專利名稱：星載高階調(diào)制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域，特別涉及一種星載高階調(diào)制裝置。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群托实囊笤絹?lái)越高。目前，衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸普遍采用QPSK (Quadrature Phase Shift Keying,四相相移鍵控)調(diào)制方式。為實(shí)現(xiàn)更高的通信速率和更高效的帶寬利用率，需要采用高階調(diào)制方式，如8PSK(8Phase Shift Keying,八相相移鍵控)和 QAM (Quadrature Amplitude Modulation,正交幅度調(diào)制)等。在相同帶寬下，相比于QPSK調(diào)制，8PSK可以實(shí)現(xiàn)1.5倍的通信速率，16QAM可以實(shí)現(xiàn)2倍的通信速率，而64QAM可以實(shí)現(xiàn)3倍的通信速率?，F(xiàn)有的高階調(diào)制實(shí)現(xiàn)方式中，輸入數(shù)據(jù)首先需要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行后續(xù)處理，而數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換精度不高，其轉(zhuǎn)換結(jié)果將直接影響最終調(diào)制性能。因此，受限于數(shù)模轉(zhuǎn)換精度，現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)高階調(diào)制的方法的擴(kuò)展性較差，靈活性不高。此外，在實(shí)現(xiàn)較高階的調(diào)制方式時(shí)，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊非線性的工作方式將十分容易影響調(diào)制性能，并將導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面的實(shí)施例提出一種星載高階調(diào)制裝置，包括:轉(zhuǎn)換模塊、兩個(gè)調(diào)制器、分路器、移相器和合路器，所述轉(zhuǎn)換模塊，用于將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；所述兩個(gè)調(diào)制器均與所述轉(zhuǎn)換模塊相連，且所述兩個(gè)調(diào)制器中的一個(gè)通過(guò)所述移相器與所述分路器相連，所述兩個(gè)調(diào)制器中的另一個(gè)調(diào)制器直接與所述分路器相連，用于對(duì)輸入信息進(jìn)行調(diào)制；所述分路器，用于將本振信號(hào)分成多路分別發(fā)送給所述兩個(gè)調(diào)制器；所述移相器，用于將輸入的本振信號(hào)的相位進(jìn)行滯后；以及所述合路器分別與所述兩個(gè)調(diào)制器相連，用于對(duì)兩路輸入信號(hào)做加法以輸出調(diào)制信息。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述調(diào)制器為QPSK調(diào)制器。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置，通過(guò)使用QPSK調(diào)制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滯后、相加獲得調(diào)制信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高階調(diào)制，并降低了數(shù)字通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)方式的復(fù)雜度，同時(shí)避免了使用數(shù)模轉(zhuǎn)換，提高了系統(tǒng)的可靠性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面的實(shí)施例提出一種星載高階調(diào)制裝置，包括:轉(zhuǎn)換模塊、多個(gè)調(diào)制器、分路器、多個(gè)放大器和合路器，所述轉(zhuǎn)換模塊，用于將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；多個(gè)調(diào)制器分別與所述轉(zhuǎn)換模塊和所述分路器相連，用于對(duì)輸入信息進(jìn)行調(diào)制；所述分路器，用于將本振信號(hào)分成多路并分別將每一路發(fā)送給對(duì)應(yīng)的一個(gè)調(diào)制器；所述多個(gè)放大器與所述多個(gè)調(diào)制器中的一部分 對(duì)應(yīng)地相連，用于將輸入信號(hào)進(jìn)行放大；以及所述合路器分別與所述多個(gè)調(diào)制器中的另一部分和所述多個(gè)放大器相連，用于對(duì)多路輸入信號(hào)做加法以輸出調(diào)制信息。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)調(diào)制器和所述多個(gè)放大器分別為2個(gè)和I個(gè)時(shí)，所述兩個(gè)調(diào)制器分別與所述分路器和所述轉(zhuǎn)換模塊相連，且其中一個(gè)調(diào)制器直接與所述合路器相連，另一個(gè)調(diào)制器與所述放大器相連，其中，所述放大器將輸入信號(hào)放大兩倍。