[发明专利]一种数字异步脉冲无线低抖动传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲无线传输通信领域中的一种数字异步脉冲无线低抖动传输方法，特别适用于雷达脉冲的无线低抖动传输。

背景技术

常用的脉冲数字化采样无线传输方法，在接收端能够准确的判定脉冲信号的有无，但是接收到的脉冲信号的上升沿、下降沿抖动较大。要降低沿抖动，就需要提高采样时钟频率，从而提高对脉冲的采样率。如果对沿抖动的要求低至纳秒级，则所需的时钟频率高达1GHz甚至更高。在当前的技术条件下，这是难以实现的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于避免上述背景中的不足之处而提供一种脉冲数字化无线低抖动传输方法。在发端利用参考时钟和时间数字转换电路完成对输入脉冲的粗采样和精采样，在收端利用可编程延迟电路实现对脉冲上升沿时刻的精确恢复。本发明方法的主要电路部件采样FPGA或ASIC实现，一致性好，调试难度低，容易实现脉冲抖动小于5ns的无线传输。

本发明的目的是这样实现的，它包括步骤：

1)发射脉冲进入调制单元，进行脉冲整形，对有线线路传输上的脉冲变形进行矫正；

2)参考时钟进入调制单元，对整形后的输入脉冲分别进行粗采样和精采样；粗采样是利用参考时钟对输入脉冲的直接采样完成的，由此确定脉冲上升沿出现时对应的时钟周期；精采样是利用时间数字转换电路完成的，由此确定脉冲上升沿和相应时钟周期上升沿之间的时间差；

3)对粗采样和精采样得到的数字化的时间信息进行编码、调制，将脉冲信息和时钟信息包含于数字调制信号中；

4)对数字调制信号进行数/模转换，转换为模拟调制信号；

5)模拟调制信号进入射频单元，对调制信号进行上变频、功率放大，转换为高频信号，通过天线进入无线信道；

6)射频单元的天线接收无线信道中的高频信号，经过低噪声放大、下变频和AGC电路转换为模拟调制信号；

7)模拟调制信号进入解调单元，通过模/数转换，转换为数字调制信号；

8)利用数字调制信号中的时钟信息作为参考，通过锁相环电路，使解调单元的参考时钟与调制单元的参考时钟相位同步；

9)利用同步后的参考时钟信号对数字调制信号进行数字解调、解码，恢复出数字化的时间信息，包括粗采样和精采样的信息；

10)根据恢复出的粗采样信息，确定要恢复的脉冲信号对应的时钟周期；

11)根据恢复出的精采样信息，利用可编程延迟电路，将相应的时钟周期上升沿延迟一定时间，得到要恢复的脉冲上升沿；

12)将脉冲上升沿展宽，在解调单元中恢复出脉冲信号；

13)恢复出的脉冲信号通过判决，最终输出低抖动脉冲信号；

完成脉冲无线低抖动传输。

本发明与背景技术相比，具有如下优点：

1、本发明提出的脉冲无线传输方法，与常用的数字方式的脉冲无线传输相比，保证了脉冲无线传输中脉冲沿低抖动的特殊应用。常用的数字方式的脉冲无线传输方法，重点传输脉冲电平，对沿抖动提出纳秒级的要求时，数字采样时钟需要提高至1GHz以上。这样的系统时钟实现困难，费用很高，而且高的采样率增加了调制解调的设计难度。本发明提出的脉冲无线传输方法，通过引入时间数字转换电路和可编程延迟电路，对时钟上升沿和脉冲上升沿之间的时间间隔进行精确测量和恢复，实现了脉冲信号的无线低抖动数字化异步传输。采用这种方法，对系统时钟要求不高，降低了调制解调的设计难度。

2、本发明方法的主要电路部件采用FPGA或ASIC实现，一致性好，调试难度低，容易实现脉冲抖动小于5ns的无线传输。

附图说明

图1是本发明有线侧信号到无线侧内部处理实施例的电原理方框图。

图2是本发明无线侧信号到有线侧内部处理实施例的电原理方框图。

图1中1为脉冲整形模块，2为粗采样模块，3为精采样模块，4为编码、调制模块，5为数/模转换模块，6为射频单元模块。其中粗采样模块和编码、调制模块一般由FPGA或ASIC构成，精采样模块一般由时间数字转换(TDC)电路构成，射频单元模块一般包括本振、I/Q调制器、上变频器、功率放大器、天线等部分。