專利名稱：一種基于直接擴頻技術(shù)的 pwm調(diào)制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于開關(guān)電源EMI技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種PWM (脈沖寬度調(diào)制)調(diào)制方法，尤其涉及一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法；同時，本發(fā)明還涉及一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各種電子產(chǎn)品對電源的要求也越來越 高，開關(guān)電源以體積小、損耗小、效率高等優(yōu)點，在電源領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛，開關(guān)電源技術(shù)已經(jīng)成為電源領(lǐng)域中的主流技術(shù)。但應(yīng)用在通信、儀器儀表等設(shè)備中時，開關(guān)電源的開關(guān)脈沖及其諧波與寄生振蕩帶來的電磁干擾(EMI)，使得這些系統(tǒng)中的某些性能或指標(biāo)有不同程度的下降。如何減小開關(guān)電源對系統(tǒng)中其他設(shè)備及外界的電磁干擾，一直是電源設(shè)計中不可回避的問題。通常，根據(jù)傳播路徑的不同，開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾可以分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩大類，傳導(dǎo)干擾沿電源的輸入、輸出線傳播；而輻射干擾屬于射頻干擾，以空間輻射為主。針對傳導(dǎo)干擾和輻射干擾的不同特點，抑制EMI的傳統(tǒng)做法分別是采用濾波和屏蔽技術(shù)。只要設(shè)計合理，效果都比較明顯。但是，在有些場合卻很難滿足設(shè)計要求。擴頻技術(shù)原本是應(yīng)用于無線通信領(lǐng)域中的一種新技術(shù)，它通過頻率調(diào)制把射頻能量拓展到一個比較寬的頻率范圍內(nèi)，擴頻技術(shù)主要應(yīng)用于方波信號，方波信號由基頻信號和其奇次諧波構(gòu)成。而主要的電磁輻射能量來自于基頻信號、3次和5次諧波分量。將基頻信號的能量分布到一定的頻率范圍內(nèi)，同時也將其各次諧波的能量分布到了一個更廣的頻率范圍。因為經(jīng)過調(diào)制η次諧波的頻率范圍是經(jīng)過調(diào)制后基頻范圍的η倍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法，可解決目前開關(guān)電源抑制EMI難以滿足設(shè)計要求的問題，并在一定程度上提高了電源效率，具有簡單、高效、調(diào)制度可控、在要求范圍隨機性好的特點。此外，本發(fā)明還提供一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)，可解決目前開關(guān)電源抑制EMI難以滿足設(shè)計要求的問題，并在一定程度上提高了電源效率，具有簡單、高效、調(diào)制度可控、在要求范圍隨機性好的特點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法，所述方法包括如下步驟步驟SI、將一列PWM信號以及一列擴頻序列作為輸入信號輸入至一直接擴頻運算單元；步驟S2、所述直接擴頻運算單元以一個基準信號為準，對PWM信號和擴頻序列在規(guī)定范圍內(nèi)進行直接擴頻運算；步驟S3、根據(jù)步驟S2的運算結(jié)果來決定輸出的狀態(tài)；
步驟S4、循環(huán)進行步驟SI、步驟S2、步驟S3，得到隨機的直接擴頻的PWM信號，將此PWM信號進行處理后驅(qū)動開關(guān)管，或直接驅(qū)動開關(guān)管。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟SI還包括利用一 PWM信號生成單元生成被調(diào)制的PWM信號；利用一擴頻序列生成單元生成需要的擴頻序列。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S2中，所述直接擴頻運算單元直接利用具有高碼率的擴頻碼序列采用各種調(diào)制方式來擴展頻譜；將信源與設(shè)定的偽隨機碼進行模二加；直接擴頻運算的處理流程包括在觸發(fā)信號控制下，直接將PWM信號和偽隨機序列進行異或運算。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S2中，被調(diào)制的PWM信號任意選擇調(diào)制范圍。