[发明专利]通用CPFSK预滤波直接调制装置及其调制方法

说明书

本发明提供了一种通用CPFSK预滤波直接调制装置及其调制方法，包括码流同步模块、成形滤波模块、一号相乘模块、累加模块、CORDIC模块、二号相乘模块、三号相乘模块、载波模块、相加模块、指令解析模块和存储模块。本发明有益效果：适用直接调制调频遥测发射机，支持任意码率可调，分辨率优于1hz；调制器的调制指数可任意设置；优化后的成形滤波器结构能在改变码速率的同时保证滤波性能；采用CORDIC技术能有效提高调制的相位分辨率；所有性能参数的更改能有效保存，即掉电不丢失。

技术领域

本发明属于航空航天遥测技术领域，尤其是涉及一种通用CPFSK预滤波直接调制装置及其调制方法。

背景技术

根据2007年5月1日实施的GJB 21.1B-2006中对遥测信道的规定，脉冲编码调制遥测（PCM）相较于脉冲幅度调制遥测（PAM）获得了标准的优先推荐，与其对应的调制技术主要包括调频（FM）和调相（PM）技术，其中调频调制二进制频移键控2FSK使用最为广泛，传统的2FSK是无记忆的，由于相邻码元之间的相位可能产生的相位突变会造成信号在主要频段之外有较大的频谱旁瓣。目前工程中较多使用相位连续的2FSK调制技术，在调制复杂度增加有限的情况下能提高频带利用率，使得频谱主瓣能量集中、旁瓣滚降系数衰减快。

由于应用场景不同，项目需求不同，CPFSK调制器的性能指标会有较大的差异，比如码速率可能会存在跨越10kbps~20Mbps的不同需求，调制度会也有不同的要求，另外在载波频率经常会有L频段，S频段,C频段的不同需求，为了减小调制器的体积，采用了直接调制技术，此时调制前的成形滤波对抑制旁瓣和减少对邻道和其他设备的干扰较为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种通用CPFSK预滤波直接调制装置及其调制方法，以解决工程项目中这一实际困难，设计一款具有成形滤波功能的任意码率可调的CPFSK调制装置以便适应多种不同的项目需求，能有效的减少工程项目中的重复设计工作，通过此通用化设计能有效降低成本并提高产品的可靠性，并能有效保证产品交付的及时性，降低项目管理的节点风险。同时最大程度的兼容目前已有遥测采集卡，在提高遥测性能的同时充分发挥已有设备的可用性和经济价值。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种通用CPFSK预滤波直接调制装置，包括码流同步模块、成形滤波模块、一号相乘模块、累加模块、CORDIC模块、二号相乘模块、三号相乘模块、载波模块、相加模块、指令解析模块和存储模块，所述指令解析模块和存储模块双向通信连接，所述指令解析模块输出端分别信号连接至码流同步模块输入端、一号相乘模块输入端，所述码流同步模块输出端信号连接至成形滤波模块输入端，所述成形滤波模块输出端依次通过一号相乘模块、累加模块信号连接至CORDIC模块输入端，所述CORDIC模块输出端分别信号连接至二号相乘模块输入端、三号相乘模块输入端，所述载波模块输出端还分别信号连接至二号相乘模块输入端、三号相乘模块输入端，所述二号相乘模块输出端、三号相乘模块输出端均信号连接至相加模块输入端。

进一步的，所述码流同步模块包括采样定时单元、同相积分单元、中相积分单元、极性判决单元、差分单元、误差计算单元和低通滤波单元，所述采样定时单元输入端信号连接至指令解析模块输出端，所述采样定时单元输出端分别信号连接至同相积分单元输入端、中相积分单元输入端，所述同相积分单元输出端依次通过极性判决单元、差分单元信号连接至误差计算单元输入端，所述中相积分单元输出端亦信号连接至误差计算单元输入端，所述误差计算单元输出端通过低通滤波单元信号连接至采样定时单元输入端。

进一步的，所述同相积分单元是指从当前码元的起始时刻到结束时刻的积分，表达式为：，其中，为输入的PCM码流，k表示第k个码元的积分，k为整数，表示一个码元的时间，表示输出同相积分单元的输出。

进一步的，所述中相积分单元是从上个码元中间时刻到当前码元中间时刻的积分，表达式为：，其中为输入的PCM码流，k表示第k个码元的积分，k为整数，表示一个码元的时间，表示输出中相积分单元的输出。