一种模拟与数字结合的解调系统以及解调方法技术方案

本发明专利技术提供了一种模拟与数字结合的解调系统及方法，将模拟解调电路与数字解调模块相结合，其中，模拟解调电路对接收到的信号进行滤波以及初步鉴相，得到包含基带信息且可能存在相位差的两路信号包络，并获取信号包络的峰值以及与信号包络对应的数字信号。数字解调模块与模拟解调电路相连，基于两路信号包络的峰值，确定出目标捕获信号，并对目标捕获信号进行数字解调计算，最终完成基带信号的还原。本方案通过模拟解调电路对接收到的信号进行滤波以及初步鉴相处理，大大降低了纯数字解调的采样频率及计算量，并通过数字解调模块对初步鉴相结果进行进一步解调计算最终完成基带信号的还原，无需还原本地载波，进而降低了解调难度，节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟与数字结合的解调系统以及解调方法
本专利技术涉及电力线载波通信
，具体涉及一种模拟与数字结合的解调系统以及解调方法。
技术介绍
DPSK(差分相移键控，DifferentialPhaseShiftKeying)是利用调制信号前后码元之间载波的相对相位变化来传递信息，是一种常用的电力线载波通讯单载波频点的调制解调方式。现有的DPSK系统多为纯数字解调模式或者纯模拟的解调方式，其中，数字解调方式的抗干扰特性较高、误码率较低，但其需要对信号进行实时采样并通过大量计算，最终还原出数字基带信号，完成解调。而纯模拟的解调方式是将接受到的信号实现载波还原，然后将还原后的载波与原信号相乘，来完成解调。专利技术人发现，随着载波频率的提高，纯数字解调方式对采样频率以及计算量的要求也会越来越高，而由采样和计算带来的通讯时延也会相对较大，难以用于对实时性要求较高的场合。纯模拟解调方式由纯硬件实现，通讯时延较小，但硬件电路相对复杂，成本较高，且随着载波频率的提高，还原载波的相位误差难以控制，从而会导致误码率偏高，通讯可靠性难以保证。因此，如何提供一种解调系统，能够降低通讯延时并降低误码率，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了解调系统，能够降低通讯延时并降低误码率。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种模拟与数字结合的解调系统，包括：模拟解调电路以及数字解调模块；所述模拟解调电路对接收到的信号进行滤波以及初步鉴相，得到包含基带信息的两路信号包络，并获取所述信号包络的峰值以及与所述信号包络对应的数字信号；所述数字解调模块与所述模拟解调电路相连，基于两路所述信号包络的峰值，确定出目标捕获信号，并对所述目标捕获信号进行数字解调计算，还原出基带信号。优选的，所述模拟解调电路包括带通滤波器、两路相互正交的模拟开关鉴相器以及两路非采样型模数转换器；所述带通滤波器用于对所述接收到的信号进行滤波；所述模拟开关鉴相器的输入端均与所述带通滤波器的输出端相连，第一路所述模拟开关鉴相器基于所述数字解调模块输出的第一PWM信号，对滤波后的信号进行初步鉴相得到第一路包含基带信息的信号包络，第二路所述模拟开关鉴相器基于所述数字解调模块输出的第二PWM信号，对滤波后的信号进行初步鉴相得到第二路包含基带信息的信号包络；所述非采样型模数转换器的输入端与所述模拟开关鉴相器的输出端相连，获取所述第一路信号包络的峰值以及所述第二路信号包络的峰值，以及两路所述信号包络所对应的数字信号。优选的，所述第一PWM信号与所述第二PWM信号为与载波频率相同且占空比为50％的相互正交的信号。优选的，所述带通滤波器为无源滤波器或有源滤波器。优选的，所述模拟开关鉴相器包括电阻网络电路、模拟开关以及低通滤波器，所述电阻网络电路包括第一电阻以及第二电阻；所述模拟开关、所述第二电阻以及所述低通滤波器相互并联，所述模拟开关的输出端接所述低通滤波器的输入端；所述第一电阻的第一端以及所述模拟开关的输出端作为所述模拟开关鉴相器的两个输入端；所述第一电阻的第二端与所述模拟开关的输入端相连，所述模拟开关的控制端接所述第一PWM信号或所述第二PWM信号。优选的，所述非采样型模数转换器包括比较器以及峰值检测电路；所述比较器的第一输入端与所述峰值检测电路的输入端相连，并作为所述非采样型模数转换器的输入端，所述比较器的第二输入端接基准电压，所述比较器的输出端作为所述非采样型模数转换器的第一输出端，用于比较所述第一路信号包络与所述基准电压，得到第一数字信号，或，比较所述第二路信号包络与所述基准电压，得到第二数字信号；所述峰值检测电路的输出端作为所述模数转换器的第二输出端，用于获取所述第一路信号包络的峰值以及所述第二路信号包络的峰值。优选的，所述数字解调模块包括捕获选择控制模块、运算解调模块以及两路正交的PWM输出模块；一路所述PWM输出模块输出所述第一PWM信号，另一路所述PWM输出模块输出所述第二PWM信号；所述捕获选择控制模块基于所述第一路信号包络的峰值以及所述第二路信号包络的峰值，确定出所述第一数字信号或所述第二数字信号为所述目标捕获信号；所述运算解调模块与所述非采样型模数转换器的第一输出端相连，对所述目标捕获信号进行数字解调计算，还原出基带信号。优选的，所述运算解调模块包括加法器模块以及两路延时乘法器模块；所述延时乘法器模块的输入端与所述非采样型模数转换器的第一输出端相连，对所述第一数字信号以及所述第二数字信号延时，得到第一延时数字信号以及第二延时数字信号，并计算得到所述第一数字信号与所述第一延时数字信号的第一乘积以及所述第二数字信号与所述第二延时数字信号的第二乘积；所述加法器模块的输入端与两路所述延时乘法器的输出端相连，确定所述第一乘积以及所述第二乘积的和为所述基带还原信号。