專利名稱：數(shù)字信號(hào)的振蕩鍵控調(diào)制osk方式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子工程的信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式很多，其實(shí)質(zhì)都是以二元電平的數(shù)字脈沖信號(hào)，分別去調(diào)制將要發(fā)送出去的連續(xù)高頻振蕩的正弦信號(hào)的振幅、頻率和相位，于是產(chǎn)生了幅度鍵控ASK、頻率鍵控FSK和相位鍵控PSK三種基本方式，并由此演化出許多變形和改進(jìn)的方式。一個(gè)連續(xù)的正弦信號(hào)幅度、頻率或相位隨機(jī)的不連續(xù)突變，都不可避免地產(chǎn)生波形失真進(jìn)而出現(xiàn)新的頻率成分，所以現(xiàn)有的數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式占用頻帶很寬，使數(shù)字信號(hào)的有線或無(wú)線傳輸受到很大的限制，影響其廣泛應(yīng)用。本發(fā)明有針對(duì)性的進(jìn)行了創(chuàng)新，經(jīng)技術(shù)調(diào)查和資料檢索，未發(fā)現(xiàn)有和本發(fā)明相同的技術(shù)被公知公用或曾向中國(guó)專利局提出過(guò)申請(qǐng)。
本發(fā)明要求保護(hù)的技術(shù)方案為振蕩鍵控調(diào)制OSK方式(Oscillation Shift Keying)，是以二元電平的數(shù)字信號(hào)，控制產(chǎn)生所發(fā)送的高頻正弦信號(hào)的晶體振蕩器按時(shí)起振和停振，晶體振蕩器在輸入的數(shù)字信號(hào)每一個(gè)脈沖前沿處迅速起振，輸出一個(gè)持續(xù)振蕩時(shí)間和數(shù)字信號(hào)脈沖寬度相同的穩(wěn)頻等幅高頻正弦信號(hào)，通過(guò)輸出級(jí)放大后，經(jīng)有線或無(wú)線信道發(fā)送；在輸入的數(shù)字信號(hào)每一個(gè)脈沖后沿處，晶體振蕩器停振，輸出的高頻正弦信號(hào)截止；接收端接收到此調(diào)制信號(hào)后，通過(guò)晶體濾波的選頻放大電路后，經(jīng)檢波電路解調(diào)并整形還原為數(shù)字信號(hào)。此外還有一個(gè)改進(jìn)技術(shù)方案，與上述方案基本相同，差異之處在于晶體振蕩器輸出的正弦信號(hào)在輸入的數(shù)字信號(hào)每一個(gè)脈沖后沿處，并未立即停振截止，而是待晶體振蕩器輸出的正弦信號(hào)返回零相位處方才停振截止，保證正弦信號(hào)不出現(xiàn)突變失真。這種性能是通過(guò)增設(shè)一個(gè)輸出電壓過(guò)零檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)的，過(guò)零檢測(cè)器的輸入端接晶體振蕩器輸出電壓，在零相位處其輸出一個(gè)低電平的控制信號(hào)和輸入的數(shù)字信號(hào)后沿的低電平共同起“與”的邏輯控制作用，使晶體振蕩器停振，而在輸入的數(shù)字信號(hào)前沿處，晶體振蕩器的起振僅由數(shù)字信號(hào)控制，過(guò)零檢測(cè)電路的輸出電平在此時(shí)沒(méi)有控制作用。雖然這種技術(shù)方案中調(diào)制后的高頻信號(hào)振蕩的持續(xù)時(shí)間τo可能大于輸入的數(shù)字信號(hào)脈沖的寬度τi，但這種延時(shí)不影響信號(hào)的信息成分，因?yàn)榫w振蕩器的輸出頻率必然遠(yuǎn)大于數(shù)字信號(hào)的時(shí)鐘頻率，這種誤差的相對(duì)值很小，而且在接收時(shí)以與發(fā)送端相同的時(shí)鐘頻率對(duì)解調(diào)后的數(shù)字信號(hào)整形時(shí)，可以輕易消除這種脈寬誤差。
上述的兩種調(diào)制方式，發(fā)明人稱其為振蕩鍵控調(diào)制OSK方式的A方案和B方案。
本發(fā)明實(shí)施時(shí)的電路構(gòu)成很簡(jiǎn)單A方案中發(fā)送端的調(diào)制器僅由一個(gè)受控的晶體振蕩器組成，作用是根據(jù)輸入的數(shù)字信號(hào)脈沖的電平而輸出一路振蕩起止時(shí)刻受其控制的高頻正弦信號(hào)，要求其振蕩頻率應(yīng)遠(yuǎn)高于數(shù)字信號(hào)的時(shí)鐘頻率，起振后迅速建立穩(wěn)定的等幅振蕩，重復(fù)性好，頻率精確，波形失真小，受控靈敏度高。B方案的調(diào)制器電路和A方案基本相同，只是增設(shè)了一個(gè)輸出電壓過(guò)零檢測(cè)電路，在晶體振蕩器起振時(shí)此電路無(wú)控制作用，而在晶體振蕩器需停振時(shí)此電路保證輸出的高頻正弦信號(hào)只有在返回零相位處方能停振，使正弦波形完整，無(wú)突變引起的失真。A方案和B方案的接收端解調(diào)器完全相同，都是安排在晶體濾波選頻放大電路之后，由檢波和整形電路組成，檢波電路進(jìn)行包絡(luò)檢波，整形電路對(duì)前、后沿和電平進(jìn)行整理恢復(fù)，還原出輸入的數(shù)字信號(hào)去解碼電路進(jìn)行數(shù)字解調(diào)，要求電路失真小，靈敏度高，穩(wěn)定性好。
