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1、(10)申请公布号 CN 103178870 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103178870 A *CN103178870A* (21)申请号 201110431532.7 (22)申请日 2011.12.21 H04B 1/7136(2011.01) (71)申请人 北京普源精电科技有限公司 地址 102206 北京市昌平区沙河镇踩河村 156 号 (72)发明人 丁新宇 王悦 王铁军 李维森 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 王天尧 (54) 发明名称 一种跳频信号发生器及跳频方法 (57) 摘要 本发明公开了一种跳频信号发生。
2、器及跳频方 法， 包括 ： 在确定调制类型后， 根据配置的相位控 制字选择调制相码给相位加法器以实现相位调 制， 根据配置的幅度控制字选择调制幅度以实现 幅度调制 ； 相位加法器将频率控制字累加后的累 加值和调制相码之和作为载波存储器的读地址 ； 载波存储器根据读地址读出载波幅度后实现相 位 - 幅度的转换 ； 将载波幅度与调制幅度相乘后 送给数模转换器 DAC 完成数模转换。本发明实施 例提供的技术方案可以支持多种调制类型， 灵活 性好， 很容易添加其它调制类型。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 10 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专。
3、利申请 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103178870 A CN 103178870 A *CN103178870A* 1/3 页 2 1. 一种跳频信号发生器， 其特征在于， 包括 ： 调制类型控制模块， 用于在确定调制类型后， 根据配置的相位控制字选择调制相码给 相位加法器以实现相位调制， 根据配置的幅度控制字选择调制幅度给幅度调制乘法器以实 现幅度调制 ； 相位加法器， 用于将频率控制字累加后的累加值和调制相码之和作为载波存储器的读 地址 ； 载波存储器， 用于根据读地址读出载波幅度后给幅度调制乘法器， 实现相位 - 幅度的 转换 ； 幅度调制乘法器。
4、， 用于将载波幅度与调制幅度相乘后送给数模转换器 DAC 完成数模转 换。 2. 如权利要求 1 所述的跳频信号发生器， 其特征在于， 调制类型控制模块进一步用于 ： 在确定调制类型为调幅 AM 时， 选择给相位加法器的调制相码为 0 ； 在确定调制类型为幅移键控 ASK 时， 选择给相位加法器的调制相码为 0， 选择给幅度调 制乘法器的调制幅度为 ASK 调制所用的幅度控制字 ； 在确定调制类型为调相 PM 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为 1 ； 在确定调制类型为二进制相移键控 BPSK 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为 1， 选择给相位加法器的调制相码为相移键控 PSK 调制。
5、所用的相位控制字 ； 在确定调制类型为四相移键控 QPSK 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为 1， 选择 给相位加法器的调制相码为 PSK 调制所用的相位控制字。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的跳频信号发生器， 其特征在于， 进一步包括 ： 调制偏移乘法器， 用于将调制源幅度与调制偏移系数相乘， 并用该乘积控制载波的幅 度或者相位。 4. 如权利要求 3 所述的跳频信号发生器， 其特征在于， 调制类型控制模块进一步用于 ： 在确定调制类型为 AM 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为调制源幅度与调制偏 移系数的乘积 ； 在确定调制类型为ASK后， 选择的幅度控制字包括ASK的两个。
