專利名稱：調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線電調(diào)制理論，特別是一種調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論。
目前，比較有代表性的無線電調(diào)制方式有四種，第一種是幅度調(diào)制，簡稱調(diào)幅，即載波的振幅隨調(diào)制信號的大小成線性變化，載波振幅的這種變化，攜帶著調(diào)制信號所反映的信息，調(diào)幅較其它調(diào)制，實(shí)現(xiàn)起來最簡單，占用頻帶最窄；第二種是頻率調(diào)制、簡稱調(diào)頻，即載波的瞬時頻率隨調(diào)制信號的大小線性地變化；第三種是相位調(diào)制，簡稱調(diào)相，即載波的瞬時相位隨調(diào)制信號的大小線性地變化，無論是調(diào)頻，還是調(diào)相，都是改變載波的相角，可統(tǒng)稱為角度調(diào)制，簡稱調(diào)角，調(diào)角時，載波的振幅維持不變，和振幅調(diào)制相比，角度調(diào)制的主要優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)，缺點(diǎn)是頻帶較寬；第四種是脈沖和數(shù)字調(diào)制，脈沖調(diào)制是指對脈沖波的振幅，寬度，位置、重復(fù)頻率這四個參數(shù)中的某一個參數(shù)進(jìn)行調(diào)制，分別叫做脈沖幅度調(diào)制(PAM)，脈沖寬度調(diào)制(PWM)，脈沖位置調(diào)制(PPM)，脈沖頻率調(diào)制(PFM)，數(shù)字調(diào)制是通過對模擬信號抽樣，量化、編碼、形成一組一組電碼的過程，它分為脈沖編碼調(diào)制(PCM)和增量調(diào)制(DM)兩種，當(dāng)遠(yuǎn)距離傳輸脈沖或數(shù)字信號時，還必須進(jìn)行二次調(diào)制，即把調(diào)制的脈沖或數(shù)字信號再調(diào)制到載波上，可以調(diào)制載波的幅度或相角，數(shù)字信號的最大特點(diǎn)，是抗干擾性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)時分多路(即同頻多節(jié)目)傳輸，缺點(diǎn)是它的系統(tǒng)比其它調(diào)制系統(tǒng)要復(fù)雜得多，微波波段的時分多路傳輸較難實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的目的在于推出一種新的無線電調(diào)制理論--調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論，將分別獨(dú)立的調(diào)頻、調(diào)幅兩大無線電傳輸方式結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)一個載波攜帶兩路信息，一機(jī)復(fù)用，高效率，加大空間頻道利用率。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的和其它無線電調(diào)制理論一樣，它分調(diào)制和解調(diào)兩部分，調(diào)制系統(tǒng)包括主振、調(diào)頻器、放大器、限幅器、低通濾波器、調(diào)幅器，調(diào)頻器在主振激勵和第一路調(diào)制信號調(diào)制下，形成調(diào)頻波，這個調(diào)頻波經(jīng)放大器放大，經(jīng)限幅器，低通濾波器除掉在調(diào)頻器中產(chǎn)生的寄生調(diào)幅，再去推動調(diào)幅器，調(diào)幅器在調(diào)頻波激勵和第二路調(diào)制信號調(diào)制下，形成調(diào)頻、調(diào)幅攜帶雙路信息的重復(fù)調(diào)制波。解調(diào)系統(tǒng)是調(diào)制系統(tǒng)的逆過程，它包括平幅器、放大器、限幅器、低通濾波器、鑒頻器，而平幅器由幅度檢波器、倒相器、均衡器、調(diào)幅器構(gòu)成，
