專利名稱：占空比可變的交疊半余弦散射通信調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域中的一種占空比可變的交疊半余弦散射通信調(diào)制器，特別適用于大、中容量的散射通信系統(tǒng)作調(diào)制器裝置。
背景技術(shù)：
散射通信領(lǐng)域中，信號形式及調(diào)制解調(diào)方式的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的散射通信調(diào)制器一般采用全占空、無交疊、無頻率分集的信號形式，由調(diào)制器在碼元的周期內(nèi)產(chǎn)生一路全占空的傳輸信號波形后直接進(jìn)行調(diào)制輸出。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)制器結(jié)構(gòu)簡單，缺點(diǎn)是發(fā)射機(jī)功率利用率低，抗信道衰落性能差以及受多徑展寬影響較為嚴(yán)重等。特別在大，中容量的散射通信系統(tǒng)中，由于傳輸?shù)男盘査俾瘦^高，信道衰落和多徑展寬的影響更為嚴(yán)重，直接影響通信的質(zhì)量及可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種具有較高功率利用率、較強(qiáng)抗信道衰落能力和較強(qiáng)抗多徑能力的占空比可變的交疊半余弦散射通信調(diào)制器，且本實(shí)用新型還具有電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，體積小，重量輕，性能穩(wěn)定可靠，維修方便等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由低中頻QPSK調(diào)制器1、D/A變換器2，本振模塊3，混頻器4，帶通濾波器5，放大器6，電源15等組成，其中低中頻QPSK調(diào)制器1的輸入端口1通過時(shí)鐘線與符號時(shí)鐘入端口A相連，輸入端口2通過數(shù)據(jù)線與信碼入端口B相連，輸出端口3通過數(shù)據(jù)總線與D/A變換器2輸入端口1相連；混頻器4輸入端口1，2分別通過信號線與D/A變換器2輸出端口2、本振模塊3輸出端口1相連，其輸出端口3通過信號線與帶通濾波器5輸入端口1相連；放大器6輸入端口1通過信號線與帶通濾波器5輸出端口2相連，輸出端口2通過信號線與發(fā)射信號出端口C相連，電源15出端+V電壓端與各部件相應(yīng)電源端連接。
本實(shí)用新型低中頻QPSK調(diào)制器1由奇偶分群模塊7，差分編碼模塊8，信號成型模塊9-1，9-2，乘法器10-1至10-4，低中頻模塊11-1，11-2，90度移相模塊12-1，12-2，1/2碼元延遲模塊13-1，13-2，加法器14-1至14-3組成，其中奇偶分群模塊7輸入端口1、2腳分別與符號時(shí)鐘入端口A、信碼入端口B相連，其輸出端口3、4分別與差分編碼模塊8輸入端口1、2腳相連；信號成型模塊9-1、9-2各輸入端口1腳分別與差分編碼模塊8各輸出端口3、4腳相連，其各輸出端口2腳分別與乘法器10-1、10-2輸入端口1腳及1/2碼元延遲模塊13-1、13-2各輸入端口1腳相連；乘法器10-1、10-2各輸入端口2腳分別與低中頻模塊11-1輸出端口1腳、90度移相模塊12-1輸出端口2腳相連，其各輸出端口3腳分別與加法器14-1輸入端口1、2腳相連；低中頻模塊11-1、11-2各輸出端口1腳分別與90度移相模塊12-1、12-2各輸入端口1腳相連；乘法器10-3、10-4各輸入端口1腳分別與1/2碼元延遲模塊13-1、13-2各輸出端口2腳相連，其各輸入端口2腳分別與低中頻模塊11-2輸出端口1腳、90度移相模塊12-2輸出端口2腳相連，各輸出端口3腳則分別與加法器14-2輸入端口1、2腳相連；加法器14-1、14-2各輸出端口3腳分別與加法器14-3輸入端口1、2腳相連；加法器14-3輸出端口3腳與D/A變換器2輸入端口1腳相連；奇偶分群模塊7、差分編碼模塊8、信號成型模塊9-1、9-2、乘法器10-1至10-4、低中頻模塊11-1、11-2、90度移相模塊12-1、12-2、1/2碼元延遲模塊13-1、13-2、加法器14-1至14-3各入端7腳與電源15出端+V電壓端并接、各入端8腳與地端并接。
