CN204721385U - 遥测fm/dpsk二次调制装置 - Google Patents
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Abstract
遥测FM/DPSK二次调制装置，包括DPSK调制系统、数字锁相环路、参考信号源、带通滤波器和混频器，所述DPSK调制系统包括差分编码器、移相器、调相开关和频率合成器，所述数字锁相环包括鉴相器、环路滤波器和压控振荡器，差分编码器的一个输出端与调相开关的一个输入端连接，频率合成器的一个输出端与调相开关的一个输入端连接，频率合成器的另一个输出端通过移相器与调相开关的输入端连接，调相开关的输出端与压控振荡器的输入端连接，压控振荡器的一个输出端通过带通滤波器与混频器的输入端连接，压控振荡器的另一个输出端通过鉴相器、环路滤波器与压控振荡器的另一个输入端连接。本实用新型频率输出稳定性高，频谱利用率高，且结构简单，实施和维护方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及遥测技术领域，特别是一种遥测FM/DPSK二次调制装置。
背景技术
在遥测通信领域，遥测发射机的主要任务是将实际信号进行编码、调制和放大后通过天线传输。目前，遥测发射机主要采用模拟低中频调制的方式，将有效的基带数据或遥测数据进行信道编码处理后，再调制在模拟中频上，经过中频滤波、放大等中频处理环节，然后再由上变频、射频功率放大以及射频滤波等环节处理后，将信号送至发射天线。然而，在遥测通信接收机中，由于多普勒效应的存在，遥测信号本身频带较窄，信号的多普勒频率早已超出了信号带宽范围，无法进行跟踪解调。采用这种单一的调制方式，会给信号的接收带来极大的困难。
在目前的遥测调制通信中，也有部分采用二次调制方式，该调制体制采用PCM/FM调制方式，但由于系统的低频响应特性不理想，调试困难，系统不够灵活，且频谱利用率低，随着遥测数据的不断增加，该调制方式已无法满足遥测的需求。
实用新型内容
基于此，针对上述问题，有必要提出一种FM/DPSK二次调制装置，该装置采用模拟调频和差分相移键控相结合，使得频率输出稳定性高，频谱利用率高，频偏宽，且调制装置整体结构简单，使用的模块少，实施和维护方便。
本实用新型的技术方案是：遥测FM/DPSK二次调制装置，包括DPSK调制系统、数字锁相环路、参考信号源、带通滤波器和混频器，所述DPSK调制系统包括差分编码器、移相器、调相开关和频率合成器，所述数字锁相环包括鉴相器、环路滤波器和压控振荡器，差分编码器的输出端与调相开关的输入端连接，频率合成器的一个输出端与调相开关的一个输入端连接，频率合成器的另一个输出端通过移相器与调相开关的另一个输入端连接，调相开关的输出端与压控振荡器的输入端连接，压控振荡器的一个输出端通过带通滤波器与混频器的输入端连接，压控振荡器的另一个输出端通过鉴相器、环路滤波器与压控振荡器的另一个输入端连接。
其中，本实用新型的DPSK调制主要采用键控法，具体为：将基带信号经过差分编码后得到相对码，把频率合成器合成的余弦信号和经过180°移相后的余弦信号与得到的相对码同时进入调相开关进行调相，得到DPSK调制信号。
本实用新型的FM调制，主要利用数字锁相环进行调频，数字锁相环通过取出输入参考信号频率和已调DPSK信号的相位差成正比的电压，将该电压作为压控振荡器的控制电压来控制振荡频率，使输出信号的频率与输入信号的频率相等，即是将输入的DPSK调制信号进行FM调制。
进一步地，该调制装置还包括本振电路，本振电路输出端与混频器的输入端连接。混频器利用本振电路提供的输入频率信号与FM/DPSK二次调制信号进行上变频后输出。
本实用新型的有益效果是：
(1)该调制装置采用FM调制和DPSK调制相结合的方式，频谱利用率高，且输出频率有极高的稳定性，频偏较宽；
(2)该调制装置所用模块少，结构简单，实施和维护方便，适用于未来遥测技术的需要。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意框图；
图2为本实用新型实施例中的差分编码电路；
图3为本实用新型实施例中的锁相环调频电路；
图中，01-频率合成器，02-差分编码器，03-环路滤波器，04-鉴相器，05-参考信号源，06-本振电路，07-移相器，08-调相开关，09-压控振荡器，10-带通滤波器，11-混频器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例：
