一種基于dds芯片的gmsk信號產(chǎn)生方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于雷達信號產(chǎn)生技術領域，特別是涉及一種GMSK信號產(chǎn)生方法。
【背景技術】
[0002]GMSK調(diào)制是一種部分響應CPM調(diào)制(連續(xù)相位調(diào)制)，其原理是在對載波進行頻率調(diào)制之前，用高斯沖激響應濾波器對MSK (最小頻移鍵控)信號的矩形頻率脈沖特性進行濾波，這樣，GMSK調(diào)制不僅保證了符號轉(zhuǎn)換時載波相位的連續(xù)，而且保證了載波頻率脈沖在符號轉(zhuǎn)換時刻的連續(xù)，進一步減小了信號帶寬，提高了頻帶利用率，降低了信道間干擾，并且其恒包絡特性也適合在非線性信道內(nèi)的傳輸，因此在民用及軍事領域得到了廣泛的發(fā)展。
[0003]目前，GMSK常用的調(diào)制方式一般分為利用基帶高斯脈沖序列直接控制VCO以及數(shù)字正交調(diào)制兩種方式。前者雖然實現(xiàn)簡單但中心頻率穩(wěn)定較差，需要設計精確地鎖相環(huán)技術才能解決，加大了電路設計的復雜性。后者雖然是目前較為流行的調(diào)制方式，但占用的硬件資源也較多，其基帶信號的調(diào)制較復雜。本專利基于頻率直接合成的思想，利用矩形脈沖經(jīng)過bt值> 0.3的高斯濾波器后響應展寬僅影響相鄰矩形脈沖響應，將高斯矩形脈沖響應分成8種基礎波形，利用仿真軟件計算出波形數(shù)據(jù)存儲在DDS芯片的RAM中，當碼流順序流入時，可以根據(jù)當前時刻bit以及前兩個時刻bit (共3個bit)組成的3路信號直接調(diào)用RAM中對應的頻率曲線，使DDS芯片直接根據(jù)該頻率曲線及預先設定的播放速率將信號播放出來，完成GMSK調(diào)制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的
[0005]針對雷達及通信系統(tǒng)中需要產(chǎn)生GMSK調(diào)制信號，設計出一種調(diào)制方式簡單有效，利用DDS芯片產(chǎn)生GMSK調(diào)制信號。
[0006]技術方案
[0007]利用DDS芯片，輔以FPGA控制，將高斯脈沖序列分成8種基礎波形，利用matlab等工具計算出頻率波形數(shù)據(jù)，通過硬件邏輯寫入DDS芯片RAM中，當碼流順序流入時，根據(jù)當前bit及相鄰的2個bit直接調(diào)用RAM中對應的頻率曲線，使DDS芯片直接根據(jù)該頻率曲線及預先設定的播放速率將信號播放出來，完成GMSK調(diào)制。
[0008]一種基于DDS芯片的GMSK信號產(chǎn)生方法，本方法包括以下步驟:
[0009]第一步，根據(jù)GMSK信號規(guī)定的bt值，在仿真軟件中產(chǎn)生對應的高斯濾波器，將二進制數(shù)據(jù)流按三位數(shù)據(jù)一組分為000，001，010，011，100，101，110以及111這八組，分別將這8組數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成二進制非歸零碼，作為輸入端輸入高斯濾波器，產(chǎn)生與其對應的8組響應波形，根據(jù)所需產(chǎn)生的中頻信號頻率，計算出8組響應波形中每個響應波形對應的頻率波形數(shù)據(jù)；
[0010]第二步，利用DDS能存儲并播放頻率波形數(shù)據(jù)的RAM模式，將DDS配置成RAM模式的頻率波形產(chǎn)生方式，并將DDS內(nèi)部的RAM空間配置成8組file,不同的file對應不同的地址，將第一步得到的8種頻率波形數(shù)據(jù)依次利用控制器寫入對應的8組file ；
[0011]第三步，當二進制歸零碼流串行流入控制器時，控制器將串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行的3路信號通過DDS的波形數(shù)據(jù)選擇端口輸入DDS，DDS根據(jù)該3路信號對應的頻率波形數(shù)據(jù)直接調(diào)用RAM中對應的file，使DDS按照該file規(guī)定的頻率波形進行播放，當前波形播放結(jié)束時，利用控制器切換下一組3路信號進行輸入，DDS又能繼續(xù)切換到對應的file進行播放，依次類推。
[0012]所述的控制器將串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行的3路信號的方法為:控制器將輸入的前第二時刻二進制碼、前第一時刻二進制碼以及當前時刻二進制碼在當前時刻同時分別通過3路信號輸出。
[0013]第一步中所述的bt值彡0.3。
[0014]優(yōu)點/積極效果
[0015]1.可以與雷達波形產(chǎn)生共用DDS芯片，不需要設計額外硬件電路
[0016]2.基于成熟的DDS芯片，實現(xiàn)方式簡單有效，硬件邏輯占用資源少
[0017]3.中心頻率及碼速率可調(diào)
【附圖說明】
[0018]圖1為該專利的實現(xiàn)框圖，硬件主要包括控制器芯片、DDS芯片，前者一般由FPGA芯片完成，選取頻率穩(wěn)定度較高的晶振作為DDS芯片的參考頻率Fr，DDS內(nèi)部將產(chǎn)生一個Fr/4的頻率作為控制器的時鐘輸入，以滿足外部控制器與DDS同步的要求。
[0019]圖2為實施例中8組響應波形示意圖。
[0020]圖3為實施例中經(jīng)過高斯濾波器以及經(jīng)過波形切換后產(chǎn)生的響應波形對比示意圖。
【具體實施方式】
[0021]一種基于DDS芯片的GMSK信號產(chǎn)生方法，本方法包括以下步驟:
[0022]第一步，根據(jù)GMSK信號規(guī)定的bt值，在仿真軟件中產(chǎn)生對應的高斯濾波器，將二進制數(shù)據(jù)流按三位數(shù)據(jù)一組分為000，001，010，011，100，101，110以及111這八組，分別將這8組數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成二進制非歸零碼，作為輸入端輸入高斯濾波器，產(chǎn)生與其對應的8組響應波形，根據(jù)所需產(chǎn)生的中頻信號頻率，計算出8組響應波形中每個響應波形對應的頻率波形數(shù)據(jù)；所述的仿真軟件可選用matlab ;所述的中頻信號頻率如需跳頻，可根據(jù)跳頻需要，將每個頻點對應的8組頻率波形數(shù)據(jù)分別計算出即可。
[0023]第二步，利用DDS能存儲并播放頻率波形數(shù)據(jù)的RAM模式，將DDS配置成RAM模式的頻率波形產(chǎn)生方式，并將DDS內(nèi)部的RAM空間配置成8組file,不同的file對應不同的地址，將第一步得到的8種頻率波形數(shù)據(jù)依次利用控制器寫入對應的8組file ;所述的DDS可選用具有RAM功能的芯片，且該RAM可被編程拆分為8個單獨存儲區(qū)。本專利選用中電58所的JDDS9910，它是一款內(nèi)置14位DAC的直接數(shù)字頻率合成器，支持高達IGHz的采樣速率，內(nèi)部集成了靜態(tài)RAM，支持頻率、相位或振幅調(diào)制的組合，其RAM由1024*32bits控制字組成，可分成8個獨立的空間分別對其配置；所述控制器可選用各類FPGA，本專利中選用Xilinx公司的Spartan3的一款FPGA，它擁有