本實(shí)用新型相比背景技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型采用了可產(chǎn)生占空比可變的半余弦調(diào)制信號的低中頻QPSK調(diào)制器1，在每個(gè)碼元內(nèi)保留了寬度可調(diào)節(jié)的多徑保護(hù)間隔，因而在相同的多徑干擾下，與全占空的信號相比具有較小的碼間干擾。
2.本實(shí)用新型采用低中頻QPSK調(diào)制器1實(shí)現(xiàn)了帶內(nèi)兩頻交疊的信號形式，不但使合成信號的時(shí)域波形接近恒幅，達(dá)到了充分利用發(fā)射機(jī)功率的目的，而且在頻域構(gòu)成了帶內(nèi)頻率分集，減輕了信道衰落對通信質(zhì)量的影響，提高了抗信道衰落的能力。
3.本實(shí)用新型的主要部分采用大規(guī)?，F(xiàn)場可編程器件制作，因此可通過配置不同的程序靈活地實(shí)現(xiàn)對調(diào)制器工作參數(shù)的修改，使電路結(jié)構(gòu)簡單，成本顯著降低。
4.本實(shí)用新型集成化程度高，因此體積小，重量輕，性能穩(wěn)定可靠，維修方便。


圖1是本實(shí)用新型的電原理方塊圖。
圖2是本實(shí)用新型低中頻QPSK調(diào)制器1實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1，圖2，本實(shí)用新型由低中頻QPSK調(diào)制器1、D/A變換器2、本振模塊3、混頻器4、帶通濾波器5、放大器6、電源15等組成，圖1是本實(shí)用新型的電原理方塊圖，實(shí)施例按圖1連接線路。本實(shí)用新型低中頻QPSK調(diào)制器1輸入端口1、2分別輸入符號時(shí)鐘入端口A、信碼入端口B的通信信號，其作用是產(chǎn)生占空比可變的交疊半余弦低中頻數(shù)字調(diào)制信號。低中頻QPSK調(diào)制器1由奇偶分群模塊7、差分編碼模塊8、信號成型模塊9-1、9-2、乘法器10-1至10-4、低中頻模塊11-1、11-2、90度移相模塊12-1、12-2、1/2碼元延遲模塊13-1、13-2、加法器14-1至14-3組成，圖2是本實(shí)用新型低中頻QPSK調(diào)制器1的電原理圖，實(shí)施例按圖2連接線路。圖2中奇偶分群模塊7用于對輸入的信碼進(jìn)行串/并變換，將輸入的一路信碼變成I、Q兩個(gè)支路的信號；差分編碼模塊8分別對I、Q兩路的信碼進(jìn)行差分編碼后分別送入信號成型模塊9-1、9-2，信號成型模塊9-1、9-2的輸出信碼分別輸入乘法器10-1、10-2及1/2碼元延遲模塊13-1、13-2各輸入端1腳。信號成型模塊9-1、9-2的作用是將碼元信號轉(zhuǎn)換成為適合信道傳輸?shù)男盘柌ㄐ?；低中頻模塊11-1和11-2用于產(chǎn)生兩路不同頻率的低中頻信號，分別輸入乘法器10-1、10-3各輸入端2腳及90度移相模塊12-1、12-2的各輸入端1腳，以便通過乘法器10-1、10-3和信碼相乘后形成帶內(nèi)兩頻的頻率分集形式，乘法器10-1、10-3的輸出信號分別輸入加法器14-1、14-2各入端1腳；90度移相模塊12-1、12-2用于將低中頻模塊11-1和11-2產(chǎn)生的載波信號進(jìn)行90度移相處理，把移相信號分別輸入乘法器10-2、10-4各入端2腳，以得到和其正交的載波；1/2碼元延遲模塊13-1和13-2的作用是將信號成型模塊9-1、9-2產