本发明专利技术实施例提供了一种在信号源中实现调幅及振幅键控功能的方法、装置和系统，方法包括现场可编程门阵列FPGA实现步骤和外部实现步骤，其中FPGA实现步骤包括：利用相位累加器和波形存储器分别得到载波序列和调制波序列；将调制波序列与调制幅度相乘得到第一输出；将第一输出与调制波幅度偏移相加后与载波序列相乘得到第二输出；外部实现步骤包括：利用模数转换器DAC将第二输出转换为模拟信号；再利用滤波器对所述模拟信号进行滤波以得到最终所需的AM调制信号或振幅键控ASK调制信号。本发明专利技术实施例降低了成本以及减小了PCB布板面积，也减小了硬件电路的复杂度，方便调试，另外还可以使得最终输出的信号质量得到提高。本发明专利技术实施例可以避免每次改变调制深度时，都要重新配置波表。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号发生领域，尤其是涉及一种在信号源中在信号源中实现调幅及振幅键控功能的方法、装置及系统。
技术介绍
调幅(AmplitudeModulation, AM)及振幅键控(Amplitude Shift Keying, ASK) 是信号源发生器中的基本功能。其中调幅是指用调制波信号控制载波的振幅，使载波的振幅随着调制信号变化。设载波信号表达式为Uc = A。C0S 。t，调制波信号的表达式为Um = AmC0S mt，通常满足ωω>> ω。，则按照幅度调制的定义，最后产生的调幅波信号的表达式应为Uam = A。(l+AmCOScomt)COSG3。t。振幅键控是指用数字调制信号控制载波的通断，其在实现角度上可以看成是特殊的AM调制，两者在信号源发生器中的实现方式是一样的，因此在本申请中仅以AM为例进行说明，ASK的实现可以参见AM的实现。现有的实现方式有模拟方式和数字方式两种，由于数字方式具有精度高，可控性强等优势，数字方式目前较为普遍，比如直接数字频率合成(Direct Digital Synthesis, DDS)技术。请参见图1，其为现有技术中一种DDS技术的原理框图，由图1可见，其主要由相位累加器、波形存储器(ROM/RAM)和D/A转换器所构成，在每一个时钟的上升沿，相位累加器完成一次累加操作，实现上一次的输出值与频率控制字K相加，其输出的相位信息作为波形存储器的地址信号，根据该相位信息在波形存储器内的波表中查找出相应相位处的幅度值，完成相位到幅度的转换。输出的幅度值送D/A转换器进行数模转换，最终获得模拟输出。因此，现有技术中已经利用DDS来产生AM调制信号，如图2所示为现有技术中一种利用DDS产生AM调制信号的系统框图。该方案可以分成两个部分，虚线框中的部分在现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)中实现，虚线外部的部分用硬件电路实现。首先，软件配置进行AM调制的参数，如载波频率控制字，调制波频率控制字以及调制深度控制字。在载波、调制波频率控制字的分别控制下由相位累加器产生调制波形相应时刻的相位信息，根据该相位信息在波形存储器中查找波表以产生载波、调制波信号序列。该载波、调制波信号序列从FPGA输出后，分别经过数模转换器(digital-to-analog converter, DAC)转换，滤波器滤波，就得到了需要的模拟载波、调制波信号。载波，调制波经过乘法器相乘，就得到了 AM调制波。在这种实现方式下可以通过修改调制深度控制字以及调制波波形存储器中调制波的幅度参数来改变AM的调制深度等参数。但是，上述现有技术还存在着如下的缺陷第一、在外部实现中使用DAC转换器、滤波器、乘法器等模拟芯片，增加了成本和印制电路板(Printed Circuit Board, PCB)布板的面积。第二、信号经过DAC转换器、滤波器、乘法器等外部模拟芯片，会给最终输出的AM 调制信号带来噪声。第三、每次更改调制深度时，都需要更改调制波波形存储器内波表中的所有幅度值，使得花费了大量时间在更新调制波波表上，且容易出错。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种在信号源中实现调幅及振幅键控功能的方法、 装置及系统，以减少成本，提高实现效率和正确率，并提高最后输出信号的质量。