專(zhuān)利名稱(chēng)：模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于等幅等周期調(diào)制載波的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸通信
設(shè)備，具體說(shuō)是一種模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，用于模擬信號(hào)和數(shù)字 信號(hào)復(fù)合傳輸通信的調(diào)幅通信系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行的廣播系統(tǒng)都是采用把低頻的語(yǔ)音信號(hào)調(diào)制到較高頻段上的方法來(lái)方便傳 輸。以保留載波的模擬雙邊帶調(diào)幅(DSB-AM)廣播為例，載波本身并沒(méi)有攜帶有用信息，僅 僅起到運(yùn)載工具的作用，但是卻消耗了大量能量，大約占據(jù)了發(fā)射總功率的三分之二，如果 能把這部分載波充分利用起來(lái)，也傳遞一路有用信息而不是白白浪費(fèi)掉，就可以大大提高 現(xiàn)有通信體制的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳 輸發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，該設(shè)備基于等幅等周期調(diào)制載波技術(shù)，在傳輸模擬信號(hào)的同時(shí)還能通 過(guò)載波傳遞一路數(shù)字信息。
本發(fā)明的基本原理 要實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，需要尋求一種能有效表征數(shù)字信息的載波波形，這種波形 應(yīng)該具有以下特點(diǎn)首先，載波的每個(gè)碼元周期的長(zhǎng)度應(yīng)該是一樣的，這也就決定了無(wú)論是 表征何種信息，載波的周期固定，頻率也就恒定。其次，若需要用低頻信號(hào)對(duì)載波的幅度進(jìn) 行調(diào)制，就要求載波基本波形的幅度必須是恒定的，載波的幅度不能隨著表征的數(shù)字信息 "0"和"1"的改變而發(fā)生跳躍或畸變。第三，載波中的兩種基本波形的差異應(yīng)該可控，以適 應(yīng)不同信噪比的環(huán)境，改變波形區(qū)分度的同時(shí)也會(huì)影響到帶寬和調(diào)制效率，同時(shí)在這個(gè)過(guò) 程中上述的兩項(xiàng)基本特點(diǎn)不能有所改變。 將低頻的模擬信號(hào)送入發(fā)射機(jī)的模擬信號(hào)輸入口 (如音頻輸入口 )，對(duì)載波進(jìn)行 調(diào)幅后發(fā)送出去；在接收端，可以采用相干解調(diào)或非相干解調(diào)的方法來(lái)得到發(fā)送的原始模 擬信號(hào)。 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸通信，包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的復(fù)合發(fā)送以及復(fù) 合信息的接收兩部分；其中 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的復(fù)合發(fā)送，包括以下步驟
1、信源編碼 對(duì)數(shù)字信號(hào)(如多媒體數(shù)據(jù)字幕，圖片，圖形，視頻，聲音等)進(jìn)行相應(yīng)的編碼和 壓縮，隨后輸出一路信源編碼數(shù)據(jù)流；
2、信道編碼 為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)在信道中傳輸?shù)目煽啃?，?duì)上面輸出的信源編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行糾錯(cuò)編 碼和交織；
3、載波成形 用經(jīng)過(guò)上述1、2步驟后的信源編碼數(shù)對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使得載波的每個(gè)碼元 周期能夠表征一位數(shù)字信息；
4、基帶調(diào)制 用模擬信號(hào)對(duì)上一步驟產(chǎn)生的載波信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制，接著通過(guò)濾波器和功率放 大器后從發(fā)送天線發(fā)送出去。 上述前三個(gè)步驟的結(jié)果是輸出附加了高速數(shù)字信息于其上的高頻載波，最后一個(gè) 步驟是用模擬信號(hào)來(lái)調(diào)制上述的高頻載波。 所述載波成形，是利用二進(jìn)制信息碼元直接改變載波的波形，當(dāng)信息比特為"l"時(shí) 產(chǎn)生的調(diào)制波形fjt)和當(dāng)信息比恃為"0"時(shí)產(chǎn)生的調(diào)制波形f。(t)與標(biāo)準(zhǔn)正弦波相比具 有可調(diào)的微小差異；該調(diào)制方式可以表示為 /O<formula>formula see original document page 4</formula>
