一种振荡键控调制方法、装置和函数信号发生器制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种振荡键控调制方法、装置和函数信号发生器，该方法包括：接收用户设置的频率控制字，以主时钟频率累加频率控制字得到相码；接收用户设置的第一载波并存储载波样点，以相码为第一读地址取出相应载波样点来形成第二载波；接收基带信号、用户设置的起振时间控制字和停振时间控制字，并根据基带信号、起振/停振时间控制字，生成第二读地址；接收第一锯齿波并存储，根据第二读地址和第一锯齿波读出第二锯齿波；将第二载波与第二锯齿波相乘，得到数字形式的振荡键控调制OSK信号；将数字形式的OSK信号转换为模拟的OSK信号。该方法使OSK调制的各个参数灵活可设，无需升级硬件电路就能修改起振/停振时间、载波形状等。

【技术实现步骤摘要】
一种振荡键控调制方法、装置和函数信号发生器
本专利技术涉及电信号的测量测试领域，具体的涉及一种振荡键控调制方法、装置和一种函数信号发生器，特别涉及一种产生振荡键控调制(OSK，OscillationShiftKeying)信号的函数信号发生器。
技术介绍
在电子系统的测量、校验及维护中，函数信号发生器被广泛采用；随着电子技术的发展，要求信号发生器能够产生各种类型的调制信号，包括数字调制信号和模拟调制信号。数字调制方式很多，究其本质，无非都是以二进制的数字脉冲信号，分别去调制载波的幅度、频率和相位，也就是幅度键控ASK、频移键控FSK和相移键控PSK；以及在此基础上演化出的许多变型和改进方式。对于ASK方式，用两个不同的幅度分别表示待调数字脉冲的0、1电平；在0、1切换处，载波的幅度出现突变，由此不可避免的因旁瓣泄露而出现载波频率之外的高频分量，使得ASK信号的频带大大展宽，最终限制了ASK调制在有线或者无线传输中的应用。在ASK基础上，发展起另一种幅度调制方式，称之为振荡键控调制OSK。OSK也是以两个不同的幅度代表待调数字脉冲的0、1电平，但在二者切换处，ASK是从一个幅度瞬间跳到另一个幅度，OSK在幅度切换时则有一段缓冲时间，类似振荡一样，从一个较低幅度逐渐起振到一个较高幅度，或者从一个较高幅度逐渐停振到一个较低幅度。因此OSK信号的幅度是连续的，波形失真小，占用频带窄。专利文献CN94120161.9-《数字信号的振荡键控调制OSK方式》，揭示了一种OSK调制技术，工作原理如图1所示：待调的基带信号110，是二进制电平的数字信号；在基带信号的脉冲前沿处(即上升沿)，受控晶体振荡器101迅速起振，输出一个持续振荡时间和数字信号脉冲宽度相同的稳频等幅的正弦信号111；输出级103放大正弦信号111，经有线或者无线信道发送，是为OSK调制信号112；在基带信号的脉冲后沿处(即下降沿)，有两种处理方式，(a)晶体振荡器停振，输出的正弦信号立即截止；(b)停振时的立即截止，会造成波形失真，于是增设一个输出电压过零检测电路102，在检测到正弦信号111的零相位后会产生一个标记信号113；停振时，在检测到正弦信号111零相位后，晶体振荡器才会真正停振，由此可消除停振时的正弦信号的突变。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，现人技术至少存在以下不足：现有技术的图1电路存在如下不足：1、采用晶体振荡器产生载波，意味着载波形状只能是正弦波，不能是其它形状的波形；2、只能通过选用不同的晶体振荡器来修改载波频率，灵活性差；3、如果不采用过零检测电路，停振时会有波形失真，存在与ASK类似的频带展宽问题；采用过零检测电路虽然可消除波形失真，但延长了基带信号高电平所对应的载波振荡时间，造成脉宽误差，不利于接收端的解调；4、过零检测电路都有迟滞特性，检测正弦信号的零相位时会产生抖动，这个抖动最终会传递给调制后的OSK信号；5、过零检测电路、晶体振荡器的特性会受到温度影响，因此系统一致性和稳定性较差；6、鉴于模拟器件在设计上的不灵活，图1电路特别不适合应用于数字化程度很高的函数信号发生器。目前市场上的函数信号发生器很少有提供OSK调制信号的，包括国外的高端仪器。国内只有石家庄市无线电四厂的TFG3000系列函数信号发生器能够输出OSK调制信号。它至少存在如下不足：1、载波形状只有正弦波和方波两种，不能是其它波形；2、当载波为方波时，振荡时间(包括起振时间和停振时间)是固定的，不可设。