(chǎn)生的I、Q兩路信碼進(jìn)行1/2碼元延遲，延遲后的I、Q兩路信碼再輸入乘法器10-3、10-4各輸入端1腳，使其與低中頻模塊11-2和90度移相模塊12-2所產(chǎn)生的載波進(jìn)行混頻，混頻后的I、Q兩路低中頻調(diào)制信號在加法器14-2中進(jìn)行I、Q合并后再與從加法器14-1輸出的沒有進(jìn)行延遲處理的一路信號在加法器14-3進(jìn)行疊加，從而得到時(shí)域接近恒幅的信號波形，達(dá)到了充分利用發(fā)射機(jī)功率的目的；最后加法器14-3所輸出的恒幅時(shí)域信號通過其輸出端口3腳送入D/A變換器2中進(jìn)行D/A變換。實(shí)施例奇偶分群模塊7、差分編碼模塊8、信號成型模塊9-1、9-2、乘法器10-1至10-4、低中頻模塊11-1、11-2、90度移相模塊12-1、12-2、1/2碼元延遲模塊13-1、13-2、加法器14-1至14-3采用一片美國Alterna公司生產(chǎn)Stratix系列FPGA可編程芯片制作。
本實(shí)用新型QPSK調(diào)制器1所產(chǎn)生的低中頻數(shù)字調(diào)制信號經(jīng)D/A變換器2進(jìn)行D/A變換后變?yōu)槟M信號，隨后輸入混頻器4中與本振模塊3所產(chǎn)生的本振信號進(jìn)行混頻，得到頻率為70MHz的中頻信號，該中頻信號在通過帶通濾波器5和放大器6分別進(jìn)行濾波和放大后即可送入發(fā)射信號出端口C由上變頻器進(jìn)行射頻頻譜搬移。實(shí)施例D/A變換器2采用美國AD公司的AD9763芯片制作，本振模塊3采用美國AD公司的AD9854芯片制作，混頻器4采用成都亞光公司的HSB3混頻器制作，帶通濾波器5采用成都天之公司生產(chǎn)的SBP-70帶通濾波器制作，放大器6采用市售通用的XN402放大器制作。電源15實(shí)施例采用外接直流電源，其輸出+V電壓為+3.3V。
本實(shí)用新型簡要工作原理如下本實(shí)用新型采用了低中頻QPSK調(diào)制器1產(chǎn)生占空比可變的半余弦信號，使在每個(gè)碼元內(nèi)保留了寬度可調(diào)節(jié)的多徑保護(hù)間隔，提高了抗多徑干擾的能力。同時(shí)，低中頻QPSK調(diào)制器1實(shí)現(xiàn)帶內(nèi)兩頻交疊的信號形式，不但使合成信號的時(shí)域波形接近恒幅，達(dá)到了充分利用發(fā)射機(jī)功率的目的，而且在頻域構(gòu)成了帶內(nèi)頻率分集，減輕了信道衰落，提高了抗信道衰落能力。
本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1、圖2中所有電路器件安裝在一塊尺寸大小長×寬為280×140mm的印制板上，然后把印制板安裝在一個(gè)長×寬×高為290×150×30mm的屏蔽盒插件中，屏蔽盒插件安裝在接收機(jī)機(jī)箱內(nèi)，屏蔽盒插件的前面板安裝時(shí)鐘、信碼輸入端口A、B的兩個(gè)電纜插座及調(diào)制輸出端口C的電纜插座，后面板上安裝電源入端插座，組裝本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種占空比可變的交疊半余弦散射通信調(diào)制器，它由D/A變換器(2)、本振模塊(3)、混頻器(4)、帶通濾波器(5)、放大器(6)、電源(15)等組成，其特征在于還由低中頻QPSK調(diào)制器(1)組成，其中低中頻QPSK調(diào)制器(1)的輸入端口1通過時(shí)鐘線與符號時(shí)鐘入端口(A)相連，輸入端口2通過數(shù)據(jù)線與信碼入端口(B)相連，輸出端口3通過數(shù)據(jù)總線與D/A變換器(2)輸入端口1相連；混頻器(4)輸入端口1，2分別通過信號線與D/A變換器(2)輸出端口2、本振模塊(3)輸出端口1相連，其輸出端口3通過信號線與帶通濾波器(5)輸入端口1相連；放大