6、幅度， 根据调制源幅度的 最高有效位 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 在确定调制类型为 PM 时， 选择给相位加法器的调制相码为调制源幅度与调制偏移系 数的乘积 ； 在确定调制类型为BPSK时， 选择的相位控制字包括BPSK的两个相位， 根据调制源幅度 的 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 在确定调制类型为QPSK时， 选择的相位控制字包括QPSK的四个相位， 根据调制波幅度 的 MSB 和次高位， 在四者之间进行跳变。 5. 如权利要求 3 所述的跳频信号发生器， 其特征在于， 进一步包括 ： 调制源选择器， 用于选择调制偏移乘法器所使用的调制源幅度。 6. 如权利要求 5 所述的跳频信号。
7、发生器， 其特征在于， 调制源选择器进一步用于选择 外部调制源幅度或内部调制源幅度， 外部调制源由调制模数转换器 ADC 作模数转换得到， 内部调制源根据用户选择的标准波形进行配置。 7. 如权利要求 6 所述的跳频信号发生器， 其特征在于， 进一步包括 ： 权 利 要 求 书 CN 103178870 A 2 2/3 页 3 调制波存储器， 用于根据预先存入的一个周期的调制波波形样点输出波形时， 按照读 地址取出内部调制源幅度。 8. 如权利要求 7 所述的跳频信号发生器， 其特征在于， 进一步包括 ： 调制相位累加器， 用于控制内部调制源的生成速率。 9. 如权利要求 8 所述的跳频信号发。
8、生器， 其特征在于， 调制相位累加器进一步用于以 调制波频率控制字作累加， 将累加值送给调制波存储器作为读地址， 通过控制调制波频率 控制字的生成速率控制内部调制源的生成速率。 10. 一种跳频方法， 其特征在于， 包括如下步骤 ： 在确定调制类型后， 根据配置的相位控制字选择调制相码给相位加法器以实现相位调 制， 根据配置的幅度控制字选择调制幅度以实现幅度调制 ； 相位加法器将频率控制字累加后的累加值和调制相码之和作为载波存储器的读地 址 ； 载波存储器根据读地址读出载波幅度后实现相位 - 幅度的转换 ； 将载波幅度与调制幅度相乘后送给 DAC 完成数模转换。 11. 如权利要求 10 所述。
9、的方法， 其特征在于， 进一步包括 ： 在确定调制类型为 AM 时， 选择给相位加法器的调制相码为 0 ； 在确定调制类型为 ASK 后， 选择给相位加法器的调制相码为 0， 选择的调制幅度为 ASK 调制所用的幅度控制字 ； 在确定调制类型为 PM 时， 选择的调制幅度为 1 ； 在确定调制类型为BPSK时， 选择的调制幅度为1， 选择给相位加法器的调制相码为PSK 调制所用的相位控制字 ； 在确定调制类型为QPSK时， 选择的调制幅度为1， 选择给相位加法器的调制相码为PSK 调制所用的相位控制字。 12. 如权利要求 10 或 11 所述的方法， 其特征在于， 进一步包括 ： 将调制源幅。
10、度与调制偏移系数相乘， 并用该乘积控制载波的幅度或者相位。 13. 如权利要求 12 所述的方法， 其特征在于， 进一步包括 ： 在确定调制类型为 AM 时， 选择的调制幅度为调制源幅度与调制偏移系数的乘积 ； 在确定调制类型为ASK后， 选择的幅度控制字包括ASK的两个幅度， 根据调制源幅度的 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 在确定调制类型为 PM 时， 选择给相位加法器的调制相码为调制源幅度与调制偏移系 数的乘积 ； 在确定调制类型为BPSK时， 选择的相位控制字包括BPSK的两个相位， 根据调制源幅度 的 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 在确定调制类型为QPSK时， 选择的相位控制字。
11、包括QPSK的四个相位， 根据调制波幅度 的 MSB 和次高位， 在四者之间进行跳变。 14. 如权利要求 12 所述的方法， 其特征在于， 进一步包括 ： 选择使用的调制源幅度。 15. 如权利要求 14 所述的方法， 其特征在于， 在选择使用的调制源幅度时， 选择外部调 制源幅度或内部调制源幅度， 外部调制源由调制 ADC 作模数转换得到， 内部调制源根据用 权 利 要 求 书 CN 103178870 A 3 3/3 页 4 户选择的标准波形进行配置。 16. 如权利要求 15 所述的方法， 其特征在于， 进一步包括 ： 根据预先存入的一个周期的调制波波形样点输出波形时， 按照读地址取出。
