一种二进制振幅键控信号的解调电路及解调方法技术

本发明专利技术提供了一种二进制振幅键控信号的解调电路及解调方法，其中，解调电路与传输信道连接，所述解调电路包括：滤波调理电路以及包络检波电路；其中，所述滤波调理电路包括：电压跟随器、有源滤波电路以及调理电路；所述包络检波电路包括：脉冲整形判决器以及波码还原器；所述脉冲整形判决器接收正弦载波信号后将所述正弦载波信号与参考电压进行比较，以获得与所述正弦载波同频率的数字脉冲信号；所述波码还原器接收所述数字脉冲信号并对所述数字脉冲信号进行还原以获得解调后的通信信号。通过本发明专利技术的解调电路可以得到准确的数字电平的二进制信号，且误码率低，适合于对误码率要求高的场合。求高的场合。求高的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种二进制振幅键控信号的解调电路及解调方法


[0001]本专利技术涉及通讯领域，具体涉及一种二进制振幅键控信号的解调电路及解调方法。

技术介绍

[0002]在以正弦波作为载波的数字调制系统中，振幅键控(ASK)是一种基本的数字调制方式。二进制振幅键控信号是将调制载波(正弦波)的有无通过二进制数字量1、0来表征的。由于对应二进制的某个状态(1或0)，正弦波是没有的，相当于载波处于断开状态，故又称二进制振幅键控信号为通断键控信号(OOK信号)。OOK信号有两种解调方法：非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检波法)。在实际应用中，同步检波法要比包络检波法的电路复杂度大，成本高，但是抗噪性能却并无优势，误码率亦较低。所以应用包络检波法作为OOK信号的解调方法应用更多。
[0003]传统的包络检波法的电路元件组成如图1所示，解调端收到的正弦调制波后先通过带通滤波器滤波得到信号S
am
(t)，而后送至由半波或全波整流器和低通滤波器组成的包络检波电路中滤除高频杂波，提取已调波的包络信号S
d
(t)，最后通过抽样判决器以与参考电压U
ref
比较以恢复原始信号信息。具体而言，由二极管和低通滤波器组成的包络检波电路如图2所示，图2中所示电路主要是利用二极管D的单向导电性和检波器负载的RC并联电路的充放电过程来完成信号解调的。当输入信号电压S
am
(t)正向作用于二极管D时，输入信号电压作用于电阻R的同时给电容C充电；而当二极管D承受反向电压时，充电回路关断，电容作为能量源对负载放电。图2中RC并联电路主要有两个作用：一是作为低通滤波器起高频滤波作用；二是作为包络检波器的负载，在电阻两端恢复出原始信号。在输入为等幅的调制波时，包络检波电路输入输出波形示意图如图3所示。由图3可知，输入信号电压S
am
(t)大于电容两端电压S
d
(t)时，电容被充电，两端电压上升，电压上升速度与时间常数R
d
C有关；而当输入的已调信号电压小于电容两端电压S
d
(t)时，电容放电，放电的速度与时间常数RC有关。一般而言，电容充电时间常数R
d
C远小于其放电时间常数RC，因此电容两端的电压幅值与高频正弦波的电压峰值相近，从而输出已调信号的电压包络。一般而言，低通滤波器中的滤波电容C的容值越大，高频纹波ΔV越小。
[0004]虽然传统的包络检波法比同步检波法在电路复杂度以及成本方面具有更多的优势，但是仍然存在诸多问题。其中之一是为了提高检波效率和滤波效果，通常会适当增大低通滤波器中滤波电容C的容值，但在滤波电容C的容值过大的情况下，滤波电路的放电速度会小于已调信号包络的下降速度，最终导致出现输出波形不随已调信号包络变化的惰性失真情况，在误码率要求高的场合并不适用。

