[发明专利]一种基于模拟开关的振幅键控解调电路

说明书

本发明公开了一种基于模拟开关的振幅键控解调电路，包括两个双路模拟开关芯片、两个差分放大电路、两个低通滤波器、一个绝对值加法电路和一个比较器；本发明通过为模拟开关提供与信号载波同频、占空比为50％的方波驱动信号，差分信号通过模拟开关后相当于与一个±1V、频率、占空比、相位与驱动信号相同的方波，实现乘法器的功能；通过差分放大器、低通滤波器后输出包含相位信息的三角函数量sinθ和cosθ；通过绝对值加法电路得到|sinθ|+|cosθ|的值，再通过比较器与门限电压比较得到高低电平，还原信号，从而实现ASK解调。本发明解调电路使用模拟开关来代替传统的乘法器芯片或乘法器电路，实现简单，成本低，解调效果好。

技术领域

本发明属于通信电路技术领域，具体涉及一种基于模拟开关的振幅键控解调电路。

背景技术

数字通信中数据通信的基本形式可分为两种：基带通信和频带通信。基带传输是按照数字信号原有的波形(以脉冲形式)在信道上直接传输，基带传输不需要调制、解调，设备花费少，适用于较小范围的数据传输；基带通信所占据的频谱是从零频或很低频率开始，而绝大多数信道因为具有带通特性，因此在很多通信场合采用频带通信的方法。

频带传输是一种采用调制、解调技术的传输形式，在发送端采用调制手段对数字信号进行某种变换，将代表数据的二进制“1”和“0”，变换成具有一定频带范围的模拟信号，以适应在模拟信道上传输；在接收端通过解调手段进行相反变换，把模拟的调制信号复原为“1”或“0”。常用的调制方法有：振幅键控调制(ASK Modulation)、频移键控调制(FSKModulation)和相移键控调制(PSKModulation)，其中振幅键控实现简单，在一些场合较常使用。

振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位始终保持不变；在二进制振幅键控(2ASK)中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。一种常用的也是最简单的二进制振幅键控方式为“通-断”键控(OOK)，其表达式为：

ASK的解调方法有相干解调和非相干解调两种，相干解调法为：信号通过乘法器与相干波相乘后，通过低通滤波器、判决器解调得到数字信号；非相干解调法为：信号通过全波整流器、低通滤波器后通过判决器得到数字信号。非相干解调法实现较为简单，比较常用，但是非相干解调法存在门限效应，输出信噪比会随着输入信噪比的下降而急剧恶化。在一些信噪比较小的场合，仍需要使用相干解调法。

相干解调法可以通过模拟电路或数字控制器实现，模拟电路解调是将信号载波通过带通滤波器后与相干波(同频载波)相乘后，通过低通滤波器和抽样判决器来得到数字脉冲信号，如图1所示。模拟解调电路中，乘法器电路实现较为复杂，集成的乘法器芯片的成本较高；数字解调是数字控制器对信号进行采样，在芯片内部进行离散傅里叶变换(DFT)后，通过判决门限来判断数字信号。数字解调需要控制器有较高的采样频率，较好的浮点运算能力，同时运算过程需要占用一定的CPU资源。

发明内容

鉴于上述，本发明提供了一种基于模拟开关的振幅键控解调电路，其使用模拟开关来代替传统的乘法器芯片或乘法器电路，实现简单，成本低，解调效果好。

一种基于模拟开关的振幅键控解调电路，包括两个双路模拟开关芯片、两个差分放大电路、两个低通滤波器、一个绝对值加法电路以及一个比较器；其中：

所述双路模拟开关芯片用于实现乘法器的功能，当触发信号为高电平时使两路差分信号乘以+1后输出，当触发信号为低电平时使两路差分信号乘以-1后输出，两个双路模拟开关芯片的触发信号相位差90°；

所述差分放大电路用于将对应双路模拟开关芯片输出的两路差分信号转换为单端信号；

所述低通滤波器用于使对应差分放大电路输出的单端信号进行低通滤波；

所述绝对值加法电路用于对两个低通滤波器输出滤波后的单端信号取绝对值后求和输出；