一种可调时延射频信号生成方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术涉及一种可调时延射频信号生成方法、系统和设备，方法包括：根据所要生成的射频信号的中心载波频率和信号基带元素时钟确定和采样频率；根据中心载波频率和信号基带元素时钟计算信号数据比特速率；根据载波频率生成二值化载波信号；根据基带信号生成二值化基带信号；根据载波信号和基带信号并行频率映射为调制信号；对调制信号进行频率选择滤波，生成射频信号。本发明专利技术信号经过更少的模拟器件，信号质量更高。号质量更高。号质量更高。

【技术实现步骤摘要】
一种可调时延射频信号生成方法、系统和设备


[0001]本专利技术属于信号生成
，涉及一种可调时延射频信号生成方法、系统和设备。

技术介绍

[0002]在数字通信、导航、雷达等无线电系统中，射频发射信号经常位于L波段或者更高，在生成架构中一种方式是先使用基带或者中频生成，再调制或者上变频到射频频率。这种方式中模拟变频器惨杂了变频器的相位不确定性，对导航、波束形成等应用受到影响。另一种是使用高转换速率DAC(数模转换器)，在高奈奎斯特区域的镜像信号上并行生成。但是这种方法一方面接口协议资源耗用极大，在处理资源受限情况下很难应用；另一方面高速DAC价格昂贵，功耗、体积大，不能支持小型化设备使用。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题：克服现有技术的不足，提出一种可调时延射频信号生成方法、系统和设备，以此解决通信、导航、雷达射频信号直接数字生成中相位不确定以及成本、功耗、体积受限问题，为软件无线电提供另一种解决思路。
[0004]本专利技术采用的技术方案：
[0005]本专利技术公开了一种可调时延射频信号生成方法，包括：
[0006]根据所要生成的射频信号中心载波频率fcarr和信号基带元素生成时钟fbb确定信号数据比特速率fs；
[0007]根据信号基带元素生成时钟fbb，生成1比特位M路基带数据流s
bb
(t)；
[0008]根据中心载波频率fcarr和信号数据比特速率fs，生成二值化载波信号；
[0009]对二值化载波信号和1比特位M路基带数据流s
bb
(t)进行并行频率映射，生成1比特M路信号数据流s
cb
(t)；
[0010]对1比特M路信号数据流s
cb
(t)进行并串转换，成为1比特单路信号流s
b
(t)；
[0011]对1比特单路信号流s
b
(t)进行频率选择滤波，生成最终射频信号。
[0012]在上述生成方法中，信号数据比特速率fs是射频信号中心载波频率fcarr和信号基带元素生成时钟fbb的最小公倍数，且fs≥4*fcarr。
[0013]在上述生成方法中，根据信号基带元素生成时钟fbb，生成1比特位M路基带数据流s
bb
(t)，具体为：
[0014][0015]其中，s
tr
(t)为通过数控振荡器NCO生成的三角波，s
tr
(t)的时间宽度为1/fbb，s
code
(t)为N比特位单路基带数据流。
[0016]在上述生成方法中，N比特位单路基带数据流，是根据信号基带元素生成时钟fbb生成含数据、子码、伪码的N比特单路基带数据流s
code
(t)。
[0017]在上述生成方法中，通过数控振荡器NCO生成三角波s
tr
(t)，具体为：通过调整NCO的相位实现对基带信号的延迟调整，生成三角波s
tr
(t)，三角波与基带信号相位同步对齐，三角波为倒三角波或斜三角波。
[0018]在上述生成方法中，根据中心载波频率fcarr和信号数据比特速率fs，生成二值化载波信号，具体为：
[0019]根据中心载波频率fcarr，生成载波数据s
carr
(t)，公式为：
[0020]s
carr
(t)＝0.5+0.5*sign(sin(2π*fcarr*(t+δ))
[0021]其中，δ为一个极小正值；sign(x)为符号函数，当x>0时，sign(x)＝1；当x＝0时，sign(x)＝0；x<0时，sign(x)＝
‑
1；
[0022]根据信号数据比特速率fs，从载波数据s
carr
(t)连续取P个采样点，得到二值化载波信号；其中，P为对fs/f
carr
进行约分得到最简分数P/Q的分子，Q为最简分数的分母。
[0023]在上述生成方法中，对二值化载波信号s
carr
(t)和1比特位M路基带数据流s
bb
(t)进行并行频率映射，生成1比特M路信号数据流s
cb
(t)，具体为：
[0024]s
cb
(t)＝s
bb
(t)XOR s
carr
(t)
[0025]其中，XOR表示异或操作。
[0026]在上述生成方法中，频率选择滤波，具体为：将1比特单路信号流s
b
(t)使用带通滤波器滤波，选择出所需频段，得到所需射频信号。