技术实现思路

[0005]鉴于上述传统的包络检波法中获取的信号易失真，判决器易误判而造成通信误码率不理想的问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题
的一种二进制振幅键控信号的解调电路及解调方法。
[0006]依据本专利技术的一个方面，提供一种二进制振幅键控信号的解调电路，与传输信道连接，所述传输信道接收正弦波调制信号S1，所述解调电路包括：
[0007]滤波调理电路以及包络检波电路；其中，所述滤波调理电路包括：电压跟随器、有源滤波电路以及调理电路；
[0008]所述电压跟随器接收所述传输信道提供的正弦波调制信号S1并输出信号S2；
[0009]所述有源滤波电路接收所述电压跟随器输出的信号S2并对所述信号S2进行滤波以输出信号S4；
[0010]所述调理电路接收所述有源滤波电路输出的信号S4并对所述信号S4的幅值进行变换以输出单频点的正弦载波信号S5；
[0011]所述包络检波电路包括：脉冲整形判决器以及波码还原器；
[0012]所述脉冲整形判决器接收正弦载波信号S5后将所述正弦载波信号S5与参考电压Uc进行比较，以获得与所述正弦载波同频率的数字脉冲信号S7；
[0013]所述波码还原器接收所述数字脉冲信号S7并对所述数字脉冲信号S7进行还原以获得解调后的通信信号S9。
[0014]优选的，所述有源滤波电路为高阶滤波器，所述高阶滤波器至少包括如下之一或任意组合：低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器以及带阻滤波器。
[0015]优选的，所述高阶滤波器包括：带通滤波器及高通滤波器；
[0016]所述带通滤波器对所述信号S2进行滤波以获得信号S3；
[0017]所述高通滤波器对所述信号S3进行滤波以获得信号S4。
[0018]优选的，所述调理电路至少包括如下之一或任意组合：反相比例运算电路，同相比例运算电路，求和运算电路以及加减运算电路。
[0019]优选的，所述波码还原器包括：单稳态触发器。
[0020]优选的，所述脉冲整形判决器为比较器。
[0021]优选的，所述包络检波电路还包括：限压电路，所述限压电路接收所述正弦载波信号S5后输出信号S6至所述脉冲整形判决器以进行整形判决。
[0022]依据本专利技术的一个方面，提供一种二进制振幅键控信号的解调方法，应用于解调端，所述解调端与传输信道连接，包括：
[0023]调整传输信道输出的正弦波调制信号S1的输出阻抗以输出信号S2；
[0024]对所述信号S2进行滤波以输出信号S4；
[0025]变换所述信号S4的幅值以输出单频点的正弦载波信号S5；
[0026]比较所述正弦载波信号S5与参考电压Uc的大小，以获得与所述正弦载波同频率的数字脉冲信号S7；
[0027]将所述数字脉冲信号S7进行还原以获得解调后的通信信号S9。
[0028]优选的，所述解调方法还包括：对所述信号S2进行二次滤波以输出信号S4。
[0029]优选的，所述解调方法还包括：
[0030]通过单稳态触发器接收所述数字脉冲信号S7后输出由上升沿触发或下降沿触发的通信信号S9。
[0031]本专利技术的二进制振幅键控信号的解调电路及解调方法采用复杂的滤波调理电路
替代了传统简单的带通滤波器滤波；同时，采用脉冲整形判决器和波码还原器组成的包络检波电路替代了传统的整流电路和低通滤波器组成结构还直接取消了抽样判决器，最终可以得到准确的数字电平的二进制信号，且误码率低，适合于对误码率要求高的场合。
[0032]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0033]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一些实施例，对于本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二进制振幅键控信号的解调电路，与传输信道连接，所述传输信道接收正弦波调制信号S1，其特征在于，所述解调电路包括：滤波调理电路以及包络检波电路；其中，所述滤波调理电路包括：电压跟随器、有源滤波电路以及调理电路；所述电压跟随器接收所述传输信道提供的正弦波调制信号S1并输出信号S2；所述有源滤波电路接收所述电压跟随器输出的信号S2并对所述信号S2进行滤波以输出信号S4；所述调理电路接收所述有源滤波电路输出的信号S4并对所述信号S4的幅值进行变换以输出单频点的正弦载波信号S5；所述包络检波电路包括：脉冲整形判决器以及波码还原器；所述脉冲整形判决器接收正弦载波信号S5后将所述正弦载波信号S5与参考电压Uc进行比较，以获得与所述正弦载波同频率的数字脉冲信号S7；所述波码还原器接收所述数字脉冲信号S7并对所述数字脉冲信号S7进行还原以获得解调后的通信信号S9。2.根据权利要求1所述的一种二进制振幅键控信号的解调电路，其特征在于，所述有源滤波电路为高阶滤波器，所述高阶滤波器至少包括如下之一或任意组合：低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器以及带阻滤波器。3.根据权利要求2所述的一种二进制振幅键控信号的解调电路，其特征在于，所述高阶滤波器包括：带通滤波器及高通滤波器；所述带通滤波器对所述信号S2进行滤波以获得信号S3；所述高通滤波器对所述信号S3进行滤波以获得信号S4。4.根据权利要求1所述的一种二进制振幅键控信号的解调...

【专利技术属性】
技术研发人员：余莉，孔祥苓，胡广明，郭悦，高岩，王志高，冯涌泉，白云鹏，
申请(专利权)人：航天科工惯性技术有限公司，
类型：发明
国别省市：