12、内部调制源 幅度。 17. 如权利要求 16 所述的方法， 其特征在于， 进一步包括 ： 控制内部调制源的生成速率。 18. 如权利要求 17 所述的方法， 其特征在于， 在控制内部调制源的生成速率时， 以调制 波频率控制字作累加， 将累加值送给调制波存储器作为读地址， 通过控制调制波频率控制 字的生成速率控制内部调制源的生成速率。 权 利 要 求 书 CN 103178870 A 4 1/10 页 5 一种跳频信号发生器及跳频方法 技术领域 0001 本发明涉及跳频通信技术领域， 尤其涉及一种跳频信号发生器及跳频方法。 背景技术 0002 跳频是最常用的扩频方式之一， 跳频通信是一种收发双方。
13、传输信号的载波频率按 照预定规律进行离散变化的通信方式。跳频通信主要用于军用无线电通信和民用移动通 信， 其工作方式一般以语音为主， 也可传输数据。随着跳频技术的不断发展， 其应用也越来 越广泛。 跳频通信设备， 例如跳频电台和侦察接收机之类的装置， 在性能测试过程中常常要 用到跳频信号发生器作为激励源。 0003 现有技术中， 采用如下方式设计跳频信号发生器及进行跳频处理 ： 0004 采用FPGA(Field Programmable Gate Array， 现场可编程门阵列)和DDS(Direct Digital Synthesizer， 直接数字式频率合成器 ) 技术， 实现了一种跳频。
14、信号发生器。图 1 为跳频信号发生器功能框图示意， 如图 1 所示， 其工作原理如下 ： 0005 数 字 信 号 处 理 器 DSP(Digital Signal Processing， 数 字 信 号 处 理 ) 用 户 接口将用户设置的跳频参数配置给 FPGA ； 跳频所用的载波频率控制字表预先存放在 DDR2DRAM(DDR2 ： Double Data Rate 2， 双倍数据速率 2 ； DRAM ： Dynamic Random Access Memory， 动态随机存取存储器 ) 中 ； FPGA 内部实现 DDS 功能， 通过存储控制模块访问 DDR2DRAM， 通过取点控制。
15、模块取出频率控制字， 并由 DDS 按照频率控制字输出波形 ； DAC(Digital Analog Converter， 数模转换器)完成数模转换 ； 随后经过滤波、 幅度放大、 衰 减、 偏移等处理后输出频率跳变的载波。 0006 该方案在DDS信号发生器的基础上通过FPGA编程和软件编程实现了跳频功能， 成 本低、 灵活性好。但是其不足在于 ： 不能提供调制功能， 只能作为跳频本振源使用。 0007 跳 频 通 信 系 统 的 调 制 方 式 有 很 多， 例 如 QPSK(Quadrature Phase Shift Keyed， 四相移键控 )、 QASK(Quaternary Am。
16、plitude Shift Keying， 正交幅移键控 )、 DPSK(Differential Phase Shift Keying， 差分相移键控)等， 其本质都是用基带信号来调 制载频的幅度、 相位中的一个或者两个。 0008 在现有技术中， 提供了一种利用 AD9854 实现跳频调制系统的方案如下 ： 0009 AD9854 是一款支持 PSK(Phase Shift Keying， 相移键控 )、 BPSK(Binary PSK， 二 进制相移键控 )、 AM(Amplitude， 调幅 ) 等调制类型的 DDS 芯片， 内部有多个可设置的寄存 器， 用以控制 DDS 工作模式。图。
17、 2 为 AD9854 的 FSK(Frequency Shift Keying， 频移键控 ) 调制示意图， 如图 2 所示， 下面以 FSK 调制为例， 说明其工作原理如下 ： 0010 DSP 模块通过控制线、 地址线和数据线的并行接口控制 AD9854 ； DSP 模块内部的跳 频码序列发生器产生频率控制字并配置给 AD9854 内部的频率控制字寄存器 ； 待调制的数 据包经过 RS 编码 (RS 码又称里所码， 即 Reed-solomon codes) 和交织后形成 0、 1 数据送给 AD9854 的专用 FSK 管脚 ； AD9854 根据专用 FSK 管脚输入的 0、 1 数。
18、据切换其内部的频率控制 字寄存器， 从而产生 FSK 信号 ； 经过滤波以及射频处理后由天线发射出去。 说 明 书 CN 103178870 A 5 2/10 页 6 0011 该方案中的跳频调制系统具有如下不足 ： 调制的实现方式较为复杂 ； 通过修改 AD9854 内部寄存器的方式来实现跳频， 造成换频时间多达几十纳秒， 也就降低了跳频速率 ； 用 DSP 模块完成跳频码序列发生器， 大大增加了软件负担 ； AD9854 作为专用芯片， 存在设 计上的不灵活性， 只支持正弦形状的载波， 调制类型也不够丰富， 不支持跳频通信中常用的 QPSK 调制。 发明内容 0012 本发明实施例提供了一。
