專利名稱：調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器及解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于無線通信中使用UWB-chirp信號進行調(diào)制的通信系統(tǒng)中的調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器及解調(diào)方法。
背景技術(shù)：
超寬帶(UWB，Ultra-Wideband)技術(shù)是目前無線通信領(lǐng)域中較先進的技術(shù)之一，由于其具有高容量、高功率效率、低發(fā)射功率和低干擾、低成本等諸多優(yōu)點，使得UWB技術(shù)在通信、雷達和無線定位等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。到目前為止，有四種方式來實現(xiàn)超寬帶技術(shù)(I)基于脈沖無線電(IR)的UWB ; (2)基于直接序列碼分多址(DS-CDMA)的UWB ；基于多載波正交頻分復(fù)用(MB-OFDM)的UWB； (4)基于Chirp擴頻(CSS)的UWB。與其他三種形式的UWB相比，Chirp-UffB利用Chirp擴頻技術(shù)來實現(xiàn)頻譜的擴展，并且UWB-chirp信號對頻偏不敏感和不存在峰均功率比(PAPR)，同時UWB-chirp同樣具有抗干擾能力強、同步實現(xiàn)簡易、發(fā)射功率低、傳輸速率高、傳輸距離遠、多徑分辨率高和測量精度高。2006年IEEE802. 15. 4a工作組最終選擇了 CSS技術(shù)作為物理層的標準。UWB-Chirp信號是一種特殊的非平穩(wěn)信號。作為大的時間帶寬積信號，它廣泛地出現(xiàn)在通信、雷達、聲納和地震勘探等系統(tǒng)。在這類系統(tǒng)中，UWB-Chirp信號的解調(diào)與檢測、參數(shù)估計和信號恢復(fù)是一個重要的研究課題。到目前為止，對于UWB-Chirp信號的最佳解調(diào)與檢測方法有基于脈沖壓縮匹配濾波檢測法與基于分數(shù)階Fourier變換(FRFT)的參數(shù)檢測法。但是基于脈沖匹配濾波檢測法需要專門定制SAW-DLL器件，若設(shè)計的信號頻率、帶寬等參數(shù)發(fā)生改變時，先前定制的S AW-DLL器件就不再適用了，又需要重新定制，使用的這種方法的靈活性大大降低，導(dǎo)致設(shè)計的成本高和周期長。而分數(shù)階Fourier變換(FRFT)的參數(shù)檢測法是一種數(shù)字的方法，由于運算量太大，需要有快速的算法，目前的快速算法在硬件中還難于實現(xiàn)。因此必須研究一種的成本低、靈活性好以及可以實現(xiàn)的檢測方法，基于寬帶調(diào)制PLL+積分器的檢測方法，克服了上述方法的缺點，且能夠獲得和匹配檢測法相當?shù)男阅堋?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器及解調(diào)方法，其具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低和實現(xiàn)簡單的特點。為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下方案實現(xiàn)的一種調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，主要由寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路、可控有源積分器、延時器、抽樣判決器和定時脈沖發(fā)生電路組成。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路包括鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器。鑒相器的輸出端與環(huán)路濾波器的輸入端相連，環(huán)路濾波器的輸出端經(jīng)壓控振蕩器與鑒相器相連，鑒相器的輸入端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端，環(huán)路濾波器的輸出端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端接收UWB-chirp調(diào)制信號。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端經(jīng)可控有源積分器連接抽樣判決器的其中一個輸入端。定時脈沖發(fā)生電路的輸出端一路連接在抽樣判決器的另一個輸入端上，另一路經(jīng)過延時器與可控有源積分器的控制輸入端相連。抽樣判決器的輸出端輸出UWB-chirp解調(diào)信號。上述方案中，所述環(huán)路濾波器為積分濾波器。上述方案中，所述壓控振蕩器的控制電壓
權(quán)利要求
1.調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，其特征是 主要由寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路、可控有源積分器、延時器、抽樣判決器和定時脈沖發(fā)生電路組成； 寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路包括鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器；鑒相器的輸出端與環(huán)路濾波器的輸入端相連，環(huán)路濾波器的輸出端經(jīng)壓控振蕩器與鑒相器相連，鑒相器的輸入端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端，環(huán)路濾波器的輸出端為寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端； 寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端接收UWB-Chirp調(diào)制信號；寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端經(jīng)可控有源積分器連接抽樣判決器的其中一個輸入端；定時脈沖發(fā)生電路的輸出端一路連接在抽樣判決器的另一個輸入端上，另一路經(jīng)過延時器與可控有源積分器的控制輸入端相連；抽樣判決器的輸出端輸出UWB-chirp解調(diào)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，其特征是所述環(huán)路濾波器為積分濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器，其特征是所述壓控振蕩器的控制電壓〃=4中，Kt為發(fā)送信號的調(diào)制靈敏度，Ktl為壓控振蕩器的壓控靈敏度，
4.調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)方法，其特征是包括如下步驟 ①將接收到的UWB-chirp調(diào)制信號送入寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路進行調(diào)制跟蹤，完成UWB-chirp調(diào)制信號的鑒頻； ②定時脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生定時脈沖，定時脈沖提供給抽樣判決器的同步抽樣時鐘信號，同時定時脈沖經(jīng)過延時器輸出到有源積分器控制積分器的清零操作； ③有源積分器在經(jīng)過適當延時的定時脈沖控制下，對寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路輸出的信號在碼元間隔時間內(nèi)進行積分運算和清零操作； ④抽樣判決器在定時同步脈沖的作用下對積分后的峰值信號進行抽樣判決當抽樣信號大于門限值時判為數(shù)據(jù)“I”當抽樣信號小于數(shù)據(jù)門限值時判為數(shù)據(jù)“O”，這就完成了數(shù)據(jù)的解調(diào)輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種調(diào)制跟蹤環(huán)路的解調(diào)器及解調(diào)方法，主要由寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路、可控有源積分器、延時器、抽樣判決器和定時脈沖發(fā)生電路組成。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸入端接收UWB-chirp調(diào)制信號。寬帶調(diào)制跟蹤鎖相環(huán)電路的輸出端經(jīng)可控有源積分器連接抽樣判決器的其中一個輸入端。定時脈沖發(fā)生電路的輸出端一路連接在抽樣判決器的另一個輸入端上，另一路經(jīng)過延時器與可控有源積分器的控制輸入端相連。抽樣判決器的輸出端輸出UWB-chirp解調(diào)信號。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低和實現(xiàn)簡單的特點。
文檔編號H04B1/7176GK103067043SQ20121056227
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者樊孝明, 符杰林, 劉爭紅, 王俊義, 鄭霖, 林基明, 仇洪冰 申請人:桂林電子科技大學