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S2中的基準信號由內(nèi)部產(chǎn)生或者由外部提供。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S3中，由輸出的正態(tài)分布結(jié)果來決定其輸出高低狀態(tài)；或者對運算結(jié)果使用哈希算法或次冪運算，由哈希算法或次冪運算結(jié)果來決定其輸出高低狀態(tài)；或者直接判斷步驟S2的運算狀態(tài)為“I”或則“0”，來輸出其高低狀態(tài)。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S4中，對PWM信號進行處理包括對擴頻后的PWM進行放大、取樣、采集邊沿、延長長度、去噪、電壓電流雙重采樣中的一種或多種。—種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括PWM信號生成單元，用以生成被調(diào)制的PWM信號；擴頻序列生成單元，用以生成擴頻序列；信號輸入單元，用于將所述PWM信號生成單元生成的PWM信號以及擴頻序列生成單元生成的擴頻序列作為輸入信號，輸入至一直接擴頻運算單元；直接擴頻運算單元，用于以一個基準信號為準，對PWM信號和擴頻序列在規(guī)定范圍內(nèi)進行直接擴頻運算；狀態(tài)輸出單元，用以根據(jù)所述直接擴頻運算單元的運算結(jié)果來決定輸出的狀態(tài)。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)還包括信號處理單元，用于將經(jīng)過直接擴頻的隨機的PWM信號進行處理后用于驅(qū)動開關(guān)管。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)還包括調(diào)制范圍選擇單元，用以任意選擇被調(diào)制的PWM信號的調(diào)制范圍。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述基準信號由內(nèi)部產(chǎn)生或者由外部提供。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)利用可編程邏輯器件、在可編程邏輯器件內(nèi)完成，或者利用分離模塊完成。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提出的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法及系統(tǒng)，將PWM和擴頻序列送入運算器進行運算，該運算器則是為完成PWM和這個擴頻序列的直接擴頻而特意設(shè)計的，使用該方法就可將以該擴頻序列為準對PWM的特定部分進行直接擴頻。本發(fā)明解決了目前開關(guān)電源抑制EMI難以滿足設(shè)計要求的問題，并在一定程度上提高了電源效率，具有簡單、高效、調(diào)制度可控、在要求范圍隨機性好的特點。


圖I為本發(fā)明基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)的作用原理圖。圖2為本發(fā)明基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)的組成示意圖。圖3為本發(fā)明PWM調(diào)制系統(tǒng)在可編程邏輯器件中的架構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。實施例一請參閱圖I、圖2，本發(fā)明揭示了一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括PWM信號生成單元11、擴頻序列生成單元12、信號輸入單元13、調(diào)制范圍選擇單元14、直接擴頻運算單元15、狀態(tài)輸出單元16、信號處理單元17。

PWM信號生成單元11用以生成被調(diào)制的PWM信號。擴頻序列生成單元12用以生成擴頻序列。信號輸入單元13用于將PWM信號生成單元11生成的PWM信號以及擴頻序列生成單元12生成的擴頻序列作為輸入信號，輸入至直接擴頻運算單元15。調(diào)制范圍選擇單元14用以根據(jù)需要任意選擇被調(diào)制的PWM信號的調(diào)制范圍。直接擴頻運算單元15用于以一個基準信號為準，對PWM信號和擴頻序列在規(guī)定范圍內(nèi)進行直接擴頻運算。所述直接擴頻運算單元直接利用具有高碼率的擴頻碼序列采用各種調(diào)制方式來擴展頻譜；將信源與設(shè)定的偽隨機碼進行模二加。本實施例中，直接擴頻運算的處理流程包括但不限于在觸發(fā)信號控制下，直接將PWM信號和偽隨機序列進行異或運算。此外，在規(guī)定范圍內(nèi)是為了確定擴頻調(diào)制率不會太大，比如規(guī)定擴頻序列和PWM的調(diào)制率不超過20%。所述基準信號由內(nèi)部產(chǎn)生或者由外部提供。