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种振荡键控调制方法、装置和包含该振荡键控调制装置的函数信号发生器，以达到OSK调制的各个参数灵活可设，无需升级硬件电路，就能修改起振时间、停振时间、载波频率、载波形状的效果。为达上述目的，一方面，本专利技术实施例提供了一种振荡键控调制装置，所述装置包括：时钟模块，用于产生主时钟；相位累加器，用于接收用户设置的频率控制字，并以主时钟的频率累加所述频率控制字得到相码；载波存储器，用于接收用户设置的第一载波并存储载波的样点，以所述相码为第一读地址取出对应的载波的样点来形成第二载波；加减累加器，用于接收基带信号、用户设置的起振时间控制字和用户设置的停振时间控制字，并根据所述基带信号、所述起振时间控制字和所述停振时间控制字，生成第二读地址；振荡存储器，用于接收第一锯齿波并存储，以及根据所述第二读地址和所述第一锯齿波读出第二锯齿波；幅度乘法器，用于将所述第二载波与所述第二锯齿波相乘，得到数字形式的振荡键控调制OSK信号；数模转换器，用于将数字形式的OSK信号转换为模拟的OSK信号。为达上述目的，另一方面，本专利技术实施例提供了一种函数信号发生器，所述函数信号发生器包括振荡键控调制装置和主控单元；所述振荡键控调制装置包括：时钟模块，用于产生主时钟；相位累加器，用于接收用户设置的频率控制字，并以主时钟的频率累加所述频率控制字得到相码；载波存储器，用于接收用户设置的第一载波并存储载波的样点，以所述相码为第一读地址取出对应的载波的样点来形成第二载波；加减累加器，用于接收基带信号、用户设置的起振时间控制字和用户设置的停振时间控制字，并根据所述基带信号、所述起振时间控制字和所述停振时间控制字，生成第二读地址；振荡存储器，用于接收第一锯齿波并存储，以及根据所述第二读地址和所述第一锯齿波读出第二锯齿波；幅度乘法器，用于将所述第二载波与所述第二锯齿波相乘，得到数字形式的振荡键控调制OSK信号；数模转换器，用于将数字形式的OSK信号转换为模拟的OSK信号；所述主控单元，用于向所述相位累加器写入所述用户设置的频率控制字，向所述载波存储器写入用户设置的第一载波，向所述加减累加器写入所述用户设置的起振时间控制字和所述用户设置的停振时间控制字，以及向所述振荡存储器写入所述第一锯齿波。为达上述目的，还一方面，本专利技术实施例提供了一种振荡键控调制方法，其特征在于，所述方法包括：接收用户设置的频率控制字，并以主时钟的频率累加所述频率控制字得到相码；接收用户设置的第一载波并存储载波的样点，以所述相码为第一读地址取出对应的载波的样点来形成第二载波；接收基带信号、用户设置的起振时间控制字和用户设置的停振时间控制字，并根据所述基带信号、所述起振时间控制字和所述停振时间控制字，生成第二读地址；接收第一锯齿波并存储，以及根据所述第二读地址和所述第一锯齿波读出第二锯齿波；将所述第二载波与所述第二锯齿波相乘，得到数字形式的振荡键控调制OSK信号；将数字形式的OSK信号转换为模拟的OSK信号。为达上述目的，又一方面，本专利技术实施例提供了一种振荡键控调制方法，所述方法包括：接收用户通过人机界面和/或用户接口设置的振荡键控调制OSK参数，所述OSK参数包括频率控制字、起振时间控制字和停振时间控制字；主控单元从非易失存储器中读出用户设置的第一载波；主控单元将用户设置的第一载波写入到OSK调制装置内部的载波存储器；主控单元从非易失存储器中读出振荡所需的锯齿波；主控单元按照用户设置的低电平幅度和高电平幅度将该振荡所需的锯齿波处理成第一锯齿波后配置给OSK调制装置内部的振荡存储器；主控单元将用户设置的OSK参数配置给OSK调制装置；OSK调制装置的相位累加器根据接收用户设置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振荡键控调制装置，其特征在于，所述装置包括：时钟模块，用于产生主时钟；相位累加器，用于接收用户设置的频率控制字，并以主时钟的频率累加所述频率控制字得到相码；载波存储器，用于接收用户设置的第一载波并存储载波的样点，以所述相码为第一读地址取出对应的载波的样点来形成第二载波；加减累加器，用于接收基带信号、用户设置的起振时间控制字和用户设置的停振时间控制字，并根据所述基带信号、所述起振时间控制字和所述停振时间控制字，生成第二读地址；振荡存储器，用于接收第一锯齿波并存储，以及根据所述第二读地址和所述第一锯齿波读出第二锯齿波；幅度乘法器，用于将所述第二载波与所述第二锯齿波相乘，得到数字形式的振荡键控调制OSK信号；数模转换器，用于将数字形式的OSK信号转换为模拟的OSK信号。

