解调预处理，可以分别使用不同的预处理，或共用部份的预处理，或组合使用调制预处理和调制处理来实现解调预处理；

所述调制用基础载波，为作为一次频率调制载波使用的 Chirp脉冲载波；所述已调载波，为 FM/Chirp已调载波；

所述解调所需的本地载波，为幅度、扫频规律和扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波；

所述混频输出中的和频或差频分量，为 FM/Chirp解调过程中的相关解扩结果。

2. —种根据权利要求 1所述的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工

FM/Chirp调制 /解调器，由载波产生电路（21 )、单刀双掷切换电路（22)、 FM调制电路（23 )、调制混频器（24)、调制带通滤波器（25 )、解调混频器（26)、解调带通滤波器（27) 和 FM解调器（28) 组成；根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择载波产生电路（21 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（22) 的切换输出端口；在调制模式下，载波产生电路（21 ) 输出调制用基础载波并经过单刀双掷切换电路（22) 的切换输出至调制混频器（24)， FM调制电路（23 ) 将待调制基带信号对正弦载波进行 FM调制获得 FM已调载波，调制混频器（24) 将单刀双掷切换电路（22) 输出的调制用基础载波与 FM调制电路（23 ) 输出的 FM已调载波进行混频，调制带通滤波器（25 ) 从调制混频器（24) 的输出中提取出和频或差频分量作为发送中频信号；在解调模式下，载波产生电路（21 ) 输出解调所需的本地载波并经过单刀双掷切换电路（22) 的切换输出至解调混频器（26)，解调混频器（26)将单刀双掷切换电路（22 )输出的本地载波与接收中频信号进行混频，解调带通滤波器（27 ) 从解调混频器（26) 的输出中提取出和频或差频分量， FM解调器（28) 从解调带通滤波器（27) 的输出中解调恢复出待调制基带信号的还原样本；其特征在于：

所述载波产生电路（21 )，为 Chirp脉冲载波产生电路；尸 T还调制用巷础载汲，为作为一次频军调制载波使用的幅度满足调制要求的 Chirp 脉冲载波；所述发送中频信号，为 FM/Chirp已调载波；

所述解调所需的本地载波，为幅度、扫频规律及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波；

所述接收中频信号，为接收到的 FM/Chirp已调载波；

所述解调带通滤波器（27) 的输出，为 FM/Chirp解调过程中的相关解扩结果。

3. 一种根据权利要求 1 所述的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工

FM/Chirp调制 /解调器，由载波产生电路（31 )、FM调制电路（32)、调制混频器（33 )、调制带通滤波器（34)、单刀双掷切换电路（35 )、解调混频器（36)、解调带通滤波器 (37) 和 FM解调器（38) 组成；根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择载波产生电路（31 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（35 ) 的切换输出端口；在调制模式下，载波产生电路（31 )输出调制用基础载波， FM调制电路（32) 将待调制基带信号对正弦载波进行 FM调制获得 FM已调载波，调制混频器（33 ) 将载波产生电路（31 ) 输出的调制用基础载波与 FM调制电路（32) 输出的 FM己调载波进行混频，调制带通滤波器（34) 从调制混频器（33 ) 的输出中提取出和频或差频分量并经过单刀双掷切换电路（35 ) 的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下，载波产生电路（31 ) 输出解调用基础载波， FM 调制电路（32) 输出某一固定频率的正弦载波，调制混频器（33 ) 将载波产生电路（31 ) 输出的解调用基础载波与 FM调制电路（32) 输出的正弦载波进行混频，调制带通滤波器（34) 从调制混频器（33 ) 的输出中提取出和频或差频分量并经过单刀双掷切换电路（35 ) 的切换输出作为解调所需的本地载波，解调混频器（36 ) 将单刀双掷切换电路（35 ) 输出的本地载波与接收中频信号进行混频，解调带通滤波器（37) 从解调混频器（36) 的输出中提取出和频或差频分量， FM解调器（38) 从解调带通滤波器（37) 的输出中解调恢复出待调制基带信号的还原样本；其特征在于：