19、种跳频信号发生器， 用以提供丰富的调制功能， 该跳频信 号发生器包括 ： 0013 调制类型控制模块， 用于在确定调制类型后， 根据配置的相位控制字选择调制相 码给相位加法器以实现相位调制， 根据配置的幅度控制字选择调制幅度给幅度调制乘法器 以实现幅度调制 ； 0014 相位加法器， 用于将频率控制字累加后的累加值和调制相码之和作为载波存储器 的读地址 ； 0015 载波存储器， 用于根据读地址读出载波幅度后给幅度调制乘法器， 实现相位 - 幅 度的转换 ； 0016 幅度调制乘法器， 用于将载波幅度与调制幅度相乘后送给 DAC 完成数模转换。 0017 较佳地， 调制类型控制模块还可以进一步。
20、用于 ： 0018 在确定调制类型为 AM 时， 选择给相位加法器的调制相码为 0 ； 0019 在确定调制类型为 ASK 后， 选择给相位加法器的调制相码为 0， 选择给幅度调制乘 法器的调制幅度为 ASK 调制所用的幅度控制字 ； 0020 在确定调制类型为 PM 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为 1 ； 0021 在确定调制类型为 BPSK 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为 1， 选择给相位 加法器的调制相码为 PSK 调制所用的相位控制字 ； 0022 在确定调制类型为 QPSK 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为 1， 选择给相位 加法器的调制相码为 PSK 调制所用。
21、的相位控制字。 0023 较佳地， 还可以进一步包括 ： 0024 调制偏移乘法器， 用于将调制源幅度与调制偏移系数相乘， 并用该乘积控制载波 的幅度或者相位。 0025 较佳地， 调制类型控制模块还可以进一步用于 ： 0026 在确定调制类型为 AM 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为调制源幅度与调 制偏移系数的乘积 ； 0027 在确定调制类型为ASK后， 选择的幅度控制字包括ASK的两个幅度， 根据调制源幅 度的 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 0028 在确定调制类型为 PM 时， 选择给相位加法器的调制相码为调制源幅度与调制偏 移系数的乘积 ； 0029 在确定调制类型为BPS。
22、K时， 选择的相位控制字包括BPSK的两个相位， 根据调制源 幅度的 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 0030 在确定调制类型为QPSK时， 选择的相位控制字包括QPSK的四个相位， 根据调制波 说 明 书 CN 103178870 A 6 3/10 页 7 幅度的 MSB 和次高位， 在四者之间进行跳变。 0031 较佳地， 还可以进一步包括 ： 0032 调制源选择器， 用于选择调制偏移乘法器所使用的调制源幅度。 0033 较佳地， 调制源选择器还可以进一步用于选择外部调制源幅度或内部调制源幅 度， 外部调制源由调制 ADC 作模数转换得到， 内部调制源根据用户选择的标准波形进行配 置。。
23、 0034 较佳地， 还可以进一步包括 ： 0035 调制波存储器， 用于根据预先存入的一个周期的调制波波形样点输出波形时， 按 照读地址取出内部调制源幅度。 0036 较佳地， 其特征在于， 还可以进一步包括 ： 0037 调制相位累加器， 用于控制内部调制源的生成速率。 0038 较佳地， 调制相位累加器还可以进一步用于以调制波频率控制字作累加， 将累加 值送给调制波存储器作为读地址， 通过控制调制波频率控制字的生成速率控制内部调制源 的生成速率。 0039 本发明实施例还提供了一种跳频方法， 用以提供丰富的调制功能， 该方法包括 ： 0040 在确定调制类型后， 根据配置的相位控制字选择。
24、调制相码给相位加法器以实现相 位调制， 根据配置的幅度控制字选择调制幅度以实现幅度调制 ； 0041 相位加法器将频率控制字累加后的累加值和调制相码之和作为载波存储器的读 地址 ； 0042 载波存储器根据读地址读出载波幅度后实现相位 - 幅度的转换 ； 0043 将载波幅度与调制幅度相乘后送给 DAC 完成数模转换。 0044 较佳地， 还可以进一步包括 ： 0045 在确定调制类型为 AM 时， 选择给相位加法器的调制相码为 0 ； 0046 在确定调制类型为 ASK 后， 选择给相位加法器的调制相码为 0， 选择的调制幅度为 ASK 调制所用的幅度控制字 ； 0047 在确定调制类型为 。