調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波經(jīng)過平幅器，檢出幅度調(diào)制信號，即調(diào)制系統(tǒng)中的第二路調(diào)制信號，這個幅度調(diào)制信號的波形和調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波的包絡(luò)是相同的，如果用一個正好和這個包絡(luò)相反的調(diào)制信號來調(diào)制調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波的幅度，當(dāng)相位調(diào)準(zhǔn)，調(diào)制電平取的合適時，就可以去掉調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波的調(diào)幅分量，恢復(fù)平幅的調(diào)頻波，這就是本發(fā)明中平幅器的原理，利用已檢出的幅度調(diào)制信號，經(jīng)倒相器倒相，去調(diào)制調(diào)幅器，調(diào)頻、調(diào)幅波經(jīng)均衡器調(diào)整延遲時間，送入調(diào)幅器，在反相幅度調(diào)制信號的調(diào)制下，產(chǎn)生平幅的調(diào)頻波，這個調(diào)頻波經(jīng)放大器放大、經(jīng)限幅器、低通濾波器去掉寄生調(diào)幅，再經(jīng)鑒頻器檢出頻率調(diào)制信號，即調(diào)制系統(tǒng)中的第一路調(diào)制信號。
本發(fā)明將分別獨(dú)立的調(diào)頻、調(diào)幅兩大無線電信息載波傳輸方式結(jié)合在一起，推出一種新的調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論，這個調(diào)制理論應(yīng)用在發(fā)射機(jī)中，使一臺發(fā)射機(jī)完成兩臺發(fā)射機(jī)的作用，降低了能源消耗、而且解決了空間頻道擁擠這一關(guān)鍵問題，特別在價格昂貴的衛(wèi)星通訊、衛(wèi)星電視中應(yīng)用這個理論，更顯示出它的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值，本發(fā)明應(yīng)用面廣，對無線電理論有較大的突破，線路簡單，適于地面和衛(wèi)星通訊、電視廣泛推廣使用。


圖1為本發(fā)明調(diào)制系統(tǒng)方框圖；圖2為本發(fā)明解調(diào)系統(tǒng)方框圖；圖3為本發(fā)明中平幅器的方框圖；圖4為調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波調(diào)制過程波形圖；圖5為本發(fā)明調(diào)制系統(tǒng)原理圖；圖6為本發(fā)明解調(diào)系統(tǒng)原理圖。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例本發(fā)明包括調(diào)制和解調(diào)兩部分，如圖1所示的調(diào)制系統(tǒng)方框圖，調(diào)頻器在主振激勵和第一路調(diào)制信號uo(t)的調(diào)制下，形成調(diào)頻波，在本實(shí)施例中，主振信號為高頻正弦波信號，調(diào)制信號為模擬信號，主振也可以叫做激勵器，完成這部分的電路很多，有LC振蕩器，負(fù)阻振蕩器，石英晶體振蕩器，微波固體振蕩器以及頻率合成器等，調(diào)頻器嚴(yán)格應(yīng)叫頻率調(diào)制器，它的電路有數(shù)種，有變?nèi)荻O管調(diào)頻，電抗管調(diào)頻等，調(diào)頻波經(jīng)放大器放大，經(jīng)限幅器，低通濾波器消除寄生調(diào)幅，去推動調(diào)幅器，此處的放大器為高頻小信號放大器，種類很多，有晶體管諧振放大器，寬帶放大器，參量放大器等，完成限幅功能的電路有二極管限幅器，場效應(yīng)管限幅器，差分對限幅器等，低通濾波器有LC低通濾波器，RC低通濾波器，有源低通濾波器等，調(diào)幅器在調(diào)頻波激勵，在第二路調(diào)制信號u(t)的調(diào)制下，產(chǎn)生調(diào)頻，調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波A(t)，調(diào)幅器嚴(yán)格應(yīng)叫幅度調(diào)制器，它的電路有晶體管調(diào)幅器，電子管調(diào)幅器，多重調(diào)制調(diào)