所述载波产生电路（31 )，为 Chirp脉冲载波产生电路；

所述调制用基础载波，为作为一次频率调制载波使用的幅度满足调制要求的 Chirp 脉冲载波；所述发送中频信号，为 FM/Chirp已调载波；

所述解调用基础载波，为 Chirp脉冲载波；所述解调所需的本地载波，为幅度、扫频规律及扫频周期起始位置均满足 FM/Chirp解调要求的本地 Chirp脉冲载波；

所述接收中频信号，为接收到的 FM/Chirp已调载波；

所述解调带通滤波器（37) 的输出，为 FM/Chirp解调过程中的相关解扩结果。

4. 一种根据权利要求 1 所述的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工

FM/Chirp调制 /解调器，由载波产生电路（41 )、 FM调制电路（42)、调制混频器（43 )、调制带通滤波器（44)、倍频与频谱搬移电路（45 )、单刀双掷切换电路（46)、解调混频器（47 )、解调带通滤波器（48)和 FM解调器（49) 组成；根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择载波产生电路（41 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切秧电蹐 46 的切换输出端口；在调制模式下，载波产生电路（41 ) 输出调制用基础载波， FM调制电路（42)将待调制基带信号对正弦载波进行 FM调制获得 FM已调载波，调制混频器（43 ) 将载波产生电路（41 ) 输出的调制用基础载波与 FM调制电路（42)输出的 FM己调载波进行混频，调制带通滤波器（44)从调制混频器（43 ) 的输出中提取出和频或差频分量并输出至倍频与频谱搬移电路（45 )，倍频与频谱搬移电路（45 ) 的输出经过单刀双掷切换电路（46) 的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下，载波产生电路（41 ) 输出解调用基础载波， FM 调制电路（42) 输出某一固定频率的正弦载波，调制混频器（43 ) 将载波产生电路（41 ) 输出的解调用基础载波与 FM调制电路（42 ) 的正弦载波进行混频，调制带通滤波器（44) 从调制混频器 (43 )的输出中提取出和频或差频分量并输出至倍频与频谱搬移电路（45 )，倍频与频谱搬移电路（45 ) 的输出经过单刀双掷切换电路（46) 的切换输出作为解调所需的本地载波，解调混频器（47) 将单刀双掷切换电路（46) 输出的本地载波与接收中频信号进行混频，解调带通滤波器（48) 从解调混频器（47) 的输出中提取出和频或差频分量， FM 解调器（49) 从解调带通滤波器（48) 的输出中解调恢复出待调制基带信号的还原样本；其特征在于：

所述载波产生电路（41 )，为 Chirp脉冲载波产生电路；

所述调制用基础载波，为作为一次频率调制载波使用的幅度满足调制要求的 Chirp 脉冲载波；所述发送中频信号，为 FM/Chirp己调载波；

所述接收中频信号，为接收到的 FM/Chirp已调载波；

所述解调带通滤波器（48) 的输出，为 FM/Chirp解调过程中的相关解扩结果。

5. 一种根据权利要求 1 所述的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工

FM/Chirp调制 /解调器，由载波产生电路（51 )、单刀双掷切换电路（52)、 FM调制电路（53 )、调制混频器（54)、调制带通滤波器（55 )、解调倍频器（56)、解调混频器（57)、解调带通滤波器（58) 和 FM解调器（59) 组成；根据收发控制信号的高 / 低电平状态，选择载波产生电路（51 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（52) 的切换输出端口；在调制模式下，载波产生电路（51 ) 输出调制用基础载波并经过单刀双掷切换电路（52) 的切换输出至调制混频器（54)， FM调制电路（53 ) 将待调制基带信号对正弦载波进行 FM调制获得 FM已调载波，调制混频器 (54) 将单刀双掷切换电路（52) 输出的调制用基础载波与 FM调制电路（53 ) 输出的 FM已调载波进行混频，调制带通滤波器（55 ) 从调制混频器（54) 的输出中提取出和频或差频分量作为发送中频信号；在解调模式下，载波产生电路（51 ) 输出解调用基础载波并经过单刀双掷切换电路（52)的切换输出至解调倍频器（56)，解调倍频器（56) 将单刀双掷切换电路（52) 输出的解调用基础载波的倍频结果作为解调所需的本地载波输出至解调混频器（57)，解调混频器（57)将解调倍频器（56)输出的本地载汲与接収中频信号进行混频，解调带通滤波器（58 ) 从解调混频器（57 ) 的输出中提取出和频或差频分量， FM解调器（59) 从解调带通滤波器（58 ) 的输出中解调恢复出待调制基带信号的还原样本；其特征在于：