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)調(diào)制器和所述多個(gè)放大器分別為3個(gè)和2個(gè)時(shí)，所述三個(gè)調(diào)制器分別與所述分路器和所述轉(zhuǎn)換模塊相連，且其中一個(gè)調(diào)制器與所述合路器相連，另外兩個(gè)調(diào)制器分別與所述兩個(gè)放大器相連，其中，所述兩個(gè)放大器分別對(duì)輸入信號(hào)放大兩倍和四倍。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述調(diào)制器為QPSK調(diào)制器。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置，通過(guò)使用QPSK調(diào)制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行放大和相加獲得調(diào)制信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高階調(diào)制，并降低了數(shù)字通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)方式的復(fù)雜度，同時(shí)避免了使用數(shù)模轉(zhuǎn)換，提高了系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的框架圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的QPSK調(diào)制器的調(diào)制示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的數(shù)據(jù)處理示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的8PSK的星座映射關(guān)系圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的框架圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的數(shù)據(jù)處理示意圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的16QAM的星座映射關(guān)系圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的數(shù)據(jù)處理示意圖；以及圖9為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的64QAM的星座映射關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的框架圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置包括轉(zhuǎn)換模塊100、兩個(gè)調(diào)制器200、分路器300、移相器400和合路器500。轉(zhuǎn)換模塊100用于將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)。兩個(gè)調(diào)制器200均與轉(zhuǎn)換模塊相連，且兩個(gè)調(diào)制器中的一個(gè)通過(guò)移相器與分路器相連，兩個(gè)調(diào)制器中的另一個(gè)調(diào)制器直接與分路器相連，用于對(duì)輸入信息進(jìn)行調(diào)制。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的QPSK調(diào)制器的調(diào)制示意圖。如圖2所示，分路器將輸入的本振信號(hào)分成兩路，其中一路通過(guò)90°移相器實(shí)現(xiàn)載波相位滯后90°，兩路本振信號(hào)分別饋送給兩個(gè)乘法器，與I路和Q路輸入信號(hào)相乘。合路器將兩個(gè)乘法器輸出的信號(hào)相力口，合成QPSK調(diào)制信號(hào)并輸出。分路器300用于將本振信號(hào)分成多路分別發(fā)送給兩個(gè)調(diào)制器。移相器400用于將輸入的本振信號(hào)的相位進(jìn)行滯后。合路器500分別與兩個(gè)調(diào)制器相連，用于對(duì)兩路輸入信號(hào)做加法以輸出調(diào)制信
肩、O圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的數(shù)據(jù)處理示意圖。如圖3所示，通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊將串行輸入信息轉(zhuǎn)化成b0、bl和b2三比特信息，并輸出。分路器將輸入的本振信號(hào)分成兩路，其中一路通過(guò)45°移相器實(shí)現(xiàn)載波相位滯后45°，并將兩路本振信號(hào)分別發(fā)送給兩個(gè)QPSK調(diào)制器。b0和bl分別作為QPSK調(diào)制器I的I路和Q路信息，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制。同理，b0和b2分別作為QPSK調(diào)制器2的I路和Q路信息，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制。最后，合路器將兩路QPSK調(diào)制信號(hào)相加，合成8PSK調(diào)制信號(hào)，并輸出。