25、PM 时， 选择的调制幅度为 1 ； 0048 在确定调制类型为 BPSK 时， 选择的调制幅度为 1， 选择给相位加法器的调制相码 为 PSK 调制所用的相位控制字 ； 0049 在确定调制类型为 QPSK 时， 选择的调制幅度为 1， 选择给相位加法器的调制相码 为 PSK 调制所用的相位控制字。 0050 较佳地， 还可以进一步包括 ： 0051 将调制源幅度与调制偏移系数相乘， 并用该乘积控制载波的幅度或者相位。 0052 较佳地， 还可以进一步包括 ： 0053 在确定调制类型为 AM 时， 选择的调制幅度为调制源幅度与调制偏移系数的乘积 ； 0054 在确定调制类型为ASK后， 选。
26、择的幅度控制字包括ASK的两个幅度， 根据调制源幅 度的 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 0055 在确定调制类型为 PM 时， 选择给相位加法器的调制相码为调制源幅度与调制偏 移系数的乘积 ； 0056 在确定调制类型为BPSK时， 选择的相位控制字包括BPSK的两个相位， 根据调制源 说 明 书 CN 103178870 A 7 4/10 页 8 幅度的 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 0057 在确定调制类型为QPSK时， 选择的相位控制字包括QPSK的四个相位， 根据调制波 幅度的 MSB 和次高位， 在四者之间进行跳变。 0058 较佳地， 还可以进一步包括 ： 0059 选择使。
27、用的调制源幅度。 0060 较佳地， 在选择使用的调制源幅度时， 可以选择外部调制源幅度或内部调制源幅 度， 外部调制源由调制 ADC 作模数转换得到， 内部调制源根据用户选择的标准波形进行配 置。 0061 较佳地， 还可以进一步包括 ： 0062 根据预先存入的一个周期的调制波波形样点输出波形时， 按照读地址取出内部调 制源幅度。 0063 较佳地， 还可以进一步包括 ： 0064 控制内部调制源的生成速率。 0065 较佳地， 在控制内部调制源的生成速率时， 可以以调制波频率控制字作累加， 将累 加值送给调制波存储器作为读地址， 通过控制调制波频率控制字的生成速率控制内部调制 源的生成速。
28、率。 0066 本发明实施例中， 由于采用可编程的 FPGA 器件实现数字跳频， 引入了调制类型， 可以根据配置的相位控制字选择调制相码给相位加法器以实现相位调制， 根据配置的幅度 控制字选择调制幅度给幅度调制乘法器以实现幅度调制， 因此， 本发明实施例提供的技术 方案可以支持多种调制类型， 灵活性好， 很容易添加其它调制类型。 附图说明 0067 为了更清楚地说明本发明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作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 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。
29、根据这些附图获得其他的附图。在附图中 ： 0068 图 1 为背景技术中跳频信号发生器功能框图示意 ； 0069 图 2 为背景技术中 AD9854 的 FSK 调制示意图 ； 0070 图 3 为本发明实施例中跳频方法实施流程示意图 ； 0071 图 4 为本发明实施例中跳频信号发生器结构示意图 ； 0072 图 5 为本发明实施例中 FPGA 内部功能模块及其外围器件的示意图 ； 0073 图 6 为本发明实施例中一个跳频信号发生器的运用实例的实现框图示意。 具体实施方式 0074 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 下面结合附图对本发 明实施例做进一步详细说明。 在此。
30、， 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 但并 不作为对本发明的限定。 0075 鉴于现有技术的种种缺陷， 本发明实施例中将提出一种跳频信号发生器及跳频方 法， 本发明实施例具有丰富的调制功能， 实施中可以采用具有可编程特性的 FPGA 技术实 说 明 书 CN 103178870 A 8 5/10 页 9 现。 0076 按本发明构思， 本发明实施例不仅可以产生具有调制功能的跳频信号， 同时， 也是 可以不进行硬件改动， 只需软件灵活配置便可实现发明目的， 能够作为通用的信号发生器 使用。实施中， 可以充分采用软件无线电的思想以更好的实现发明目的。 0077 本发明实施例中可以采用 。