其中T是調(diào)制波形的周期，同時(shí)也是碼元周期和信息的符號(hào)寬度；f = 1/T是 載波的頻率，在數(shù)值上也等于碼元的傳輸速率；當(dāng)信息比特為"l"時(shí)，波形發(fā)生器產(chǎn)生
"(l + ");時(shí)的f(t)(記成fjt));當(dāng)信息比特為"0"時(shí)，波形發(fā)生器產(chǎn)生"(3-a);時(shí) 4 4
的f(t)(記成f。(t))，其中a (0 < a < 1)是波形調(diào)控參數(shù)。 該調(diào)制方式具有如下技術(shù)特征 a、兩種基本波形的差異在t = T/2達(dá)到極大值。 b、兩種基本波形振幅A是恒定不變的，峰值分別位于t = T/4和t = 3T/4處，且 不會(huì)隨著基本波形差異的增大而發(fā)生任何改變。 c、波形滿足fjt) = -f0(T-t) ， f。(t)和fjt)在
和[3T/4， T]時(shí)間段內(nèi) 均為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，其頻譜得到了更好的壓縮。 d、這種調(diào)制波形的頻率始終是恒定不變的且在數(shù)值上等于比特速率。
e、通過(guò)波形調(diào)控參數(shù)a (0 < a < 1)的選擇可以控制兩種基本波形的差異大小， 當(dāng)處于大信噪比環(huán)境下可以通過(guò)增大a來(lái)減弱不同波形的區(qū)分度，當(dāng)處于小信噪比環(huán)境 下可以通過(guò)減小a來(lái)增強(qiáng)不同波形的區(qū)分度。 另外，在每個(gè)碼元周期內(nèi)無(wú)論是選擇哪一種波形，發(fā)射功率幾乎不變。
復(fù)合信息的接收解調(diào)
1、模擬信號(hào)的解調(diào) 高頻無(wú)線電波從天線接收下來(lái)后分成兩路，一路經(jīng)濾波器濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造成的影響，因?yàn)楦哳l載波的包絡(luò)準(zhǔn)確的反映了所要傳遞的模擬信號(hào)(如語(yǔ) 音信號(hào))，所以通過(guò)傳統(tǒng)接收機(jī)上的包絡(luò)檢波環(huán)節(jié)即可解調(diào)出發(fā)送端的模擬信號(hào)；
2、數(shù)字信號(hào)的解調(diào) 從另一路由天線接收下來(lái)的無(wú)線電波的高頻載波中解調(diào)出隱藏于其中的數(shù)字信 息；有兩種解調(diào)方法一，在載波的每個(gè)碼元周期一半處進(jìn)行微小相位差檢測(cè)，或者是 過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)，以恢復(fù)出比特信息；方法二，利用載波信號(hào)與發(fā)送端的兩種基本波形的相干性 差異而選用相干解調(diào)；
3、信道譯碼 從步驟2解調(diào)出的數(shù)據(jù)碼流中去除糾錯(cuò)碼等信道編碼；
4、信源譯碼 信源編碼的逆過(guò)程，最終恢復(fù)出發(fā)送端發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，如文字，圖片，視頻等多 媒體信息。 基于上述原理，本發(fā)明模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸發(fā)射機(jī)，包括載波成形電路l，模 擬信號(hào)調(diào)制電路2以及無(wú)線射頻電路3 ;其中，載波成形電路用來(lái)生成附加了高速數(shù)字信 息于其上的高頻載波，包含有發(fā)送時(shí)鐘產(chǎn)生器，兩個(gè)波形存儲(chǔ)器，二選一選擇器，數(shù)模轉(zhuǎn)換 器，濾波器A ;模擬信號(hào)調(diào)制電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)對(duì)高頻載波的調(diào)制，由混頻器和濾波器 B構(gòu)成；無(wú)線射頻電路負(fù)責(zé)將高頻信號(hào)發(fā)送出去，由功率放大器和發(fā)送天線組成；