幅器等，調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為A(t)=[A0+ku(t)]cos[ω0t+kf∫0tu0(τ)dτ]]]>在表達(dá)式中，Ao為無調(diào)幅時的載波振幅，ω0為主振角頻率，即無調(diào)頻時的角頻率，K，Kf為比例常數(shù)，uo(t)為頻率調(diào)制信號，u(t)為幅度調(diào)制信號，圖4為調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波的調(diào)制過程波形圖，設(shè)調(diào)制信號為簡單的正弦，余弦信號，圖4(a)為無調(diào)制時的載波信號Ao(t)＝A0cosω0t，圖4(b)為頻率調(diào)制信號uo(t)＝UocosΩt， 圖4(c)為主振激勵在頻率調(diào)制信號uo(t)調(diào)制下形成的調(diào)頻波
圖4(d)為幅度制制信號u(t)＝U′sinΩ1t圖4(e)為在調(diào)頻波Ao(t)推動下，在調(diào)制信號u(t)調(diào)幅下形成的調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波A(t)。解調(diào)系統(tǒng)是調(diào)制系統(tǒng)的逆過程，如圖2所示的解調(diào)系統(tǒng)方框圖由平幅器、放大器、限幅器、低通濾波器、鑒頻器構(gòu)成，平幅器一方面檢出幅度調(diào)制信號u(t)，一方面將調(diào)頻、調(diào)幅波A(t)轉(zhuǎn)換成調(diào)頻波，這個調(diào)頻波經(jīng)放大器放大，經(jīng)限幅器，低通濾波器消除寄生調(diào)幅，經(jīng)鑒頻器檢出頻率調(diào)制信號，鑒頻器電路有相位鑒頻電路，比例鑒頻電路等。圖3畫出了平幅器方框圖，在圖3(a)中，一路調(diào)頻、調(diào)幅波A(t)經(jīng)幅度檢波器，檢出幅度調(diào)制信號u(t)，u(t)的一部分經(jīng)倒相器反相形成反相幅度調(diào)制信號，送給調(diào)幅器，另一路調(diào)頻，調(diào)幅波經(jīng)均衡器延時，送給調(diào)幅器，在反向幅度調(diào)制信號的調(diào)制下，形成調(diào)頻波，倒相器可以用耦合變壓器倒相，也可以用單級共發(fā)射極放大器倒相，在圖3(b)中，利用負(fù)極性幅度檢波器檢出的反相幅度調(diào)制信號--u(t)，直接調(diào)制調(diào)幅器，將調(diào)頻、調(diào)幅波A(t)轉(zhuǎn)換成調(diào)頻波An(t)，幅度檢波器的電路有多種，有差拍檢波器，乘積檢波器等，均衡器為一種延時電路，以保證反相的幅度調(diào)制信號的相位與調(diào)幅器中的調(diào)頻、調(diào)幅波包絡(luò)相位正好相反，均衡器由一些濾波器構(gòu)成。為了遠(yuǎn)距離，高質(zhì)量，傳輸無線電信息，調(diào)制信號采用復(fù)雜的數(shù)字編碼信號，本發(fā)明中的平幅器只能對調(diào)幅度小于100％的調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波進(jìn)行平幅，因此，調(diào)制系統(tǒng)中調(diào)幅器的調(diào)幅度必須小于100％，由于本發(fā)明的調(diào)制系統(tǒng)，解調(diào)系統(tǒng)在不同的頻段，不同指標(biāo)，傳輸不同類型調(diào)制信號的各種不同情況下，采用的具體電路有所不同，而且方框圖中的各部分在同一條件下，也可以應(yīng)用不同形式的電路來實(shí)現(xiàn)，這里不一一介紹，作為范例，圖5畫出了本發(fā)明某一調(diào)制系統(tǒng)原理圖，圖6畫出了本發(fā)明某一解調(diào)系統(tǒng)原理圖，在圖5中，以晶體三極管BG1為核心構(gòu)成本振電路，以電容二極管BG2為核心構(gòu)成調(diào)頻器電路，以晶體三極管BG3，BG4，BG5為核心構(gòu)成放大器電路，以晶體三極管BG6，BG7，BG8為核心構(gòu)成限幅器電路，以L1，L2，C1，C2，構(gòu)成低通濾波器，以三極管BG9為核心構(gòu)成調(diào)幅器電路，在圖6中，以二極管BG11為核心構(gòu)成幅度檢波器電路，以L3，L4，C3，C4，構(gòu)成均衡器，以耦合變壓器B構(gòu)成倒相器，以三極管BG12為核心構(gòu)成調(diào)幅電路，以三極管BG13，BG14，BG15為核心構(gòu)成放大器電路，以晶體三極管BG16，BG17，BG18為核心構(gòu)成限幅器電路，以L5，L6，C5，C6構(gòu)成低通濾波器，以二極管BG19，BG20為核心構(gòu)成鑒頻器電路。