狀態(tài)輸出單元16用以根據(jù)所述直接擴頻運算單元的運算結(jié)果來決定輸出的狀態(tài)。具體方式包括但不限于由輸出的正態(tài)分布結(jié)果來決定其輸出高低狀態(tài)；或者對運算結(jié)果使用哈希算法或次冪運算，由哈希算法或次冪運算結(jié)果來決定其輸出高低狀態(tài)；或者直接判斷步驟S2的運算狀態(tài)為“I”或則“0”，來輸出其高低狀態(tài)。由于此處判斷并非固定不變的，這里僅舉例說明比如，在運算后判斷的狀態(tài)為I或則0，那么當(dāng)I比O多時輸出為高電平，I比O少時輸出低電平，I和O相同時輸出高阻狀態(tài)。信號處理單元17用于將經(jīng)過直接擴頻的隨機的PWM信號進行處理，處理后的信號用于驅(qū)動開關(guān)管；當(dāng)然，也可以不經(jīng)過信號處理單元，而直接將經(jīng)過直接擴頻的隨機的PWM信號用于驅(qū)動開關(guān)管。本發(fā)明系統(tǒng)可以利用可編程邏輯器件、在可編程邏輯器件內(nèi)完成，也可以利用分離模塊完成。如圖3所示，本實施例中，本發(fā)明系統(tǒng)利用可編程邏輯器件完成。以上介紹了本發(fā)明基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)的組成，本發(fā)明在揭示上述系統(tǒng)的同時，還揭示了一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法，所述方法包括如下步驟步驟SI將一列PWM信號以及一列擴頻序列作為輸入信號輸入至一直接擴頻運算單元。具體地，利用PWM信號生成單元生成被調(diào)制的PWM信號；利用擴頻序列生成單元生成需要的擴頻序列。步驟S2所述直接擴頻運算單元以一個基準信號為準(所述基準信號由內(nèi)部產(chǎn)生或者由外部提供)，對PWM信號和擴頻序列在規(guī)定范圍內(nèi)進行直接擴頻運算。被調(diào)制的PWM信號可以任意選擇調(diào)制范圍，并進行直接擴頻調(diào)制。所述直接擴頻運算單元直接利用具有高碼率的擴頻碼序列采用各種調(diào)制方式來擴展頻譜；將信源與設(shè)定的偽隨機碼進行模二力口。本實施例中，直接擴頻運算的處理流程包括但不限于在觸發(fā)信號控制下，直接將PWM信號和偽隨機序列進行異或運算。此外，在規(guī)定范圍內(nèi)是為了確定擴頻調(diào)制率不會太大，比如規(guī)定擴頻序列和PWM的調(diào)制率不超過20%。步驟S3根據(jù)步驟S2的運算結(jié)果來決定輸出的狀態(tài)。具體方式包括但不限于由輸出的正態(tài)分布結(jié)果來決定其輸出高低狀態(tài)；或者對運算結(jié)果使用哈希算法或次冪運算，由哈希算法或次冪運算結(jié)果來決定其輸出高低狀態(tài)；或者直接判斷步驟S2的運算狀態(tài)為“I”或則“0”，來輸出其高低狀態(tài)。由于此處判斷并非固定不變的，這里僅舉例說明比如，在運算后判斷的狀態(tài)為I或則0，那么當(dāng)I比O多時輸出為高電平，I比O少時輸出低電平，I和O相同時輸出高阻狀態(tài)。步驟S4循環(huán)進行步驟SI、步驟S2、步驟S3，得到隨機的直接擴頻的PWM信號，將此PWM信號進行處理后用于驅(qū)動開關(guān)管，或直接用于驅(qū)動開關(guān)管，從而達到本發(fā)明的技術(shù)效果。對PWM信號進行處理的方式包括但不限于對擴頻后的PWM進行放大、取樣、采集邊 沿、延長長度、去噪、電壓電流雙重采樣等等。這里的直接擴頻后的PWM是在未經(jīng)擴頻的PWM經(jīng)過隨機序列調(diào)制而來的，相當(dāng)于擴頻后的PWM只是在原來的PWM上作了某些改變。綜上所述，本發(fā)明提出的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法及系統(tǒng)，將PWM和擴頻序列送入運算器進行運算，該運算器則是為完成PWM和這個擴頻序列的直接擴頻而特意設(shè)計的，使用該方法就可將以該擴頻序列為準對PWM的特定部分進行直接擴頻。本發(fā)明解決了目前開關(guān)電源抑制EMI難以滿足設(shè)計要求的問題，并在一定程度上提高了電源效率，具有簡單，高效，調(diào)制度可控，在要求范圍隨機性好的特點。這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
權(quán)利要求