所述载波产生电路（51 )，为 Chirp脉冲载波产生电路；

所述接收中频信号，为接收到的 FM/Chirp己调载波；

所述解调带通滤波器（58 ) 的输出，为 FM/Chirp解调过程中的相关解扩结果。

6. 一种根据权利要求 1 所述的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工

FM/S-Chirp调制 /解调器，由相加器（61 )、 DDS电路（62)、 DAC电路（63 )、单刀双掷切换电路（64)、解调混频器（65 )、解调带通滤波器（66 ) 和 FM解调器（67) 组成；根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择相加器（61 ) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（64) 的切换输出端口；在调制模式下， DDS电路 (62)根据相加器（61 )输出的调制频率调谐字 FTW_T 产生相应的调制用载波波形的幅度取值序列， DAC电路（63 ) 根据 DDS电路（62 ) 输出的调制用载波波形的幅度取值序列产生相应的发送已调载波， DAC电路（63 )输出的发送已调载波经单刀双掷切换电路（64 ) 的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下， DDS电路（62 ) 根据相加器（61 )输出的解调频率调谐字 (F7W_R)产生相应的解调用载波波形的幅度取值序列， DAC电路（63 ) 根据 DDS电路（62) 输出的解调用载波波形的幅度取值序列产生相应的解调用基础载波， DAC电路（63 )输出的解调用基础载波经单刀双掷切换电路（64) 的切换输出作为解调所需的本地载波，解调混频器（65 ) 将单刀双掷切换电路（64) 输出的本地载波与接收中频信号进行混频，解调带通滤波器（66) 从解调混频器（65 ) 的输出中提取出和频或差频分量， FM 解调器（67 ) 从解调带通滤波器（66) 的输出中解调恢复出待调制基带信号的还原样本；其特征在于：

所述相加器（61 ) 输出的调制频率调谐字 (FTW_T)，由调制模式下的频率调谐中间值 FTW_0T)、调制模式下的扫频频率调谐字（FHF^ (t D 和频率调制频率调谐字 (FTW_QT (t 进行相加而获得；

所述发送已调载波，为 FM/S-Chirp已调载波；所述发送中频信号，为 FM/S-Chirp 已调载波；

所述相加器（61 ) 输出的解调频率调谐字 FTW_R ，由解调模式下的频率调谐中间值 (FTW_0R )、解调模式下的扫频频率调谐字 (t 和取值为某一固定值的频率调制频率调谐字 (FTW _R) 进行相加而获得；

所述解调用基础载波，为 S-Chirp脉冲载波；所述解调所需的本地载波，为幅度、扫频规律及扫频周期起始位置均满足 FM/S-Chirp解调要求的本地 S-Chirp脉冲载波； /T^ISH ^Ig^', 刀伎叹到 hJWi! Jhirp 调载汲；

所述解调带通滤波器（66) 的输出，为 FM/S-Chirp解调过程中的相关解扩结果。

7. —种根据权利要求 1所述的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器，由相加器（71)、 DDS电路（72)、 DAC电路（73)、单刀双掷切换电路（74)、解调倍频器（75)、解调混频器（76)、解调带通滤波器（77)和 FM解调器（78) 组成；根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择相加器（71) 工作于调制模式或解调模式，同时选择单刀双掷切换电路（74) 的切换输出端口；在调制模式下， DDS 电路（72) 根据相加器（71) 输出的调制频率调谐字 FJW_T 产生相应的调制用载波波形的幅度取值序列， DAC电路（73) 根据 DDS电路（72) 输出的调制用载波波形的幅度取值序列产生相应的发送己调载波， DAC电路（73)输出的发送已调载波经单刀双掷切换电路（74)的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下， DDS 电路（72) 根据相加器（71) 输出的解调频率调谐字 FTW_R) 产生相应的解调用载波波形的幅度取值序列， DAC电路（73) 根据 DDS电路（72) 输出的解调用载波波形的幅度取值序列产生相应的解调用基础载波并经过单刀双掷切换电路（74) 的切换输出至解调倍频器（75)，解调倍频器（75)对单刀双掷切换电路（74)输出的解调用基础载波进行倍频，解调倍频器（75)输出的倍频结果作为解调所需的本地载波，解调混频器（76) 将解调倍频器（75) 输出的本地载波与接收中频信号进行混频，解调带通滤波器（77) 从解调混频器（76) 的输出中提取出和频或差频分量， FM 解调器（78) 从解调带通滤波器（77) 的输出中解调恢复出待调制基带信号的还原样本；其特征在于- 所述相加器（71) 输出的调制频率调谐字（ 7^ )，由调制模式下的频率调谐中间值 (FTW_0T)、调制模式下的扫频频率调谐字 FTWp_T '(t) 和频率调制频率调谐字 CFTWQT (t 进行相加而获得；