31、FPGA+ 处理器的结构， FPGA 作为核心部件产生跳频信 号， DDR2 DRAM 用于存储频率控制字列表， 但在取出频率控制字后的处理方式与现有技术不 同， 这种差异体现在两方面， 一是 FPGA 内部功能模块不同， 二是处理器的处理方式也不同， 下面进行说明。 0078 图 3 为本发明实施例中跳频方法实施流程示意图， 在调频方法实施过程中， 可以 参考图 1 所示的结构， 其中， 相位加法器等同于加法器， 载波存储器等同于波形存储器， 则 如图 3 所示， 可以包括如下步骤 ： 0079 步骤 301、 在确定调制类型后， 根据配置的相位控制字选择调制相码给相位加法器 以实现相位调制。
32、， 根据配置的幅度控制字选择调制幅度以实现幅度调制 ； 0080 步骤 302、 相位加法器将频率控制字累加后的累加值和调制相码之和作为载波存 储器的读地址 ； 0081 步骤 303、 载波存储器根据读地址读出载波幅度后实现相位 - 幅度的转换 ； 0082 步骤 304、 将载波幅度与调制幅度相乘后送给 DAC 完成数模转换。 0083 实施中， 步骤 301 与各步骤之间并无严格的时序关系， 并不一定必须在各步骤之 前实施， 只需保证其在相应的步骤执行之前提供调制相码或调制幅度即可。 0084 实施中， 调制类型、 相位控制字、 幅度控制字可以由处理器配置。可以支持如下调 制类型 ： A。
33、M、 ASK、 PM(phase modulation， 调相 )、 BPSK、 QPSK。实施中， 各种调制类型时调制 相码和调制幅度是不相同的， 下面进行说明。 0085 实施中， 还可以进一步包括 ： 0086 在确定调制类型为 AM 时， 选择给相位加法器的调制相码为 0 ； 0087 在确定调制类型为 ASK 后， 选择给相位加法器的调制相码为 0， 选择的调制幅度为 ASK 调制所用的幅度控制字 ； 0088 在确定调制类型为 PM 时， 选择的调制幅度为 1 ； 0089 在确定调制类型为 BPSK 时， 选择的调制幅度为 1， 选择给相位加法器的调制相码 为 PSK 调制所用的。
34、相位控制字 ； 0090 在确定调制类型为 QPSK 时， 选择的调制幅度为 1， 选择给相位加法器的调制相码 为 PSK 调制所用的相位控制字。 0091 实施中， 还可以进一步考虑调制偏移， 包括幅度调制时的幅度偏移， 相位调制时的 相位偏移。则还可以进一步包括 ： 0092 将调制源幅度与调制偏移系数相乘， 并用该乘积控制载波的幅度或者相位。 0093 实施中， 还可以进一步包括 ： 0094 在确定调制类型为 AM 时， 选择的调制幅度为调制源幅度与调制偏移系数的乘积 ； 0095 在确定调制类型为ASK后， 选择的幅度控制字包括ASK的两个幅度， 根据调制源幅 度的 MSB(Most。
35、 Significant Bit， 最高有效位 )， 在二者之间进行跳变 ； 0096 在确定调制类型为 PM 时， 选择给相位加法器的调制相码为调制源幅度与调制偏 说 明 书 CN 103178870 A 9 6/10 页 10 移系数的乘积 ； 0097 在确定调制类型为BPSK时， 选择的相位控制字包括BPSK的两个相位， 根据调制源 幅度的 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 0098 在确定调制类型为QPSK时， 选择的相位控制字包括QPSK的四个相位， 根据调制波 幅度的 MSB 和次高位， 在四者之间进行跳变。 0099 实施中， 还可以进一步考虑调制源的来源， 选择内部还是外部调。
36、制源。 则还可以进 一步包括 ： 0100 选择使用的调制源幅度。 0101 具体实施中， 在选择使用的调制源幅度时， 可以选择外部调制源幅度或内部调制 源幅度， 外部调制源由调制 ADC(Analog-to-Digital Converter， 模数转换器 ) 作模数转换 得到， 内部调制源根据用户选择的标准波形进行配置。 0102 实施中， 还可以进一步考虑调制波的形状。则还可以进一步包括 ： 0103 根据预先存入的一个周期的调制波波形样点输出波形时， 按照读地址取出内部调 制源幅度。 0104 实施中， 还可以进一步考虑控制调制速率。则还可以进一步包括 ： 0105 控制内部调制源的生。