將在一個(gè)周期內(nèi)采樣得到的表征信息為"O"的f。(t)和"l"的fjt)這兩種基本 波形的波形樣本分別存儲(chǔ)在兩個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)；由數(shù)字信號(hào)控制二選一選擇器，在一個(gè)波形周 期內(nèi)，通過(guò)待發(fā)送的信號(hào)是"0"還是"l"來(lái)選釋f。(t)或fjt)中的一路相應(yīng)的存儲(chǔ)器；存 儲(chǔ)器中的波形樣本在發(fā)送時(shí)鐘的控制下，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成高頻載波信號(hào)并經(jīng)濾波器 A后輸出；待發(fā)送的模擬信號(hào)對(duì)高頻載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并經(jīng)濾波器B濾除干擾、功率放大 器放大信號(hào)后由發(fā)送天線發(fā)送。 基于上述原理，本發(fā)明模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸接收機(jī)，包括模擬信號(hào)恢復(fù)電路 4(現(xiàn)有技術(shù))和數(shù)字信號(hào)恢復(fù)電路5，兩者共用同一接收天線；其中模擬信號(hào)恢復(fù)電路用來(lái) 還原出發(fā)送方的模擬信號(hào)，如低頻語(yǔ)音信號(hào)，包括接收天線，濾波器C以及包絡(luò)檢波器；數(shù) 字信號(hào)恢復(fù)電路用來(lái)解調(diào)出發(fā)送方發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，從而還原出如文字，圖片，視頻等多媒 體文件，包括天線，濾波器D，同步時(shí)鐘產(chǎn)生器，采樣器，過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)器/微小相位差檢測(cè)器；
高頻無(wú)線電波從接收天線接收下來(lái)后分成兩路，一路經(jīng)濾波器C濾除信道中的噪 聲干擾和信道失真所造成的影響，再通過(guò)包絡(luò)檢波器解調(diào)出發(fā)送端的模擬信號(hào)；另一路由 天線接收下來(lái)的高頻無(wú)線電波同樣先經(jīng)濾波器D濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造 成的影響，然后進(jìn)入采樣器，同步時(shí)鐘產(chǎn)生器將產(chǎn)生的采樣脈沖送入采樣器，采樣器通過(guò)對(duì) 碼元周期一半處采樣將結(jié)果送入過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)器/微小相位差檢測(cè)器還原出原始發(fā)送的數(shù) 字信號(hào)。 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果 1、充分利用現(xiàn)有的設(shè)備，對(duì)發(fā)射機(jī)僅需要做較小改動(dòng)，模擬信號(hào)直接從模擬口接 入，仍然可以維持現(xiàn)有的調(diào)幅發(fā)射體制，設(shè)備成本低，收效大。 2、接收機(jī)能照常從無(wú)線電波中接收模擬信號(hào)，同時(shí)還可以接收到附加在載波上的 高速數(shù)字信息，方便實(shí)現(xiàn)向下兼容。
3、這種平滑化的載波在頻域里擁有良好的窄帶特性，頻譜能量也較為集中。通過(guò)對(duì)一個(gè)波形調(diào)控參數(shù)的控制能夠改變基本波形的區(qū)分度，以適應(yīng)不同信噪比的場(chǎng)合，從而在帶寬效率和解調(diào)性能之間尋求一個(gè)平衡點(diǎn)。 4、通過(guò)載波傳遞有效信息，載波的頻率在數(shù)值上就等于數(shù)字信息的傳遞速率，這在很大程度上提升了通信系統(tǒng)的效率。 5、選用的這種新型載波波形的頻率是恒定不變的，在解調(diào)時(shí)能較為方便的提取同步信號(hào)。 6、無(wú)論要表征的信息比特是"1"還是"0"時(shí)，載波成形電路產(chǎn)生的兩種基本波形
的振幅恒定不變，波形不會(huì)隨著調(diào)控參數(shù)取值的變化而發(fā)生畸變，抗干擾能力得到了增強(qiáng)。 7、從通信的安全性上考慮，蘊(yùn)含了大量高速數(shù)字信息于其中的高頻載波在每個(gè)比
特周期內(nèi)的波形變化并不明顯，若在傳輸信道上再疊加上噪聲，直觀上幾乎很難分辨出其
與傳統(tǒng)方式上利用單一正弦波作為高頻載波的載波波形的差異，這也就大大增強(qiáng)了通信系
統(tǒng)的保密性，通過(guò)與其他編解碼方法和自定義的通信協(xié)議的結(jié)合，可以使得通信系統(tǒng)的安
全性得到進(jìn)一步加強(qiáng)。


圖1.
