多进制相移键控MPSK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多进制相移键控MPSK调制方法、装置和函数信号发生器，该MPSK调制装置包括：映射模块，用于将待调制的串行基带信号按照调制方式转换为调制码元；调制相位转换器，用于将调制码元转换成调制相位字；相位累加器，用于累加频率控制字得到相码；相位加法器，用于将相码和调制相位字相加，得到读地址；载波波形存储器，用于根据读地址，读出自身内部存储的载波波形数据；数模变换器，用于载波波形数据转换为模拟形式的MPSK调制信号。该装置具有如下优点：全数字实现方式、无需乘法器、无需正交载波、良好的扩展性、实现简单、特别适用于函数信号发生器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电信号测试测量
，特别涉及一种多进制相移键控MPSK调制方法，MPSK调制装置，以及一种产生MPSK调制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丰富的调制信号，包括如今在光通信网络中广泛采用的PSK调制信号。在PSK调制方案中，使用有限数目的相位表示调制信号。例如，在二进制相移键控(BPSK7Binary Phase Shift Keying)调制方式中，使用相位距离180°的两个相位,分别表示基带信号中的“O”和“I”;对于四进制相移键控(QPSK,Quadrature Phase Shift Keying)调制来讲，使用相位距离90°的四个相位，分别表示“00”、“01”、“10”和“11”。在更高阶的PSK调制方案中，使用更多的相位，也就是说每个单独的相位可以用来表示更多的比特，以此提高带宽利用率。MPSK调制经常采用调相法实现。采用调相法实现QPSK的工作原理如图1所示。图中串并转换器101将输入的二进制序列依次分为两个并列的双极性序列。设两个序列中的二进制数字分别为a和b，每对成为一个双比特码元。正交载波产生器102输出两个正交载波。双极性的a和b脉冲通过两个乘法器103、104分别对同相载波及正交载波进行二相调制，得到两路调制的矢量。相加电路105将两路输出相加，即得到四相移相信号QPSK。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，现有技术至少存在以下不足:调相法需要用两个乘法器实现两个分量的调制，会增加系统功耗，也增加了设计的复杂度；且定点乘法必然引入误差。调相法需要两个严格正交的载波(即相位相差90° )，实现起来较为困难。从现有技术看，调相法一般采用模拟器件实现，受模拟器件的非线性及器件特性随温度变化的影响，系统一致性和稳定性较差，同时存在如下一些缺点:成本高，灵活性差，调制精度不高，实现困难，结构较复杂。因此难以应用于数字化程度很高的函数信号发生器。
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，提供一种多进制相移键控MPSK调制方法、装置和函数信号发生器，以避免使用功耗较高的乘法器，避免使用两个正交载波，并实现灵活配置有关MPSK调制的各个参数。为达上述目的，一方面，本专利技术实施例提供了一种多进制相移键控MPSK调制装置，所述装置包括:映射模块，用于将待调制的串行基带信号按照调制方式转换为调制码元；调制相位转换器，用于将所述调制码元转换成调制相位字；相位累加器，用于累加频率控制字得到相码；相位加法器，用于将所述相码和所述调制相位字相加，得到读地址；载波波形存储器，用于根据所述读地址，读出自身内部存储的载波波形数据；数模变换器，用于将所述载波波形数据转换为模拟形式的MPSK调制信号。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:多进制相移键控MPSK调制单元；所述MPSK调制单元包括:映射模块，用于将待调制的串行基带信号按照调制方式转换为调制码元；调制相位转换器，用于将所述调制码元转换成调制相位字；相位累加器，用于累加频率控制字得到相码；相位加法器，用于将所述相码和所述调制相位字相加，得到读地址；载波波形存储器，用于根据所述读地址，读出自身内部存储的载波波形数据；数模变换器，用于将所述载波波形数据转换为模拟形式的MPSK调制信号。为达上述目的，又一方面，本专利技术实施例提供了一种多进制相移键控MPSK调制方法，所述方法包括:将待调制的串行基带信号按照调制方式转换为调制码元；将所述调制码元转换成调制相位字；累加频率控制字得到相码；将所述相码和所述调制相位字相加，得到读地址；根据所述读地址，读出载波波形存储器内部存储的载波波形数据；将所述载波波形数据转换为模拟形式的MPSK调制信号。为达上述目的，又一方面，本专利技术实施例提供了一种多进制相移键控MPSK调制方法，所述方法包括:通过人机界面和/或用户接口接收用户设置的MPSK参数，包括载波频率控制字、调制方式和基带频率控制字；中央处理单元从非易失存储器中读出初始载波波表，并发送给控制单元；控制单元将初始载波波表写入到MPSK调制单元内部的载波波形存储器；中央处理单元从非易失存储器中读出待调制文件，并发送给控制单元；控制单元将待调制文件写入到调制文件存储器；中央处理单元将用户设置的MPSK参数发送给控制单元；控制单元将载波频率控制字、调制方式发送给MPSK调制单元；控制单元根据基带频率控制字从调制文件存储器中读出待调制文件，并将该待调制文件转换为串行基带信号后发送给MPSK调制单元；MPSK调制单元内部的映射模块将待调制的串行基带信号按照调制方式转换为调制码元；MPSK调制单元内部的调制相位转换器将所述调制码元转换成调制相位字；MPSK调制单元内部的相位累加器累加频率控制字得到相码；MPSK调制单元内部的相位加法器将所述相码和所述调制相位字相加，得到读地址；MPSK调制单元内部的载波波形存储器根据所述读地址，读出自身内部存储的载波波形数据；MPSK调制单元内部的数模变换器将所述载波波形数据转换为模拟形式的MPSK调制信号；模拟电路对所述模拟形式的MPSK调制信号进行滤波、衰减、放大处理后，输出处理后的模拟形式的MPSK调制信号。