本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)有以下突出優(yōu)點(diǎn)1、占用頻帶極窄、本發(fā)明輸出的調(diào)制信號(hào)是一路間歇振蕩的高頻正弦信號(hào)，頻率穩(wěn)定，失真很小，每次起振時(shí)從零相位處向同一振動(dòng)方向起振，重復(fù)性好，特別是B方案的輸出信號(hào)波形更為理想，這種正弦等幅信號(hào)在頻譜上為一極窄的無(wú)上、下邊帶的線狀頻帶，信息成分和能量包含在信號(hào)載頻之中，輸入的數(shù)字信號(hào)的頻率成分對(duì)調(diào)制后的信號(hào)頻帶沒(méi)有影響，輸出的調(diào)制信號(hào)的頻帶寬度僅與其頻率穩(wěn)定度有關(guān)。和現(xiàn)有技術(shù)相比，這種極窄的線狀頻帶大大提高了頻帶的利用率。2、抗干擾性強(qiáng)，提高了靈敏度和信噪比。數(shù)字信號(hào)抗幅度干擾的能力很強(qiáng)，但由于占用頻帶很寬，抗頻率干擾能力不強(qiáng)，進(jìn)入通頻帶中的噪音和干擾成分大，而本發(fā)明在接收端以通頻帶極窄的晶體濾波選頻放大器為前級(jí)，可以消除各種雜頻噪音和干擾，在隨后的檢波和整形電路，可以消除幅度干擾和時(shí)間(寬度)干擾，規(guī)正數(shù)字信號(hào)的電平和脈寬，所以本發(fā)明具有比現(xiàn)有調(diào)制技術(shù)更好的抗干擾性能，并隨之改善了與其相關(guān)的信噪比和靈敏度等綜合性能。3、電路簡(jiǎn)單有效。本發(fā)明以簡(jiǎn)潔的電路完成了電子通信工程中的復(fù)雜問(wèn)題，同時(shí)降低了出現(xiàn)故障的機(jī)率。
附

圖1為本發(fā)明技術(shù)方案A的實(shí)施例電路方框圖和各級(jí)波形圖。
附圖2為本發(fā)明技術(shù)方案B的實(shí)施例電路方框圖和各級(jí)波形圖。
權(quán)利要求
1.振蕩鍵控調(diào)制OSK方式的發(fā)明是一種對(duì)數(shù)字信號(hào)調(diào)制的新型技術(shù)方案，其特征在于調(diào)制器是受控振蕩的晶體振蕩器，輸入的數(shù)字信號(hào)控制著晶體振蕩器的起振和停振時(shí)刻，晶體振蕩器在每一個(gè)數(shù)字信號(hào)脈沖前沿處迅速起振，輸出一個(gè)持續(xù)振蕩時(shí)間τo與數(shù)字信號(hào)脈沖寬度τi相等的穩(wěn)頻等幅的高頻正弦信號(hào)，供有線或無(wú)線信道發(fā)送，晶體振蕩器的高頻振蕩頻率遠(yuǎn)高于數(shù)字信號(hào)的時(shí)鐘頻率；在接收端，選頻放大之后，解調(diào)器完成檢波并整形的任務(wù)，復(fù)原出數(shù)字信號(hào)，送至解碼電路進(jìn)行數(shù)字解調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩鍵控調(diào)制方式CSK的技術(shù)方案，其特征在于調(diào)制器增設(shè)了一個(gè)輸出電壓過(guò)零檢測(cè)電路，在晶體振蕩器起振時(shí)此電路無(wú)控制作用，而在晶體振蕩器需停振時(shí)此電路在晶體振蕩器輸出電壓返回零相位處輸出一個(gè)低電平的控制信號(hào)，和輸入的數(shù)字信號(hào)后沿的低電平共同起“與”的邏輯控制作用，使晶體振蕩器的輸出信號(hào)只能在返回零相位處方能停振截止，晶體振蕩器在每一個(gè)數(shù)字信號(hào)脈沖前沿處迅速起振，輸出一個(gè)持續(xù)振蕩時(shí)間τo大于或等于數(shù)字信號(hào)脈沖寬度τi的穩(wěn)頻等幅的高頻正弦信號(hào)，供有線或無(wú)線信道發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明是一種稱為振蕩鍵控調(diào)制OSK方式的數(shù)字信號(hào)調(diào)制技術(shù)，以待調(diào)制發(fā)送的數(shù)字信號(hào)控制高頻晶體振蕩的起振和停振，發(fā)送一路間歇振蕩的穩(wěn)頻等幅的高頻正弦信號(hào)，經(jīng)有線或無(wú)線信道，至接收端選頻放大后，進(jìn)入解調(diào)檢波并整形，復(fù)原出數(shù)字信號(hào)，本發(fā)明具有占用頻率窄，抗干擾能力強(qiáng)，電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，適用各種編碼方式的數(shù)字信號(hào)的高頻調(diào)制輸送。
文檔編號(hào)H03D1/00GK1121658SQ9412016
公開(kāi)日1996年5月1日 申請(qǐng)日期1994年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月22日
發(fā)明者王曉鐘 申請(qǐng)人:王曉鐘