[发明专利]一种基于单片机的多路相敏检波信号发生系统

说明书

技术领域

本发明属于调制解调技术，适用于多路并行相敏检波的方波调制解调系统。

背景技术

基于信号调制的应用技术越来越多，特别是光信号的调制解调，如光谱技术和通信技术。在诸多的调制解调技术中，相敏检波占有很重要的地位。在相敏检波过程中，保证参考信号之间稳定的相移差是检波的关键。相敏检波时，多路已调载波信号混合在一起，在解调阶段通过具有稳定相位差的一组检波信号将相应的有用信号检测出来。

现存的检波系统大都不关注调制和解调信号的产生过程，或者采用专用的集成芯片来产生相移波，或者经过复杂的模拟电路来移相。专用集成芯片虽然控制简单，但是价格昂贵，对某些频率产生的相移抖动厉害。

模拟移相电路设计复杂，且存在波形失真和输出延时等方面的问题，这些都会对相敏检波结果造成影响。特别是在多路并行的正交检波系统中，要从多路并行调制信号中任意解调出其中一路信号，就要从调制信号部分输出相应的0°参考信号和90°相移参考信号，一旦同时解调的信号增多，检波部分的规模将变得十分臃肿，不利于电路设计和模块集成化，不但增加了生产成本而且给系统带来很多不稳定的因素。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的是现有的相敏检波信号发生装置或系统结构复杂、价格昂贵且信号质量较差的问题。

(二)技术方案

针对上述问题，本发明的目的是提供一种简单可靠的用于相敏检波的调制解调信号发生系统。

根据本发明的多路相敏检波信号发生系统，包括载波通路和检波通路，其分别用于生成用于调制解调的载波信号和与该载波信号相应的检波信号，所述载波通路和检波通路之间互不影响。

优选的，所述系统包括两个单片机、多个分频器和多个相移模板，其中：一个单片机用于生成方波信号，该方波信号经过所述多个分频器产生多路用作载波信号的方波信号，该生成载波信号的通路为所述载波通路；另一单片机也用于生成方波信号，该方波信号经过所述多个相移模块生成一组相移角度稳定的方波信号以用作检波信号，该生成检波信号的通路为所述检波通路。

优选的，所述相移模块包括一个反相器和两个分频器，该相移模块的输入信号分成两路，其中一路经过其中一个分频器分频后输出分频信号，另一路先经过反相器后再经另一分频器后输出分频信号。

优选的，所述两个单片机产生的方波信号由软件控制产生。

优选的，所述两个单片机为相同的单片机。

优选的，所述两个单片机为同源晶振单片机。

优选的，所述分频器为二分频器。

优选的，还包括主控装置，该主控装置用于控制所述两个单片机的同步。

优选的，所述主控装置发送方波频率控制字给所述两个单片机，以控制所述两个单片机的调制与解调频率。

(三)有益效果

本发明可以自由配置检波通道的检波频率达到相敏的目的。

附图说明

图1是本发明多路相敏检波信号发生系统的相移模块的结构原理图；

图2是本发明多路相敏检波信号发生系统的相移θ°时序图；

图3是本发明多路相敏检波信号发生系统的一个实施例的8路相敏检波信号发生系统整体结构图。

具体实施方式

为实现上述目的，本发明采用单片机产生方波信号。本发明的系统包括载波通路和检波通路，其分别用于生成用于调制解调的载波信号和与载波信号相应的检波信号，载波通路和检波通路之间互不影响，可以灵活组合载波和检波通路。

具体来说，本发明的多路相敏检波信号发生系统包括两个单片机、多个分频器和多个相移模板；其中一个单片机生成方波信号后经过所述多个分频器产生多路用作载波信号的方波信号(载波通路)；另一单片机生成的方波信号经过所述多个相移模块生成一组相移角度稳定的方波信号用作检波信号(检波通路)。

所述相移模块包括一个反相器和两个分频器，该相移模块的输入信号分成两路，其中一路经过一个分频器分频后输出分频信号，另一路先经过反相器后再经另一分频器后输出分频信号。

所述两个单片机优选为相同的单片机，并优选为采用同源晶振的具有多个定时器的高速单片机，反相器优选为采用具有输入使能的高速反相输出芯片，所述分频器采用具有异步清零的四位二进制计数器。

所述的同源晶振采用有源晶体振荡器，为各个单片机提供稳定的时钟源。其它符合单片机要求的时钟源都可以应用到该系统。