如图1所示，遥测FM/DPSK二次调制装置，包括DPSK调制系统、数字锁相环路、参考信号源05、带通滤波器10和混频器11，所述DPSK调制系统包括差分编码器02、移相器07、调相开关08和频率合成器01，所述数字锁相环包括鉴相器04、环路滤波器03和压控振荡器09，差分编码器02的输出端与调相开关08的输入端连接，频率合成器01的一个输出端与调相开关08的一个输入端连接，频率合成器01的另一个输出端通过移相器07与调相开关08的另一个输入端连接，调相开关08的输出端与压控振荡器09的输入端连接，压控振荡器09的一个输出端通过带通滤波器10与混频器11的输入端连接，压控振荡器09的另一个输出端通过鉴相器04、环路滤波器03与压控振荡器09的另一个输入端连接。参考信号源05的输出端与鉴相器04的输入端连接。
优选地，该调制装置还包括本振电路06，本振电路06的输出端与混频器11的输入端连接。
进一步地，本实用新型的整体工作原理如下：
在该遥测FM/DPSK二次调制装置中，输入信号经过差分编码后得到相对码，频率合成器01产生余弦信号，将产生的余弦信号通过移相器07将余弦信号180°移相，然后把相对码和频率合成器01合成的余弦信号与移相之后的余弦信号同时进入调相开关08对副载波进行调相，得到DPSK调制信号。
然后数字锁相环通过取出载波和已调DPSK信号的相位差，得到成正比的电压，将该电压作为压控振荡器09的控制电压来控制振荡频率，达到输出信号的频率与输入信号频率相等的目的，实现对DPSK调制信号的FM调频。最后把通过FM调频的DPSK信号放大到合适的功率，上变频至载波频率后输出，完成此次FM/DPSK二次调制。
其中，频率合成器01的作用是产生余弦载波，差分编码器02用于将基带信号进行差分编码，从而得到相对码，移相器07的作用是将余弦信号180°移相，调相开关08的作用是当输入为数字信息“0”时接相位0，当输入数字信息为“1”是接相位π，从而调相输出DPSK调制信号。调制后的DPSK信号进入数字锁相环路，使得压控振荡器09的输出频率随调制信号的变化而变化，从而产生调频波。数字锁相环路中，环路滤波器03的作用是保证压控振荡器09中心振荡频率与载波频率锁定时所产生的相位误差电压通过。将环路滤波器03输出的电压与调制信号共同进入压控振荡器09，用以控制压控振荡器09的频率，以获得与载波频率具有同样频率稳定度的调频波。
进一步地，如图2所示为差分编码电路02，差分编码是进行DPSK键控法调制的关键，输入信号从IO1口输入，通过集成电路74HC76D将输入的绝对码转换为相对码，并从IO3口输出。转换后的相对码用于载波调相，实现对输入信号的DPSK调制。
进一步地，如图3所示为锁相环调频电路，该电路采用CD4046芯片，CD4046为带压控振荡器09的锁相环，是高速硅棚CMOS器件。该电路包括一个线性压控振荡器(VCO)和两个公共信号输入放大器，以及公共比较器(PC1，PC2)，输入信号能与大电压信号直接耦合，自偏置输入电路使小电压信号保持在输入放大器的线性范围内，使用一个无源环路滤波器使CD4046芯片构成一个二阶锁相环，使得整个电路频率的输出达到极高的稳定性。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.遥测FM/DPSK二次调制装置，其特征在于，包括DPSK调制系统、数字锁相环路、参考信号源、带通滤波器和混频器，所述DPSK调制系统包括差分编码器、移相器、调相开关和频率合成器，所述数字锁相环包括鉴相器、环路滤波器和压控振荡器，差分编码器的输出端与调相开关的输入端连接，频率合成器的一个输出端与调相开关的一个输入端连接，频率合成器的另一个输出端通过移相器与调相开关的另一个输入端连接，调相开关的输出端与压控振荡器的输入端连接，压控振荡器的一个输出端通过带通滤波器与混频器的输入端连接，压控振荡器的另一个输出端通过鉴相器、环路滤波器与压控振荡器的另一个输入端连接。
2.根据权利要求1所述的遥测FM/DPSK二次调制装置，其特征在于，该调制装置还包括本振电路，本振电路的输出端与混频器的输入端连接。
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| CN106789787A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 南京理工大学 | 一种pcm/dpsk/fm调制解调模块及方法 |
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