所述相加器（71) 输出的解调频率调谐字 (FTW_R), 由解调模式下的频率调谐中间值 (FTW_0R 、解调模式下的扫频频率调谐字 FTW (t 和取值为某一固定值的频率调制频率调谐字 (βΤίν_Ω 进行相加而获得；

所述解调用基础载波，为 S-Chirp脉冲载波；所述解调所需的本地载波，为幅度、扫频规律及扫频周期起始位置均满足 FM/S-Chirp解调要求的本地 S-Chirp脉冲载波；所述接收中频信号，为接收到的 FM/S-Chirp已调载波；

所述解调带通滤波器（77) 的输出，为 FM/S-Chirp解调过程中的相关解扩结果。

8. 一种根据权利要求 1所述的半双工 FM/Chirp调制 /解调方法实现的半双工 FM/S-Chirp调制 /解调器，由相加器（81)、 DDS电路（82)、 DAC电路（83)、倍频与频谱搬移电路（84)、单刀双掷切换电路（85)、解调混频器（86)、解调带通滤波器

(87)和 FM解调器（88)组成；根据收发控制信号的高 /低电平状态，选择相加器（81.) 丄忭卞调制悮 ¾ 解调模式，问时选择单刀双掷切换电路（85) 的切换输出端口；在调制模式下， DDS 电路（82) 根据相加器（81) 输出的调制频率调谐字（F7TF_r) 产生相应的调制用载波波形的幅度取值序列， DAC电路（83) 根据 DDS电路（82) 输出的调制用载波波形的幅度取值序列产生相应的调制用基础载波， DAC电路（83)输出的调制用基础载波作为倍频与频谱搬移电路（84) 的输入信号，倍频与频谱搬移电路（84) 输出的调制用基础载波的倍频与频谱搬移结果经单刀双掷切换电路（85) 的切换输出作为发送中频信号；在解调模式下， DDS电路（82) 根据相加器（81)输出的解调频率调谐字 (FTW_R) 产生相应的解调用载波波形的幅度取值序列， DAC 电路 (83)根据 DDS电路（82)输出的解调用载波波形的幅度取值序列产生相应的解调用基础载波， DAC电路（83)输出的解调用基础载波作为倍频与频谱搬移电路（84) 的输入信号，倍频与频谱搬移电路（84) 输出的解调用基础载波的倍频与频谱搬移结果经单刀双掷切换电路（85) 的切换输出作为解调所需的本地载波，解调混频器（86) 将单刀双掷切换电路（85) 输出的本地载波与接收中频信号进行混频，解调带通滤波器（87) 从解调混频器（86) 的输出中提取出和频或差频分量， FM解调器（88) 从解调带通滤波器（87)的输出中解调恢复出待调制基带信号的还原样本；其特征在于：所述相加器（81) 输出的调制频率调谐字 (FTW ，由调制模式下的频率调谐中间值（FT^ )、调制模式下的扫频频率调谐字 FTW^ (t 和频率调制频率调谐字 (FTWQT (t 进行相加而获得；

所述调制用基础载波，为 FM/S-Chirp已调载波；所述发送中频信号，为 FM/S-Chirp 已调载波；

所述相加器（81) 输出的解调频率调谐字 FTW_R ，由解调模式下的频率调谐中间值 (FTW_0R)、解调模式下的扫频频率调谐字 F!W^ (t)) 和取值为某一固定值的频率调制频率调谐字 (FTWQR) 进行相加而获得；

所述解调带通滤波器（87) 的输出，为 FM/S-Chirp解调过程中的相关解扩结果。