一方面，本专利技术实施例提供了一种在信号源中实现调幅及振幅键控功能的方法， 该方法包括现场可编程门阵列FPGA实现步骤和外部实现步骤，其中FPGA实现步骤包括利用相位累加器和波形存储器分别得到载波序列和调制波序列；将所述调制波序列与调制幅度相乘得到第一输出；将所述第一输出与调制波幅度偏移相加后与所述载波序列相乘得到第二输出；外部实现步骤包括利用模数转换器DAC将所述第二输出转换为模拟信号；再利用滤波器对所述模拟信号进行滤波以得到最终所需的AM调制信号或振幅键控ASK调制信号。优选的，本专利技术实施例的方法中利用相位累加器和波形存储器分别得到载波序列和调制波序列包括设置载波频率控制字和调制波频率控制字；以所述载波频率控制字和调制波频率控制字分别作为所述相位累加器的输入，并依次通过所述相位累加器和所述波形存储器以得到所述载波序列和调制波序列。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种在信号源中实现调幅及振幅键控功能的装置，包括FPGA控制单元和外部控制单元，所述FPGA控制单元用于利用相位累加器和波形存储器分别得到载波序列和调制波序列；以及，将所述调制波序列与调制幅度相乘得到第一输出；以及，将所述第一输出与调制波幅度偏移相加后与所述载波序列相乘得到第二输出；所述外部控制单元用于利用模数转换器DAC将所述第二输出转换为模拟信号；以及， 再利用滤波器对所述模拟信号进行滤波以得到最终所需的AM调制信号或振幅键控ASK调制信号。优选的，本专利技术实施例提供的装置中FPGA控制单元利用相位累加器和波形存储器分别得到载波序列和调制波序列具体包括设置载波频率控制字和调制波频率控制字； 以所述载波频率控制字和调制波频率控制字分别作为所述相位累加器的输入，并依次通过所述相位累加器和所述波形存储器以得到所述载波序列和调制波序列。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种在信号源中实现调幅及振幅键控功能的系统，该系统包括FPGA内部子系统和外部子系统，所述FPGA内部子系统包括第一相位累加器、第二相位累加器、第一波形存储器、第二波形存储器、第一乘法器、第二乘法器和加法器，其中，所述第一相位累加器和所述第一波形存储器相连，用以产生载波序列；所述第二相位累加器和所述第二波形存储器相连，用以产生调制波序列；所述第二乘法器分别和所述第二波形存储器及加法器相连，用于将所述调制波序列与调制幅度相乘得到的第一输出给所述加法器；所述加法器还和所述第一乘法器相连，用于将所述第一输出和调制波幅度偏移相加，并将相加结果输入给所述第一乘法器；所述第一乘法器还和所述第一波形存储器相连，用于将所述相加结果和所述载波序列相乘以得到第二输出；所述外部子系统包括 模数转换器和滤波器，所述模数转换器分别和所述第一乘法器及所述滤波器相连，用于将第二输出转换为模拟信号，所述滤波器用于对所述模拟信号进行滤波以得到最终所需的AM 调制信号或ASK调制信号。优选的，本专利技术实施例提供的系统还包括一设置单元，用于为所述FPGA内部子系统设置所需的载波频率控制字、调制波频率控制字、调制幅度和调制波幅度偏移，所述载波频率控制字作为所述第一相位累加器的输入，所述调制波频率控制字作为所述第二相位累加器的输入。本专利技术实施例通过FPGA中的硬核乘法器来替代外部模拟乘法器以实现AM调制信号及ASK调制信号的产生，从而减少了一路模数转换器及滤波器的使用，降低了成本以及减小了 PCB布板面积，也减小了硬件电路的复杂度，方便调试，另外还可以使得最终输出的信号质量得到提高。最后，由于本专利技术实施例可以通过软件配置调制波幅度，调制波幅度偏移，可以避免每次改变调制深度时，都要重新配置波表。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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：北京普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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