專利名稱：調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通信系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于無線通信中使用UWB-chirp信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的通信系統(tǒng)中的調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器。
背景技術(shù)：
超寬帶(UWB，Ultra-Wideband)技術(shù)是目前無線通信領(lǐng)域中較先進(jìn)的技術(shù)之一，由于其具有高容量、高功率效率、低發(fā)射功率和低干擾、低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，使得UWB技術(shù)在通信、雷達(dá)和無線定位等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。到目前為止，有四種方式來實(shí)現(xiàn)超寬帶技術(shù):(I)基于脈沖無線電(IR)的UWB ; (2)基于直接序列碼分多址(DS-CDMA)的UWB ；基于多載波正交頻分復(fù)用(MB-OFDM)的UWB； (4)基于Chirp擴(kuò)頻(CSS)的UWB。與其他三種形式的UWB相比，Chirp-UffB利用Chirp擴(kuò)頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)頻譜的擴(kuò)展，并且UWB-chirp信號(hào)對(duì)頻偏不敏感和不存在峰均功率比(PAPR)，同時(shí)UWB-chirp同樣具有抗干擾能力強(qiáng)、同步實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易、發(fā)射功率低、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)、多徑分辨率高和測(cè)量精度高。2006年IEEE802.15.4a工作組最終選擇了 CSS技術(shù)作為物理層的標(biāo)準(zhǔn)。UWB-Chirp信號(hào)是一種特殊的非平穩(wěn)信號(hào)。作為大的時(shí)間帶寬積信號(hào)，它廣泛地出現(xiàn)在通信、雷達(dá)、聲納和地震勘探等系統(tǒng)。在這類系統(tǒng)中，UWB-Chirp信號(hào)的解調(diào)與檢測(cè)、參數(shù)估計(jì)和信號(hào)恢復(fù)是一個(gè)重要的研究課題。到目前為止，對(duì)于UWB-Chirp信號(hào)的最佳解調(diào)與檢測(cè)方法有:基于脈沖壓縮匹配濾波檢測(cè)法與基于分?jǐn)?shù)階Fourier變換(FRFT)的參數(shù)檢測(cè)法。但是基于脈沖匹配濾波檢測(cè)法需要專門定制SAW-DLL器件，若設(shè)計(jì)的信號(hào)頻率、帶寬等參數(shù)發(fā)生改變時(shí)，先前定制的SAW-DLL器件就不再適用了，又需要重新定制，使用的這種方法的靈活性大大降低，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的成本高和周期長(zhǎng)。而分?jǐn)?shù)階Fourier變換(FRFT)的參數(shù)檢測(cè)法是一種數(shù)字的方法，由于運(yùn)算量太大，需要有快速的算法，目前的快速算法在硬件中還難于實(shí)現(xiàn)。 因此必須研究一種的成本低、靈活性好以及可以實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)方法，基于寬帶調(diào)制PLL+積分器的檢測(cè)方法，克服了上述方法的缺點(diǎn)，且能夠獲得和匹配檢測(cè)法相當(dāng)?shù)男阅堋?br>
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。為解決上述問題，本實(shí)用新型是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的:一種調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，主要由寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路、可控有源積分器、延時(shí)器、抽樣判決器和定時(shí)脈沖發(fā)生電路組成。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路包括鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器。鑒相器的輸出端與環(huán)路濾波器的輸入端相連，環(huán)路濾波器的輸出端經(jīng)壓控振蕩器與鑒相器相連，鑒相器的輸入端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端，環(huán)路濾波器的輸出端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端接收UWB-chirp調(diào)制信號(hào)。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端經(jīng)可控有源積分器連接抽樣判決器的其中一個(gè)輸入端。定時(shí)脈沖發(fā)生電路的輸出端一路連接在抽樣判決器的另一個(gè)輸入端上，另一路經(jīng)過延時(shí)器與可控有源積分器的控制輸入端相連。抽樣判決器的輸出端輸出UWB-chirp解調(diào)信號(hào)。上述方案中，所述環(huán)路濾波器為積分濾波器。上述方案中，所述壓控振蕩器的控制電壓〃,(/) = f" (/)。其中，Kt為發(fā)送信號(hào)的
人丨，