圖2.圖3.圖4.圖5.圖6.圖7.圖8-
是本發(fā)明模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸發(fā)射機(jī)的原理框圖。
是本發(fā)明模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸接收機(jī)的原理框圖。
是本發(fā)明模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸發(fā)射機(jī)應(yīng)用于調(diào)幅廣播的原理框圖,
是本發(fā)明模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸接收機(jī)應(yīng)用于調(diào)幅廣播的原理框圖,
是發(fā)送端的模擬語(yǔ)音信號(hào)。
是頻率為lkHz的等幅等周期載波波形。
是語(yǔ)音信號(hào)對(duì)等幅等周期載波f(t)調(diào)制后的波形圖。
是解調(diào)后的語(yǔ)音波形與發(fā)送的語(yǔ)音波形的比較圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明應(yīng)用在調(diào)幅廣播上舉例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖3是模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸?shù)恼{(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)，圖4是模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合
傳輸?shù)恼{(diào)幅廣播接收裝置。圖中方框中的內(nèi)容為本發(fā)明新添加的數(shù)字電路部分，方框之外
是現(xiàn)有的AM廣播系統(tǒng)。本發(fā)明發(fā)射機(jī)與傳統(tǒng)的發(fā)射電臺(tái)相比區(qū)別只是在載波提供處，傳統(tǒng)
方法是采用單一頻率的正弦波作為高頻載波，而這里采用的是附加了高速數(shù)字信息的載波信號(hào)。 模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸?shù)恼{(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)，包括載波成形電路，模擬信號(hào)調(diào)制電路以及無(wú)線射頻電路。其中載波成形電路用來(lái)生成附加了高速數(shù)字信息于其上的高頻載波，包含有發(fā)送時(shí)鐘產(chǎn)生器，波形存儲(chǔ)器，二選一選擇器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，濾波器A。模擬信號(hào)調(diào)制電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)對(duì)高頻載波的調(diào)制，由加法器，混頻器和濾波器B構(gòu)成。無(wú)線射頻電路負(fù)責(zé)將高頻信號(hào)發(fā)送出去，主要由功率放大器和發(fā)送天線組成。 首先將對(duì)表征信息"O"的f。(t)和"l"的fjt)的兩種基本波形在一個(gè)周期內(nèi)進(jìn)行采樣，并將得到的波形樣本分別存儲(chǔ)在兩個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)。由數(shù)字信號(hào)來(lái)控制二選一選擇器，在一個(gè)波形周期內(nèi)，通過(guò)待發(fā)送的信號(hào)是"0"還是"l"來(lái)選釋f。(t)或fjt)中的一路相應(yīng)的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器中的波形樣本在發(fā)送時(shí)鐘的控制下，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成高頻載波信號(hào)并經(jīng)濾波器A后輸出，其中的數(shù)字電路部分可以使用大規(guī)模可編程器件FPGA/CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)。接著由待發(fā)送的模擬語(yǔ)音信號(hào)a(t)與直流電平M經(jīng)加法器相加后通過(guò)混頻器對(duì)上面生成的高頻載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并經(jīng)濾波器B濾除干擾，功率放大器放大信號(hào)后由發(fā)送天線發(fā)送出去。 與之對(duì)應(yīng)，模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸?shù)恼{(diào)幅廣播接收機(jī)，包括模擬信號(hào)恢復(fù)電路以及數(shù)字信號(hào)恢復(fù)電路。其中模擬信號(hào)恢復(fù)電路用來(lái)還原出發(fā)送方的模擬語(yǔ)音信號(hào)，包括接收天線，濾波器C，包絡(luò)檢波器。