一种解调方法，应用于任意一项上述的解调系统，该解调方法包括：对接收到的信号进行滤波以及初步鉴相，得到包含基带信息的两路信号包络；获取所述信号包络的峰值以及与所述信号包络对应的数字信号；基于两路所述信号包络的峰值，确定出目标捕获信号，并对所述目标捕获信号进行数字解调计算，还原出基带信号。优选的，所述基于两路所述信号包络的峰值，确定出目标捕获信号，包括：判断所述第一数字信号以及所述第二数字信号是否为同时为有效信号，如果是，确定所述第一路信号包络的峰值以及所述第二路信号包络的峰值中的较大值对应的数字信号为所述目标捕获信号，若所述第一路信号包络的峰值以及所述第二路信号包络的峰值相等，则确定所述第一数字信号为所述目标捕获信号，如果否，确定数据有效的数字信号为所述目标捕获信号。基于上述技术方案，本专利技术提供了一种模拟与数字结合的解调系统及方法，将模拟解调电路与数字解调模块相结合，其中，模拟解调电路对接收到的信号进行滤波以及初步鉴相，得到包含基带信息且可能存在相位差的两路信号包络，并获取信号包络的峰值以及与信号包络对应的数字信号。数字解调模块与模拟解调电路相连，基于两路信号包络的峰值，确定出目标捕获信号，并对目标捕获信号进行数字解调计算，最终完成基带信号的还原。本方案通过模拟解调电路对接收到的信号进行滤波以及初步鉴相处理，大大降低了纯数字解调的采样频率及计算量，并通过数字解调模块对初步鉴相结果进行进一步解调计算最终完成基带信号的还原，无需还原本地载波，进而降低了解调难度，节约了成本。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作简单地介绍，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种模拟与数字结合的解调系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种模拟与数字结合的解调系统的又一结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种模拟与数字结合的解调系统的又一结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种模拟与数字结合的解调系统的又一结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种模拟与数字结合的解调系统的又一结构示意图；图6为本专利技术实施例的采样频率与纯数字调试的采样频率的对比图；图7为本专利技术实施例提供的一种解调方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟与数字结合的解调系统，其特征在于，包括：模拟解调电路以及数字解调模块；所述模拟解调电路对接收到的信号进行滤波以及初步鉴相，得到包含基带信息的两路信号包络，并获取所述信号包络的峰值以及与所述信号包络对应的数字信号；所述数字解调模块与所述模拟解调电路相连，基于两路所述信号包络的峰值，确定出目标捕获信号，并对所述目标捕获信号进行数字解调计算，还原出基带信号。

【技术特征摘要】
1.一种模拟与数字结合的解调系统，其特征在于，包括：模拟解调电路以及数字解调模块；所述模拟解调电路对接收到的信号进行滤波以及初步鉴相，得到包含基带信息的两路信号包络，并获取所述信号包络的峰值以及与所述信号包络对应的数字信号；所述数字解调模块与所述模拟解调电路相连，基于两路所述信号包络的峰值，确定出目标捕获信号，并对所述目标捕获信号进行数字解调计算，还原出基带信号。2.根据权利要求1所述的解调系统，其特征在于，所述模拟解调电路包括带通滤波器、两路相互正交的模拟开关鉴相器以及两路非采样型模数转换器；所述带通滤波器用于对所述接收到的信号进行滤波；所述模拟开关鉴相器的输入端均与所述带通滤波器的输出端相连，第一路所述模拟开关鉴相器基于所述数字解调模块输出的第一PWM信号，对滤波后的信号进行初步鉴相得到第一路包含基带信息的信号包络，第二路所述模拟开关鉴相器基于所述数字解调模块输出的第二PWM信号，对滤波后的信号进行初步鉴相得到第二路包含基带信息的信号包络；所述非采样型模数转换器的输入端与所述模拟开关鉴相器的输出端相连，获取所述第一路信号包络的峰值以及所述第二路信号包络的峰值，以及两路所述信号包络所对应的数字信号。3.根据权利要求2所述的解调系统，其特征在于，所述第一PWM信号与所述第二PWM信号为与载波频率相同且占空比为50％的相互正交的信号。4.根据权利要求2所述的解调系统，其特征在于，所述带通滤波器为无源滤波器或有源滤波器。5.根据权利要求2所述的解调系统，其特征在于，所述模拟开关鉴相器包括电阻网络电路、模拟开关以及低通滤波器，所述电阻网络电路包括第一电阻以及第二电阻；所述模拟开关、所述第二电阻以及所述低通滤波器相互并联，所述模拟开关的输出端接所述低通滤波器的输入端；所述第一电阻的第一端以及所述模拟开关的输出端作为所述模拟开关鉴相器的两个输入端；所述第一电阻的第二端与所述模拟开关的输入端相连，所述模拟开关的控制端接所述第一PWM信号或所述第二PWM信号。6.根据权利要求2所述的解调系统，其特征在于，所述非采样型模数转换器包括比较器以及峰值检测电路；所述比较器的第一输入端与所述峰值检测电路的输入端相连，并作为所述非采样型模数转换器的输入端，所述比较器的第二输入端接基准电压，所述比较器的输出端作为所述非采样型模数转换器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许林冲，徐君，顾亦磊，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34