權(quán)利要求
1.調(diào)頻，調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論，它包括調(diào)制系統(tǒng)和解調(diào)系統(tǒng)，由主振，調(diào)頻器，放大器，限幅器，低通濾波器，調(diào)幅器組成的調(diào)制系統(tǒng)，其特征是將第一路調(diào)制信號和主振信號送到調(diào)頻器中，形成調(diào)頻波，這個調(diào)頻波經(jīng)放大器放大，經(jīng)限幅器、低通濾波器去掉寄生調(diào)幅，去推動調(diào)幅器，調(diào)頻波推動調(diào)幅器在第二路調(diào)制信號調(diào)制下，形成調(diào)頻、調(diào)幅可攜帶兩路信息的重復(fù)調(diào)制波，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為A(t)=[A0+ku(t)]cos[ω0t+kf∫0tn0(τ)dτ]]]>解調(diào)系統(tǒng)包括平幅器、放大器、限幅器、低通濾波器、鑒頻器，其特征是調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波經(jīng)過平幅器，一方面，檢出幅度調(diào)制信號，即調(diào)制系統(tǒng)中的第二路調(diào)制信號，一方面將調(diào)頻，調(diào)幅波轉(zhuǎn)換成調(diào)頻波，這個調(diào)頻波經(jīng)過放大器放大，經(jīng)限隔器，低通濾波器去掉寄生調(diào)幅，再經(jīng)鑒頻器檢出頻率調(diào)制信號，即調(diào)制系統(tǒng)中的第一路調(diào)制信號。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論，其特征是第一路，第二路調(diào)制信號為數(shù)字編碼信號。
3.根據(jù)權(quán)力要求1或2所述的調(diào)頻，調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論，其特征是用平幅器從調(diào)頻調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波中分離出單一調(diào)制的調(diào)頻波。
4.根據(jù)權(quán)力要求1.2.3.所述的調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論，其特征是用同樣方法可以推出調(diào)相，調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制理論，歸屬無線電技術(shù)領(lǐng)域，由調(diào)制和解調(diào)兩部分組成，在調(diào)制中，由主振、調(diào)頻器產(chǎn)生調(diào)頻波，經(jīng)放大器，限幅器，低通濾波器放大和整形，推動調(diào)幅器調(diào)幅，形成調(diào)頻、調(diào)幅重復(fù)調(diào)制波。在解調(diào)中，調(diào)頻、調(diào)幅波經(jīng)平幅器轉(zhuǎn)換成調(diào)頻波，并檢出幅度調(diào)制信號，調(diào)頻波再經(jīng)放大器，限幅器，低通濾波器，鑒頻器檢出頻率調(diào)制信號。本發(fā)明將調(diào)頻，調(diào)幅結(jié)合到一起，擴(kuò)大了設(shè)備利用率，節(jié)約了能源，增加了頻道利用率，且線路簡單，適于地面和衛(wèi)星通訊、電視廣泛推廣使用。
文檔編號H03C5/00GK1161601SQ9611731
公開日1997年10月8日 申請日期1996年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月5日
發(fā)明者張奇 申請人:張奇