本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果在于:本专利技术实施例在一个统一的硬件平台上，通过软件编程来实现提供MPSK调制信号的函数信号发生器。有关MPSK调制的各个参数，比如调制方式(BPSK、QPSK、8PSK、16PSK等)、载波频率、基带信号的速率、调制文件等，都可以通过软件编程实现，无须修改硬件。本专利技术实施例在硬件设计上简单，避免了使用功耗较高的乘法器，避免了使用两个正交载波。本专利技术提供的MPSK调制信号的产生方法，具有如下优点:(I)全数字实现方式，(2)无需乘法器，(3)无需正交载波，(4)良好的扩展性，(5)实现简单，(6)特别适用于函数信号发生器。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术的调相法原理框图；图2为本专利技术实施例的MPSK调制装置的原理框图；图3为本专利技术实施例的相位加法器的作用示意图；图4为本专利技术实施例的一个产生MPSK调制信号的函数信号发生器的原理框图；图5为本专利技术实施例基于图4的函数信号发生器产生MPSK信号的流程图；图6为本专利技术实施例基于图2所示的MPSK调制装置的处理流程图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。很多函数信号发生器都是采用DDS技术来产生波形，本专利技术实施例也是基于DDS技术的，图2为本专利技术实施例的MPSK调制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多进制相移键控MPSK调制装置，其特征在于，所述装置包括：映射模块，用于将待调制的串行基带信号按照调制方式转换为调制码元；调制相位转换器，用于将所述调制码元转换成调制相位字；相位累加器，用于累加频率控制字得到相码；相位加法器，用于将所述相码和所述调制相位字相加，得到读地址；载波波形存储器，用于根据所述读地址，读出自身内部存储的载波波形数据；数模变换器，用于将所述载波波形数据转换为模拟形式的MPSK调制信号。

【技术特征摘要】
1.一种多进制相移键控MPSK调制装置，其特征在于，所述装置包括: 映射模块，用于将待调制的串行基带信号按照调制方式转换为调制码元； 调制相位转换器，用于将所述调制码元转换成调制相位字； 相位累加器，用于累加频率控制字得到相码； 相位加法器，用于将所述相码和所述调制相位字相加，得到读地址； 载波波形存储器，用于根据所述读地址，读出自身内部存储的载波波形数据； 数模变换器，用于将所述载波波形数据转换为模拟形式的MPSK调制信号。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述映射模块，具体用于将待调制的串行基带信号按照二进制相移键控BPSK、四进制相移键控QPSK、八进制相移键控8PSK或者十六进制相移键控16PSK转 换为调制码元。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调制相位转换器，具体用于根据预设的不同调制方式下调制码元的多种状态与相应多个相调制相位字之间的对应关系，将所述调制码元转换成调制相位字。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述映射模块，具体用于: 对于BPSK调制方式，直接将所述串行基带信号发送给调制码元，BPSK的调制码元是I比特位宽；或者， 对于QPSK调制方式，将所述串行基带信号按照每2个比特一组发送给调制码元，QPSK的调制码元是2比特位宽；或者， 对于8PSK调制方式，将所述串行基带信号按照每3个比特一组发送给调制码元，8PSK的调制码元是3比特位宽；或者， 对于16PSK调制方式，将所述串行基带信号按照每4个比特一组发送给调制码元，16PSK的调制码元是4比特位宽。5.一种函数信号发生器，其特征在于，所述函数信号发生器包括:多进制相移键控MPSK调制单元；所述MPSK调制单元包括: 映射模块，用于将待调制的串行基带信号按照调制方式转换为调制码元； 调制相位转换器，用于将所述调制码元转换成调制相位字； 相位累加器，用于累加频率控制字得到相码； 相位加法器，用于将所述相码和所述调制相位字相加，得到读地址； 载波波形存储器，用于根据所述读地址，读出自身内部存储的载波波形数据； 数模变换器，用于将所述载波波形数据转换为模拟形式的MPSK调制信号。6.根据权利要求5所述的函数信号发生器，其特征在于，所述函数信号发生器还包括:人机界面/用户接口、非易失存储器、中央处理单元、控制单元、时钟模块和模拟电路；所述中央处理单元分别与所述人机界面/用户接口、所述非易失存储器和所述控制单元相连，所述MPSK调制单元分别与所述控制单元和所述模拟电路相连； 所述人机界面/用户接口，用于接受用户本地或者远程控制，并接收用户设置的MPSK调制参数； 所述非易失存储器，用于存储内置的或用户自定义的待调制文件、以及初始载波波表; 所述中央处理单元，用于通过用户接口接受用户控制，访问非易失存储器以获取初始载波波表、待调制文件和用户设置的MPSK调制参数，并将所述初始载波波表、待调制文件和用户设置的MPSK调制参数发送给所述控制单元；所述用户设置的MPSK调制参数包括载波频率控制字和调制方式； 所述控制单元，用于将初始载波波表和载波频率控制字送给MPSK调制模块，并于调制开始后，将该待调制文件转换为串行基带信号送给MPSK...

【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：