圖4示出了 8PSK的星座映射關(guān)系圖，其中，b0、bl和b2為輸入的三比特串行數(shù)據(jù)。如上述原理，通過(guò)采用上述思路可用兩個(gè)8PSK形成16PSK的直接調(diào)制，移相器的滯后改為22.5°即可。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置，通過(guò)使用QPSK調(diào)制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滯后、相加獲得調(diào)制信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高階調(diào)制，并降低了數(shù)字通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)方式的復(fù)雜度，同時(shí)避免了使用數(shù)模轉(zhuǎn)換，提高了系統(tǒng)的可靠性。圖4為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的框架圖。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置包括轉(zhuǎn)換模塊600、多個(gè)調(diào)制器700、分路器800、多個(gè)放大器900和合路器1000。轉(zhuǎn)換模塊600用于將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)。多個(gè)調(diào)制器700分別與轉(zhuǎn)換模塊和分路器相連，用于對(duì)輸入信息進(jìn)行調(diào)制。分路器800用于將本振信號(hào)分成多路并分別將每一路發(fā)送給對(duì)應(yīng)的一個(gè)調(diào)制器。多個(gè)放大器900與多個(gè)調(diào)制器中的一部分一一對(duì)應(yīng)地相連，用于將輸入信號(hào)進(jìn)行放大。合路器1000分別與多個(gè)調(diào)制器中的另一部分和多個(gè)放大器相連，用于對(duì)多路輸入信號(hào)做加法以輸出調(diào)制信息。圖6為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的數(shù)據(jù)處理示意圖。如圖6所示，通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊，將串行輸入的四比特信息轉(zhuǎn)換成并行輸出b0、bl、b2和b3。分路器將輸入的本振信號(hào)分成兩路，并分別發(fā)送給兩個(gè)QPSK調(diào)制器。b0和bl分別作為QPSK調(diào)制器I的I路和Q路信息，實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制。同理，b2和b3分別作為QPSK調(diào)制器2的I路和Q路信息，實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制，調(diào)制信號(hào)進(jìn)一步通過(guò)放大器放大2倍。最后，合路器將兩路QPSK調(diào)制的信號(hào)相加，合成16QAM調(diào)制信號(hào)，并輸出。圖7示出了 16QAM的星座映射關(guān)系圖，其中，b0和b2映射到I路，bl和b3映射到Q路。圖8為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的星載高階調(diào)制裝置的數(shù)據(jù)處理示意圖。如圖8所示，通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊將串行輸入的六比特信息轉(zhuǎn)換成并行輸出b0、bl、b2、b3、b4和b5。分路器將輸入的本振信號(hào)分成三路，并分別發(fā)送給三個(gè)QPSK調(diào)制器。b0和bl分別作為QPSK調(diào)制器I的I路和Q路信息，實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制。同理，b2和b3分別作為QPSK調(diào)制器2的I路和Q路信息，實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制，調(diào)制信號(hào)進(jìn)一步通過(guò)放大器放大2倍。b4和b5分別作為QPSK調(diào)制器3的I路和Q路信息，實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制，調(diào)制信號(hào)進(jìn)一步通過(guò)放大器放大4倍。最后，合路器將三路QPSK調(diào)制信號(hào)相加，合成64QAM調(diào)制信號(hào)，并輸出。圖8示出了 64QAM的星座映射關(guān)系圖，其中，bO、b2和b4映射到I路，bl、b3和b5映射到Q路。如上述原理，通過(guò)采用上述思路可以利用QPSK調(diào)制器實(shí)現(xiàn)更高階的正交幅度調(diào)制。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置，通過(guò)使用QPSK調(diào)制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行放大和相加獲得調(diào)制信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高階調(diào)制，并降低了數(shù)字通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)方式的復(fù)雜度，同時(shí)避免了使用數(shù)模轉(zhuǎn)換，提高了系統(tǒng)的可靠性。