數(shù)字信號(hào)恢復(fù)電路用來(lái)解調(diào)出發(fā)送方發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，從而還原出如文字，圖片，視頻等多媒體文件，主要包括天線，濾波器D，同步時(shí)鐘產(chǎn)生器，采樣器，過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)器/微小相位差檢測(cè)器。 高頻無(wú)線電波從天線接收下來(lái)后分成兩路，一路經(jīng)濾波器C濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造成的影響，再通過(guò)傳統(tǒng)接收機(jī)上的包絡(luò)檢波環(huán)節(jié)和去直流偏置電路即可解調(diào)出發(fā)送端的模擬語(yǔ)音信號(hào)；另一路由天線接收下來(lái)的無(wú)線電波同樣先經(jīng)濾波器D濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造成的影響，然后進(jìn)入采樣器，由同步時(shí)鐘產(chǎn)生器形成采樣脈沖并送入采樣器，采樣器通過(guò)對(duì)碼元周期一半處采樣將結(jié)果送入過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)器/微小相位差檢測(cè)器還原出原始發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，該部分?jǐn)?shù)字電路可以使用大規(guī)?？删幊唐骷﨔PGA/CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)。 該方案的優(yōu)勢(shì)在于充分利用了我國(guó)地勢(shì)幅員廣闊，廣播電臺(tái)眾多的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有廣播體系改動(dòng)較小，這項(xiàng)技術(shù)并不會(huì)影響到普通接收機(jī)的常規(guī)接收，未經(jīng)改造的收音機(jī)能照常從無(wú)線電波中接收模擬語(yǔ)音信號(hào)，而經(jīng)過(guò)改造的帶顯示屏的高端收音機(jī)還可以接收到附加在載波上的高速數(shù)字信息，方便的實(shí)現(xiàn)向下兼容。在載波環(huán)節(jié)上選用了一種等幅等周期的數(shù)字信號(hào)調(diào)制及解調(diào)方法，通過(guò)對(duì)一個(gè)波形調(diào)控參數(shù)的控制可以控制兩種基本波形的差異，從而在帶寬效率和解調(diào)性能中尋求一個(gè)平衡點(diǎn)。 模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸?shù)恼{(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的工作原理和過(guò)程
1、信源編碼 對(duì)多媒體數(shù)據(jù)(如字幕，圖片，圖形，視頻，聲音等)進(jìn)行相應(yīng)的編碼和壓縮，隨后輸出一路信源編碼數(shù)據(jù)流；
2、信道編碼 為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)在信道中傳輸?shù)目煽啃?，?duì)上面輸出的信源編碼的數(shù)據(jù)流進(jìn)行糾錯(cuò)
編碼和交織。 3、載波成形 用經(jīng)過(guò)上述兩個(gè)環(huán)節(jié)輸出后的數(shù)據(jù)對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使得載波的每個(gè)碼元周期能夠表征一位數(shù)字信息。 該方法利用二進(jìn)制信息碼元直接改變載波的波形，當(dāng)信息比特為"l"時(shí)產(chǎn)生的調(diào)制波形4(t)和當(dāng)信息比恃為"0"時(shí)產(chǎn)生的調(diào)制波形f。(t)與標(biāo)準(zhǔn)正弦波相比具有可調(diào)的微小差異。該調(diào)制方式可以表示為
<formula>formula see original document page 8</formula>(1) 其中T是調(diào)制波形的周期，同時(shí)也是碼元周期和信息的符號(hào)寬度；f = 1/T是載波的頻率，在數(shù)值上也等于碼元的傳輸速率；當(dāng)信息比特為"l"時(shí)，波形發(fā)生器產(chǎn)生
r—l + a);時(shí)的f(t)(記成fjt));當(dāng)信息比特為"0"時(shí)，波形發(fā)生器產(chǎn)生z"-(3-a);時(shí)的4 4