37、成速率。 0106 具体实施中， 在控制内部调制源的生成速率时， 可以以调制波频率控制字作累加， 将累加值送给调制波存储器作为读地址， 通过控制调制波频率控制字的生成速率控制内部 调制源的生成速率。 0107 基于同一发明构思， 本发明实施例中还提供了一种跳频信号发生器， 下面进行说 明。 0108 图 4 为跳频信号发生器结构示意图， 如图 4 所示， 跳频信号发生器中可以包括 ： 0109 调制类型控制模块 318， 用于在确定调制类型后， 根据配置的相位控制字选择调制 相码给相位加法器以实现相位调制， 根据配置的幅度控制字选择调制幅度给幅度调制乘法 器以实现幅度调制 ； 0110 相位加。
38、法器 314， 用于将频率控制字累加后的累加值和调制相码之和作为载波存 储器的读地址 ； 0111 载波存储器 315， 用于根据读地址读出载波幅度后给幅度调制乘法器， 实现相 位 - 幅度的转换 ； 0112 幅度调制乘法器 319， 用于将载波幅度与调制幅度相乘后送给 DAC 完成数模转换。 0113 实施中， 调制类型、 相位控制字、 幅度控制字可以由处理器配置。可以支持如下调 制类型 ： AM、 ASK、 PM、 BPSK、 QPSK。实施中， 各种调制类型时调制相码和调制幅度是不相同 的， 调制类型控制模块处理方式也不同， 下面进行说明。 0114 实施中， 调制类型控制模块可以进一。
39、步用于 ： 0115 在确定调制类型为 AM 时， 选择给相位加法器的调制相码为 0 ； 0116 在确定调制类型为 ASK 后， 选择给相位加法器的调制相码为 0， 选择给幅度调制乘 法器的调制幅度为 ASK 调制所用的幅度控制字 ； 0117 在确定调制类型为 PM 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为 1 ； 0118 在确定调制类型为 BPSK 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为 1， 选择给相位 说 明 书 CN 103178870 A 10 7/10 页 11 加法器的调制相码为 PSK 调制所用的相位控制字 ； 0119 在确定调制类型为 QPSK 时， 选择给幅度调制乘法。
40、器的调制幅度为 1， 选择给相位 加法器的调制相码为 PSK 调制所用的相位控制字。 0120 实施中， 还可以进一步考虑调制偏移， 包括幅度调制时的幅度偏移， 相位调制时的 相位偏移。则还可以进一步包括 ： 0121 调制偏移乘法器 317， 用于将调制源幅度与调制偏移系数相乘， 并用该乘积控制载 波的幅度或者相位。 0122 实施中， 调制类型控制模块还可以进一步用于 ： 0123 在确定调制类型为 AM 时， 选择给幅度调制乘法器的调制幅度为调制源幅度与调 制偏移系数的乘积 ； 0124 在确定调制类型为ASK后， 选择的幅度控制字包括ASK的两个幅度， 根据调制源幅 度的 MSB， 在。
41、二者之间进行跳变 ； 0125 在确定调制类型为 PM 时， 选择给相位加法器的调制相码为调制源幅度与调制偏 移系数的乘积 ； 0126 在确定调制类型为BPSK时， 选择的相位控制字包括BPSK的两个相位， 根据调制源 幅度的 MSB， 在二者之间进行跳变 ； 0127 在确定调制类型为QPSK时， 选择的相位控制字包括QPSK的四个相位， 根据调制波 幅度的 MSB 和次高位， 在四者之间进行跳变。 0128 实施中， 还可以进一步考虑调制源的来源， 选择内部还是外部调制源。 则还可以进 一步包括 ： 0129 调制源选择器 321， 用于选择调制偏移乘法器所使用的调制源幅度。 0130 。
42、具体实施中， 调制源选择器还可以进一步用于选择外部调制源幅度或内部调制源 幅度， 外部调制源由调制 ADC 作模数转换得到， 内部调制源根据用户选择的标准波形进行 配置。 0131 实施中， 还可以进一步考虑调制波的形状。则还可以进一步包括 ： 0132 调制波存储器 316， 用于根据预先存入的一个周期的调制波波形样点输出波形时， 按照读地址取出内部调制源幅度。 0133 实施中， 还可以进一步考虑控制调制速率。则还可以进一步包括 ： 0134 调制相位累加器 320， 用于控制内部调制源的生成速率。 0135 具体实施中， 调制相位累加器还可以进一步用于以调制波频率控制字作累加， 将 累加。