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種星載高階調(diào)制裝置，其特征在于，包括:轉(zhuǎn)換模塊、兩個(gè)調(diào)制器、分路器、移相器和合路器， 所述轉(zhuǎn)換模塊，用于將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)； 所述兩個(gè)調(diào)制器均與所述轉(zhuǎn)換模塊相連，且所述兩個(gè)調(diào)制器中的一個(gè)通過(guò)所述移相器與所述分路器相連，所述兩個(gè)調(diào)制器中的另一個(gè)調(diào)制器直接與所述分路器相連，用于對(duì)輸入信息進(jìn)行調(diào)制； 所述分路器，用于將本振信號(hào)分成多路分別發(fā)送給所述兩個(gè)調(diào)制器； 所述移相器，用于將輸入的本振信號(hào)的相位進(jìn)行滯后；以及 所述合路器分別與所述兩個(gè)調(diào)制器相連，用于對(duì)兩路輸入信號(hào)做加法以輸出調(diào)制信肩、O
2.如權(quán)利要求1所述的星載高階調(diào)制裝置，其特征在于，所述調(diào)制器為QPSK調(diào)制器。
3.一種星載高階調(diào)制裝置，其特征在于，包括:轉(zhuǎn)換模塊、多個(gè)調(diào)制器、分路器、多個(gè)放大器和合路器， 所述轉(zhuǎn)換模塊，用于將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)； 多個(gè)調(diào)制器分別與所述轉(zhuǎn)換模塊和所述分路器相連，用于對(duì)輸入信息進(jìn)行調(diào)制； 所述分路器，用于將本振信號(hào)分成多路并分別將每一路發(fā)送給對(duì)應(yīng)的一個(gè)調(diào)制器； 所述多個(gè)放大器與所述多個(gè)調(diào)制器中的一部分 對(duì)應(yīng)地相連，用于將輸入信號(hào)進(jìn)行放大；以及 所述合路器分別與所述多個(gè)調(diào)制器中的另一部分和所述多個(gè)放大器相連，用于對(duì)多路輸入信號(hào)做加法以輸出調(diào)制信息。
4.如權(quán)利要求3所述的星載高階調(diào)制裝置，其特征在于，所述多個(gè)調(diào)制器和所述多個(gè)放大器分別為2個(gè)和I個(gè)時(shí)，所述兩個(gè)調(diào)制器分別與所述分路器和所述轉(zhuǎn)換模塊相連，且其中一個(gè)調(diào)制器直接與所述合路器相連，另一個(gè)調(diào)制器與所述放大器相連，其中，所述放大器將輸入信號(hào)放大兩倍。
5.如權(quán)利要求3所述的星載高階調(diào)制裝置，其特征在于，所述多個(gè)調(diào)制器和所述多個(gè)放大器分別為3個(gè)和2個(gè)時(shí)，所述三個(gè)調(diào)制器分別與所述分路器和所述轉(zhuǎn)換模塊相連，且其中一個(gè)調(diào)制器與所述合路器相連，另外兩個(gè)調(diào)制器分別與所述兩個(gè)放大器相連，其中，所述兩個(gè)放大器分別對(duì)輸入信號(hào)放大兩倍和四倍。
6.如權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的星載高階調(diào)制裝置，其特征在于，所述調(diào)制器為QPSK調(diào)制器。
全文摘要
本發(fā)明提出一種星載高階調(diào)制裝置，包括轉(zhuǎn)換模塊，用于將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；兩個(gè)調(diào)制器均與轉(zhuǎn)換模塊相連，且兩個(gè)調(diào)制器中的一個(gè)通過(guò)移相器與分路器相連，兩個(gè)調(diào)制器中的另一個(gè)直接與分路器相連，用于對(duì)輸入信息進(jìn)行調(diào)制；分路器，用于將本振信號(hào)分成多路分別發(fā)送給兩個(gè)調(diào)制器；移相器，用于將本振信號(hào)的相位進(jìn)行滯后；以及合路器分別與兩個(gè)調(diào)制器相連，用于對(duì)兩路輸入信號(hào)做加法以輸出調(diào)制信息。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置，通過(guò)使用QPSK調(diào)制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滯后、相加獲得調(diào)制信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高階調(diào)制，并降低了數(shù)字通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)方式的復(fù)雜度，同時(shí)避免了使用數(shù)模轉(zhuǎn)換，提高了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)H04L27/20GK103179068SQ20131012386
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者詹亞鋒, 何國(guó)龍, 裴玉奎 申請(qǐng)人:清華大學(xué)