f(t)(記成f。(t))，其中a (0< a <1)是波形調(diào)控參數(shù)。 4、基帶調(diào)制 用模擬語(yǔ)音信號(hào)與直流電平相加后對(duì)上一步驟產(chǎn)生的載波信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制，接著通過(guò)濾波器B和功率放大器后從發(fā)送天線發(fā)送出去。 針對(duì)圖3，4，假設(shè)其中a(t)為模擬語(yǔ)音信號(hào)，M是雙邊帶調(diào)制所需的直流電平，b(t)是表征所要傳送的多媒體信息的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，f(t)是載波，由b(t)的值來(lái)決定發(fā)送的是&(t)還是f。(t)，無(wú)論選擇發(fā)送哪一種波形，載波的周期T。是固定的，這就意味著載波頻率^= 1/T。也是固定的，這里的f(t)代替了傳統(tǒng)廣播通信方式中的高頻正弦載波Asin (" 。t+ e )，假設(shè)通過(guò)加性高斯白噪聲信道后的噪聲影響是n (t)，則發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號(hào)為 s(t) = (a (t)+M) f (t)+n (t) (1) 在仿真中，采用頻率為O. lkHz，幅度為V^的余弦波作為模擬語(yǔ)音信號(hào)，如圖5所示。選取M為2，載波f(t)的頻率取lkHz，如圖6所示。則發(fā)送的信號(hào)應(yīng)為
s(0^(cos(2;ix膽)+ 2)/(0. (4) 正弦波模擬語(yǔ)音信號(hào)a(t)對(duì)載波f (t)進(jìn)行調(diào)制后的波形圖如圖7所示。
模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸?shù)恼{(diào)幅廣播接收機(jī)的工作原理和過(guò)程
接收端與發(fā)送端順序相反，也分四個(gè)環(huán)節(jié)。
1、模擬語(yǔ)音信號(hào)的解調(diào) 高頻無(wú)線電波從天線接收下來(lái)后分成兩路，一路經(jīng)濾波器C濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造成的影響，因?yàn)楦哳l載波的包絡(luò)準(zhǔn)確的反映了所要傳遞的語(yǔ)音信號(hào)，所以通過(guò)傳統(tǒng)接收機(jī)上的包絡(luò)檢波環(huán)節(jié)即可解調(diào)出發(fā)送端的模擬音頻信號(hào)，如圖8所示；
2、數(shù)字信號(hào)的解調(diào) 從另一路由天線接收下來(lái)的無(wú)線電波的高頻載波中解調(diào)出隱藏于其中的數(shù)字信息；有兩種解調(diào)方法一，在載波的每個(gè)碼元周期一半處進(jìn)行微小相位差檢測(cè)，以恢復(fù)出比特信息，其特點(diǎn)是運(yùn)算量低，設(shè)備簡(jiǎn)單，處理速度快；方法二，在載波的每個(gè)碼元周期一半處進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)，以恢復(fù)出比特信息； 在本例中的微小相位差解調(diào)法，只需要在接收信號(hào)波形的中點(diǎn)即二分之一周期處 進(jìn)行一次采樣判決便可完成解調(diào)。已調(diào)信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波后，分成兩路， 一路通過(guò)載波頻率 提取出同步信號(hào)，形成采樣脈沖；另一路在碼元周期一半處采樣，將采樣得到的波形相位信 息與標(biāo)準(zhǔn)正弦波相位進(jìn)行比較，若波形相位比標(biāo)準(zhǔn)正弦波相位超前，可判斷出發(fā)送的二進(jìn) 制信息是"1"，否則為"0"。過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)法同樣只需要在接收信號(hào)波形的中點(diǎn)即二分之一周 期處進(jìn)行一次采樣判決便可完成解調(diào)。由圖6可知，在碼元周期的中點(diǎn)處，有f。(T/2) >0， fjT/2) <0。所以通過(guò)在該時(shí)刻對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行采樣，可以根據(jù)采樣值的極性來(lái)判決發(fā)送 的二進(jìn)制碼元是"1"還是"0"。如圖4所示，天線接收的已調(diào)信號(hào)先經(jīng)過(guò)濾波器D去除干 擾，然后進(jìn)入采樣器，由系統(tǒng)時(shí)鐘形成采樣脈沖并送入采樣器，采樣器在碼元周期一半處將 信號(hào)采樣值送入過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)器，若采樣值是正數(shù)，可判斷出發(fā)送的二進(jìn)制信息是"O"，否則 為"l"，從而還原出原始發(fā)送端的數(shù)字信息。
3、信道譯碼 從步驟2解調(diào)出的數(shù)據(jù)碼流中去除糾錯(cuò)碼等信道編碼；
4、信源譯碼 信源編碼的逆過(guò)程，最終恢復(fù)出發(fā)送端發(fā)送的文字，圖片，視頻等多媒體信息。
權(quán)利要求