43、值送给调制波存储器作为读地址， 通过控制调制波频率控制字的生成速率控制内部调 制源的生成速率。 0136 下面以实例来进行说明， 以便更好的理解如何实施本发明。 0137 图 5 为 FPGA 内部功能模块及其外围器件的示意图， 如图 5 所示， 在采用 FPGA+ 处 理器架构下， 可以包括 ： 0138 通信接口 310， 将处理器发来的指令转发给 FPGA 内部其它模块。 0139 时钟模块 311， 对外部提供的参考时钟进行频率合成， 为内部其它模块提供工作时 钟。 0140 存储、 取点控制模块 312， 与现有技术图 1 的存储控制模块和取点控制模块的作用 说 明 书 CN 103。
44、178870 A 11 8/10 页 12 相同， 包括 ： (a) 将处理器配置的频率控制字列表写入到 DRAM 中 ； (b) 按照处理器设置的跳 频速率从DRAM中取出频率控制字331， 并送给相位累加器。 此处， 处理器配置的信息301可 以包括 ： 频率控制字列表、 跳频速率控制字。 0141 相位累加器 313， 对频率控制字累加 ； 频率控制字决定了最终输出波形的频率。 0142 相位加法器 314， 对累加值 332 和调制相码 333 相加， 二者之和作为载波存储器的 读地址 334。 0143 载波存储器 315， 相当于图 1 中的波形存储器， 处理器可以预先存入一个周期。
45、的载 波波形样点 302， 根据读地址 334 读出载波幅度 335， 实现相位 - 幅度的转换。在现有技术 的图 1 中， 载波存储器输出的波形样点是直接输出给 DAC 的。但在本发明实施中， 则是通过 如下模块对波形的幅度、 相位完成调制。 0144 调制相位累加器 320， 用于控制内部调制源的速率并产生调制波存储器的读地址 ； 具体实现方式可以是以处理器配置的调制波频率控制字 307 作累加， 累加值送给调制波存 储器作为读地址 339， 调制波频率控制字 307 决定了内部调制波的速率即调制速率。 0145 调制波存储器 316， 处理器配置本模块的信息 303 为一个周期的调制波波。
46、形样点。 调制波波形样点被预先存入调制波存储器， 输出波形时， 调制波存储器按照读地址 339 取 出内部调制源幅度 336 ； 0146 调制源选择器321， 根据处理器的命令306选择外部调制源幅度341或者内部调制 源幅度336。 在本发明实施例中可以支持外部调制源和内部调制源， 外部调制源可以由调制 ADC 作模数转换得到， 内部调制源可以由处理器根据用户选择的标准波形进行配置， 可以是 正弦波、 方波、 锯齿波等。 0147 调制偏移乘法器 317， 将选择后的调制源幅度 340 乘上处理器配置的调制偏移系 数 304， 二者乘积 337 用于控制载波的幅度或者相位。 0148 调制。
47、类型控制模块 318， 其核心是一个选择器。根据处理器设置的调制类型， 选择 合适的调制相码 333 给相位加法器从而实现相位调制 ； 选择合适的调制幅度 338 给幅度调 制乘法器以实现幅度调制。处理器配置给本模块的信息包括 ： 调制类型 305、 PSK 调制所用 的多个相位控制字 308、 ASK 调制所用的两个幅度控制字 309。 0149 幅度调制乘法器 319， 将载波幅度 335 与调制幅度 338 相乘， 二者乘积送给 DAC。 0150 实施例中， 采用 FPGA 技术构建了一个适用于多种调制类型的硬件平台， 体现了软 件无线电的思想。通过处理器设置不同的参数， 就可以实现不。
48、同的调制类型。 0151 处理器配置的调制波频率控制字 307 决定了调制速率 ； 调制波波形样点 303 决定 了调制波的形状 ； 调制源选择命令 306 决定选择内部或者外部调制源 ； 调制偏移系数 304 决定了调制偏移， 包括幅度调制时的幅度偏移， 相位调制时的相位偏移。 0152 调制类型可以由处理器进行配置， 实施中可以支持如下调制类型 ： AM、 ASK、 PM、 BPSK、 QPSK。经过调制类型控制模块 318 的处理， 各种调制类型时调制相码 333 和调制幅度 338 是不相同的。下面进行说明。 0153 (1)、 调制类型为 AM。 0154 调制类型控制模块 318 送给相位加法器的调制相码 333 0 ； 0155 调制类型控制模块 318 送给幅度调制乘法器的调制幅度 338 调制源幅度 340 调制偏移系数 304， 调制偏移系数决定了 AM 的调制深度。 说 明 书 CN 103178870 A 12 9/10 页 13 0156 最终输出波形的幅度载波幅度335调制源幅度340调制偏移系数304， 也就 实现了 AM 调制。 0157 (2)、 调制类型为 ASK。 0158 调制相码 333 0 ； 0159 调制幅度 338 ASK 调制所用的幅度控制字 309。处理器配置的幅度控。