1.一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 步驟SI、將一列PWM信號以及一列擴頻序列作為輸入信號輸入至一直接擴頻運算單元; 步驟S2、所述直接擴頻運算單元以一個基準信號為準，對PWM信號和擴頻序列在規(guī)定范圍內(nèi)進行直接擴頻運算； 步驟S3、根據(jù)步驟S2的運算結(jié)果來決定輸出的狀態(tài)； 步驟S4、循環(huán)進行步驟SI、步驟S2、步驟S3，得到隨機的直接擴頻的PWM信號，將此PWM信號進行處理后用于驅(qū)動開關(guān)管，或直接用于驅(qū)動開關(guān)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法，其特征在于所述步驟SI還包括 利用一 PWM信號生成單元生成被調(diào)制的PWM信號； 利用一擴頻序列生成單元生成需要的擴頻序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法，其特征在于 所述步驟S2中，所述直接擴頻運算單元直接利用具有高碼率的擴頻碼序列采用各種調(diào)制方式來擴展頻譜；將信源與設(shè)定的偽隨機碼進行模二加；直接擴頻運算的處理流程包括在觸發(fā)信號控制下，直接將PWM信號和偽隨機序列進行異或運算。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法，其特征在于 所述步驟S2中，被調(diào)制的PWM信號任意選擇調(diào)制范圍；所述步驟S2中的基準信號由內(nèi)部產(chǎn)生或者由外部提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法，其特征在于 所述步驟S3中，由輸出的正態(tài)分布結(jié)果來決定其輸出高低狀態(tài)；或者對運算結(jié)果使用哈希算法或次冪運算，由哈希算法或次冪運算結(jié)果來決定其輸出高低狀態(tài)；或者直接判斷步驟S2的運算狀態(tài)為“ I”或則“O”，來輸出其高低狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法，其特征在于 所述步驟S4中，對PWM信號進行處理包括對擴頻后的PWM進行放大、取樣、采集邊沿、延長長度、去噪、電壓電流雙重采樣中的一種或多種。
7.一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 PWM信號生成單元，用以生成被調(diào)制的PWM信號； 擴頻序列生成單元，用以生成擴頻序列； 信號輸入單元，用于將所述PWM信號生成單元生成的PWM信號以及擴頻序列生成單元生成的擴頻序列作為輸入信號，輸入至一直接擴頻運算單元； 直接擴頻運算單元，用于以一個基準信號為準，對P麗信號和擴頻序列在規(guī)定范圍內(nèi)進行直接擴頻運算； 狀態(tài)輸出單元，用以根據(jù)所述直接擴頻運算單元的運算結(jié)果來決定輸出的狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于 所述系統(tǒng)還包括信號處理單元，用于將經(jīng)過直接擴頻的隨機的PWM信號進行處理后用于驅(qū)動開關(guān)管。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于 所述系統(tǒng)還包括調(diào)制范圍選擇單元，用以任意選擇被調(diào)制的PWM信號的調(diào)制范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于所述基準信號由內(nèi)部產(chǎn)生或者由外部提供。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)利用可編程邏輯器件、在可編程邏輯器件內(nèi)完成，或者利用分離模塊完成。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種基于直接擴頻技術(shù)的PWM調(diào)制方法及系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟步驟S1、將一列PWM信號以及一列擴頻序列作為輸入信號輸入至一直接擴頻運算單元；步驟S2、所述直接擴頻運算單元以一個基準信號為準，對PWM信號和擴頻序列在規(guī)定范圍內(nèi)進行直接擴頻運算；步驟S3、根據(jù)步驟S2的運算結(jié)果來決定輸出的狀態(tài)；步驟S4、循環(huán)進行步驟S1、步驟S2、步驟S3，得到隨機的直接擴頻的PWM信號，將此PWM信號進行處理后用于驅(qū)動開關(guān)管，或直接用于驅(qū)動開關(guān)管。本發(fā)明解決了目前開關(guān)電源抑制EMI難以滿足設(shè)計要求的問題，并在一定程度上提高了電源效率，具有簡單，高效，調(diào)制度可控，在要求范圍隨機性好的特點。
文檔編號H02M1/44GK102820772SQ201210282249
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者史宣漢, 周冬 申請人:江蘇中江物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司