[0027]本专利技术公开了一种可调时延射频信号生成系统，包括：载波信号生成模块、并行频率映射模块、并串转换模块和滤波选择模块，其中：
[0028]载波信号生成模块：根据所要生成的射频信号中心载波频率fcarr和信号基带元素生成时钟fbb确定信号数据比特速率fs；根据信号基带元素生成时钟fbb，生成1比特位M路基带数据流s
bb
(t)；根据中心载波频率fcarr和信号数据比特速率fs，生成二值化载波信号；将二值化载波信号和1比特位M路基带数据流s
bb
(t)发送给并行频率映射模块；
[0029]并行频率映射模块：对载波信号生成模块发送的二值化载波信号和1比特位M路基带数据流s
bb
(t)进行并行频率映射，生成1比特M路信号数据流s
cb
(t)；发送给并串转换模块；
[0030]并串转换模块：对并行频率映射模块发送的1比特M路信号数据流s
cb
(t)进行并串转换，生成1比特单路信号流s
b
(t)，发送给滤波选择模块；
[0031]滤波选择模块：对并串转换模块发送的1比特单路信号流s
b
(t)进行频率选择滤波，生成最终射频信号。
[0032]本专利技术公开了一种电子设备，包括存储器及处理器：
[0033]存储器用于存储一条或多条计算机指令；
[0034]处理器用于执行一条或多条计算机指令，以用于：
[0035]根据所要生成的射频信号中心载波频率fcarr和信号基带元素生成时钟fbb确定信号数据比特速率fs；
[0036]根据信号基带元素生成时钟fbb，生成1比特位M路基带数据流s
bb
(t)；
[0037]根据中心载波频率fcarr和信号数据比特速率fs，生成二值化载波信号；
[0038]对二值化载波信号和1比特位M路基带数据流s
bb
(t)进行并行频率映射，生成1比特M路信号数据流s
cb
(t)；
[0039]对1比特M路信号数据流s
cb
(t)进行并串转换，成为1比特单路信号流s
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调时延射频信号生成方法，其特征在于，包括：根据所要生成的射频信号中心载波频率fcarr和信号基带元素生成时钟fbb确定信号数据比特速率fs；根据所述信号基带元素生成时钟fbb，生成1比特位M路基带数据流s
bb
(t)；根据所述中心载波频率fcarr和信号数据比特速率fs，生成二值化载波信号；对所述二值化载波信号和1比特位M路基带数据流s
bb
(t)进行并行频率映射，生成1比特M路信号数据流s
cb
(t)；对所述1比特M路信号数据流s
cb
(t)进行并串转换，成为1比特单路信号流s
b
(t)；对所述1比特单路信号流s
b
(t)进行频率选择滤波，生成最终射频信号。2.根据权利要求1所述的可调时延射频信号生成方法，其特征在于：所述信号数据比特速率fs是射频信号中心载波频率fcarr和信号基带元素生成时钟fbb的最小公倍数，且fs≥4*fcarr。3.根据权利要求1所述的可调时延射频信号生成方法，其特征在于：所述根据所述信号基带元素生成时钟fbb，生成1比特位M路基带数据流s
bb
(t)，具体为：其中，s
tr
(t)为通过数控振荡器NCO生成的三角波，s
tr
(t)的时间宽度为1/fbb，s
code
(t)为N比特位单路基带数据流。4.根据权利要求3所述的可调时延射频信号生成方法，其特征在于：所述N比特位单路基带数据流，具体为：根据所述信号基带元素生成时钟fbb生成含数据、子码、伪码的N比特单路基带数据流s
code
(t)。5.根据权利要求3所述的可调时延射频信号生成方法，其特征在于：所述通过数控振荡器NCO生成三角波s
tr
(t)，具体为：通过调整NCO的相位实现对基带信号的延迟调整，生成三角波s
tr
(t)，所述三角波与基带信号相位同步对齐，所述三角波为倒三角波或斜三角波。6.根据权利要求1所述的可调时延射频信号生成方法，其特征在于：根据所述中心载波频率fcarr和信号数据比特速率fs，生成二值化载波信号，具体为：根据中心载波频率fcarr，生成载波数据s
carr
(t)，公式为：s
carr
(t)＝0.5+0.5*sign(sin(2π*fcarr*(t+δ))其中，δ为一个极小正值；sign(x)为符号函数，当x&gt;0时，sign(x)＝1；当x＝0时，sign(x)＝0；x&lt;0时，sign(x)＝
‑
1；根据信号数据比特速率fs，从所述载波数据s
carr
(t)连续取P个采样点，得到二值化载波信号；其中，P为对fs/f
carr
进行约分得到最简分数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑛，严涛，王磊，蔡明圭，田野，周泉，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：