調(diào)制靈敏度，K0為壓控振蕩器的壓控靈敏度，m(t)為調(diào)制的鋸齒信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的UWB-chirp信號(hào)解調(diào)中，利用鎖相環(huán)的寬帶調(diào)制跟蹤特性完成chirp調(diào)制信號(hào)的鑒頻功能，然后利用積分器的能量收集功能，提高系統(tǒng)的檢測(cè)信噪比，提高了數(shù)據(jù)抽樣判決的可靠性。該實(shí)用新型在實(shí)際系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)具有成本地、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為一種UWB-Chirp信號(hào)的調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器的電路原理圖。圖2為接收解調(diào)信號(hào)的各點(diǎn)波形示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，一種調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，其主要由寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路、可控有源積分器、延時(shí)器、抽樣判決器和定時(shí)脈沖發(fā)生電路組成。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路PLL包括鑒相器、環(huán)路濾波器LF和壓控振蕩器VC0。鑒相器的輸出端與環(huán)路濾 波器的輸入端相連，環(huán)路濾波器的輸出端經(jīng)壓控振蕩器與鑒相器相連，鑒相器的輸入端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端，環(huán)路濾波器的輸出端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端。在本實(shí)用新型中，所述環(huán)路濾波器為積分濾波器。所述壓控
振蕩器的控制電壓",(/) = 1"小)實(shí)中，Kt為發(fā)送信號(hào)的調(diào)制靈敏度，K0為壓控振蕩器的
壓控靈敏度，m(t)為調(diào)制的鋸齒信號(hào)。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端接收UWB-chirp調(diào)制信號(hào)。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端經(jīng)可控有源積分器連接抽樣判決器的其中一個(gè)輸入端；定時(shí)脈沖發(fā)生電路的輸出端一路連接在抽樣判決器的另一個(gè)輸入端上，另一路經(jīng)過延時(shí)器與可控有源積分器的控制輸入端相連；抽樣判決器的輸出端輸出UWB-chirp解調(diào)信號(hào)。上述解調(diào)器所實(shí)現(xiàn)的調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)方法，如圖2所示，包括如下步驟:①將接收到的UWB-chirp調(diào)制信號(hào)送入寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路進(jìn)行調(diào)制跟蹤，完成UWB-chirp調(diào)制信號(hào)的鑒頻功能。輸入信號(hào)為UWB-Chirp信號(hào),其表達(dá)式為Ui (t) =UiSin [ωο + θ χ (t)]其中以ω。!:為參考的相位=為受調(diào)制數(shù)據(jù)控制的線性變
化的鋸齒波信號(hào)。輸入信號(hào)的瞬時(shí)頻率為[0021]
權(quán)利要求1.調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，其特征是: 主要由寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路、可控有源積分器、延時(shí)器、抽樣判決器和定時(shí)脈沖發(fā)生電路組成； 寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路包括鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器；鑒相器的輸出端與環(huán)路濾波器的輸 入端相連，環(huán)路濾波器的輸出端經(jīng)壓控振蕩器與鑒相器相連，鑒相器的輸入端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端，環(huán)路濾波器的輸出端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端； 寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端接收UWB-Chirp調(diào)制信號(hào)；寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端經(jīng)可控有源積分器連接抽樣判決器的其中一個(gè)輸入端；定時(shí)脈沖發(fā)生電路的輸出端一路連接在抽樣判決器的另一個(gè)輸入端上，另一路經(jīng)過延時(shí)器與可控有源積分器的控制輸入端相連；抽樣判決器的輸出端輸出UWB-chirp解調(diào)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，其特征是:所述環(huán)路濾波器為積分濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，其特征是:所述壓控振蕩器的控制電壓
專利摘要本實(shí)用新型公開一種調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，主要由寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路、可控有源積分器、延時(shí)器、抽樣判決器和定時(shí)脈沖發(fā)生電路組成。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端接收UWB-chirp調(diào)制信號(hào)。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端經(jīng)可控有源積分器連接抽樣判決器的其中一個(gè)輸入端。定時(shí)脈沖發(fā)生電路的輸出端一路連接在抽樣判決器的另一個(gè)輸入端上，另一路經(jīng)過延時(shí)器與可控有源積分器的控制輸入端相連。抽樣判決器的輸出端輸出UWB-chirp解調(diào)信號(hào)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04B1/7176GK203014804SQ20122071507
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者樊孝明, 符杰林, 劉爭(zhēng)紅, 王俊義, 鄭霖, 林基明, 仇洪冰 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)