一種模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸發(fā)射機(jī)，包括載波成形電路(1)，模擬信號(hào)調(diào)制電路(2)以及無(wú)線射頻電路(3)；所述載波成形電路(1)用來(lái)生成附加了高速數(shù)字信息于其上的高頻載波，包含有發(fā)送時(shí)鐘產(chǎn)生器，兩個(gè)波形存儲(chǔ)器，二選一選擇器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，濾波器(A)；所述模擬信號(hào)調(diào)制電路(2)用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)對(duì)高頻載波的調(diào)制，由混頻器和濾波器(B)構(gòu)成；無(wú)線射頻電路(3)負(fù)責(zé)將高頻信號(hào)發(fā)送出去，由功率放大器和發(fā)送天線組成；其特征是將在一個(gè)周期內(nèi)采樣得到的表征信息為“0”的f0(t)和“1”的f1(t)的兩種基本波形的波形樣本分別存儲(chǔ)在兩個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)；由數(shù)字信號(hào)控制二選一選擇器，在一個(gè)波形周期內(nèi)，通過(guò)待發(fā)送的信號(hào)是“0”還是“1”來(lái)選擇f0(t)或f1(t)中的一路相應(yīng)的存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)器中的波形樣本在發(fā)送時(shí)鐘的控制下，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成高頻載波信號(hào)并經(jīng)濾波器(A)后輸出；待發(fā)送的模擬信號(hào)對(duì)高頻載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并經(jīng)濾波器(B)濾除干擾、功率放大器放大信號(hào)后由發(fā)送天線發(fā)送。
2. —種接收權(quán)利要求1所述的模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸發(fā)射機(jī)發(fā)射的模擬/數(shù)字復(fù)合 信號(hào)的模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸接收機(jī)，包括模擬信號(hào)恢復(fù)電路(4)和數(shù)字信號(hào)恢復(fù)電路 (5)，兩者共用同一接收天線；其中模擬信號(hào)恢復(fù)電路用來(lái)還原出發(fā)送方的模擬信號(hào)，包括 接收天線，濾波器(C)以及包絡(luò)檢波器；數(shù)字信號(hào)恢復(fù)電路用來(lái)解調(diào)出發(fā)送方發(fā)送的數(shù)字 信號(hào)，包括天線，濾波器(D)，同步時(shí)鐘產(chǎn)生器，采樣器，過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)器/微小相位差檢測(cè)器； 其特征是高頻無(wú)線電波從接收天線接收下來(lái)后分成兩路，一路經(jīng)濾波器(C)濾除信道中的噪聲 干擾和信道失真所造成的影響，再通過(guò)包絡(luò)檢波器解調(diào)出發(fā)送端的模擬信號(hào)；另一路由天 線接收下來(lái)的高頻無(wú)線電波同樣先經(jīng)濾波器(D)濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造 成的影響，然后進(jìn)入采樣器，由同步時(shí)鐘產(chǎn)生器形成的采樣脈沖送入采樣器，采樣器通過(guò)對(duì) 碼元周期一半處采樣將結(jié)果送入過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)器/微小相位差檢測(cè)器還原出原始發(fā)送的數(shù) 字信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸發(fā)射機(jī)，包括載波成形電路，模擬信號(hào)調(diào)制電路以及無(wú)線射頻電路；載波成形電路用來(lái)生成附加了高速數(shù)字信息于其上的高頻載波；模擬信號(hào)調(diào)制電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)對(duì)高頻載波的調(diào)制；無(wú)線射頻電路負(fù)責(zé)將高頻信號(hào)發(fā)送出去。同時(shí)還公開(kāi)了一種模擬/數(shù)字信號(hào)復(fù)合傳輸接收機(jī)，包括模擬信號(hào)恢復(fù)電路和數(shù)字信號(hào)恢復(fù)電路，兩者共用同一接收天線；其中模擬信號(hào)恢復(fù)電路用來(lái)還原出發(fā)送方的模擬信號(hào)；數(shù)字信號(hào)恢復(fù)電路用來(lái)解調(diào)出發(fā)送方發(fā)送的數(shù)字信號(hào)。本發(fā)明充分利用現(xiàn)有的設(shè)備，對(duì)發(fā)射機(jī)僅需要做較小改動(dòng)，仍可維持現(xiàn)有的調(diào)幅發(fā)射體制，設(shè)備成本低。在照常接收模擬信號(hào)的同時(shí)還可以接收到附加在載波上的高速數(shù)字信息。
文檔編號(hào)H04L27/00GK101714959SQ20081024265
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者吳游, 張璐, 張羽, 朱松盛, 殷奎喜, 閭國(guó)年 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)