器(6)輸入端口1通過信號線與帶通濾波器(5)輸出端口2相連，輸出端口2通過信號線與發(fā)射信號出端口(C)相連，電源(15)出端+V電壓端與各部件相應(yīng)電源端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的占空比可變的交疊余弦散射通信調(diào)制器，其特征在于低中頻QPSK調(diào)制器(1)由奇偶分群模塊(7)、差分編碼模塊(8)、信號成型模塊(9-1)、(9-2)、乘法器(10-1)至(10-4)、低中頻模塊(11-1)、(11-2)、90度移相模塊(12-1)、(12-2)、1/2碼元延遲模塊(13-1)、(13-2)、加法器(14-1)至(14-3)組成，其中奇偶分群模塊(7)輸入端口1、2腳分別與符號時(shí)鐘入端口(A)、信碼入端口(B)相連，其輸出端口3、4分別與差分編碼模塊(8)輸入端口1、2腳相連；信號成型模塊(9-1)、(9-2)各輸入端口1腳分別與差分編碼模塊(8)各輸出端口3、4腳相連，其各輸出端口2腳分別與乘法器(10-1)、(10-2)輸入端口1腳及1/2碼元延遲模塊(13-1)、(13-2)各輸入端口1腳相連；乘法器(10-1)、(10-2)各輸入端口2腳分別與低中頻模塊(11-1)輸出端口1腳、90度移相模塊(12-1)輸出端口2腳相連，其各輸出端口3腳分別與加法器(14-1)輸入端口1、2腳相連；低中頻模塊(11-1)、(11-2)各輸出端口1腳分別與90度移相模塊(12-1)、(12-2)各輸入端口1腳相連；乘法器(10-3)、(10-4)各輸入端口1腳分別與1/2碼元延遲模塊(13-1)、(13-2)各輸出端口2腳相連，其各輸入端口2腳分別與低中頻模塊(11-2)輸出端口1腳、90度移相模塊(12-2)輸出端口2腳相連，各輸出端口3腳則分別與加法器(14-2)輸入端口1、2腳相連；加法器(14-1)、(14-2)各輸出端口3腳分別與加法器(14-3)輸入端口1、2腳相連；加法器(14-3)輸出端口3腳與D/A變換器(2)輸入端口1腳相連；奇偶分群模塊(7)、差分編碼模塊(8)、信號成型模塊(9-1)、(9-2)、乘法器(10-1)至(10-4)、低中頻模塊(11-1)、(11-2)、90度移相模塊(12-1)、(12-2)、1/2碼元延遲模塊(13-1)、(13-2)、加法器(14-1)至(14-3)各入端7腳與電源(15)出端+V電壓端并接、各入端8腳與地端并接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種占空比可變的交疊半余弦散射通信調(diào)制器，它涉及通信領(lǐng)域中占空比可變及帶內(nèi)頻率交疊的解調(diào)器裝置。它由低中頻QPSK調(diào)制器、D/A變換器、本振模塊、混頻器、帶通濾波器、放大器、電源等部件組成。它采用低中頻QPSK調(diào)制器產(chǎn)生占空比可變的余弦信號及帶內(nèi)兩頻交疊的信號形式，使每個(gè)碼元保留了寬度可調(diào)節(jié)的多徑保護(hù)間隔及使合成信號的時(shí)域波形接近恒幅、頻域構(gòu)成了帶內(nèi)頻率分集，達(dá)到抗多徑干擾和抗信道衰落能力，以及充分利用發(fā)射機(jī)功率的目的。且本實(shí)用新型還具有電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，體積小，性能穩(wěn)定可靠，維護(hù)方便等特點(diǎn)，特別適用于作大、中容量散射通信系統(tǒng)中的調(diào)制器裝置。
文檔編號H04L27/20GK2792044SQ20052002383
公開日2006年6月28日 申請日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月14日
發(fā)明者李文鐸, 秦建存 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所