【技术特征摘要】
1.一种振荡键控调制装置，其特征在于，所述装置包括：时钟模块，用于产生主时钟；相位累加器，用于接收用户设置的频率控制字，并以主时钟的频率累加所述频率控制字得到相码；载波存储器，用于接收用户设置的第一载波并存储载波的样点，以所述相码为第一读地址取出对应的载波的样点来形成第二载波；加减累加器，用于接收基带信号、用户设置的起振时间控制字和用户设置的停振时间控制字，并根据所述基带信号、所述起振时间控制字和所述停振时间控制字，生成第二读地址；振荡存储器，用于接收第一锯齿波并存储，以及根据所述第二读地址和所述第一锯齿波读出第二锯齿波；幅度乘法器，用于将所述第二载波与所述第二锯齿波相乘，得到数字形式的振荡键控调制OSK信号；数模转换器，用于将数字形式的OSK信号转换为模拟的OSK信号；所述加减累加器具体用于：当所述基带信号为低电平时，输出保持为0；当所述基带信号从低电平变到高电平时，在每个主时钟脉冲下，根据所述起振时间控制字从0开始累加，累加至溢出后停止工作，溢出后的输出保持为2N－1；当基带信号从高电平变到低电平时，在每个主时钟脉冲下，根据所述停振时间控制字从2N－1开始累减，累减至溢出后停止工作，溢出后的输出保持为0；其中，N为所述加减累加器的位宽。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述振荡存储器，还用于接收按照用户设置的低电平幅度和高电平幅度处理后的第一锯齿波。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述载波存储器接收到的用户设置的第一载波的形状包括以下中的任意一种：正弦波、方波、锯齿波、Sinc函数、高斯、洛仑兹、指数增长、指数衰减、半正矢。4.一种函数信号发生器，其特征在于，所述函数信号发生器包括振荡键控调制装置和主控单元；所述振荡键控调制装置包括：时钟模块，用于产生主时钟；相位累加器，用于接收用户设置的频率控制字，并以主时钟的频率累加所述频率控制字得到相码；载波存储器，用于接收用户设置的第一载波并存储载波的样点，以所述相码为第一读地址取出对应的载波的样点来形成第二载波；加减累加器，用于接收基带信号、用户设置的起振时间控制字和用户设置的停振时间控制字，并根据所述基带信号、所述起振时间控制字和所述停振时间控制字，生成第二读地址；振荡存储器，用于接收第一锯齿波并存储，以及根据所述第二读地址和所述第一锯齿波读出第二锯齿波；幅度乘法器，用于将所述第二载波与所述第二锯齿波相乘，得到数字形式的振荡键控调制OSK信号；数模转换器，用于将数字形式的OSK信号转换为模拟的OSK信号；所述主控单元，用于向所述相位累加器写入所述用户设置的频率控制字，向所述载波存储器写入用户设置的第一载波，向所述加减累加器写入所述用户设置的起振时间控制字和所述用户设置的停振时间控制字，以及向所述振荡存储器写入所述第一锯齿波；其中，所述加减累加器具体用于：当所述基带信号为低电平时，输出保持为0；当所述基带信号从低电平变到高电平时，在每个主时钟脉冲下，根据所述起振时间控制字从0开始累加，累加至溢出后停止工作，溢出后的输出保持为2N－1；当基带信号从高电平变到低电平时，在每个主时钟脉冲下，根据所述停振时间控制字从2N－1开始累减，累减至溢出后停止工作，溢出后的输出保持为0；其中，N为所述加减累加器的位宽。5.根据权利要求4所述的函数信号发生器，其特征在于，所述主控单元，还用于向所述振荡存储器写入按照用户设置的低电平幅度和高电平幅度处理后的第一锯齿波。6.根据权利要求4所述的函数信号发生器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁新宇，王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：北京普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：