一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法及其装置，输入安全指令接收机中频调频信号通过量化比较电路转换为方波信号，采用简单低廉的量化比较电路代替复杂昂贵的A/D采样电路，节省了印制板面积及A/D芯片大量的外围电路，降低了电路功耗。对该方波信号进行单bit采样，采样信号通过正交变换和补偿电路实现正交变换，两路正交信号通过解调算法的处理得到调制信号的频率信息，通过对该信号的抽取滤波完成基带调制信号的波形恢复。采用单bit信号进行正交变换及解调算法，节省了逻辑可编程电路的资源，降低了电路功耗，且滤波器参数设计更加简单。

【技术实现步骤摘要】
一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法及其装置
本专利技术涉及一种中频调频信号解调方法及其装置，尤其涉及一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法及其装置。
技术介绍
安全指令接收机一般配套外安或测量系统，用于确保靶场及航区重要目标的安全。在弹箭飞行试验过程中，接收并解调地面站安全遥控设备的安全遥控指令，及时、准确、可靠地将故障弹箭炸毁，是实施弹箭自毁的关键安全遥控设备。考虑到安全指令接收机的重要性及使用环境的特殊性，其信号调制方式通常选用调频体制。安全指令接收机多采用超外差接收结构，对接收到的安全遥控信号进行FM解调。为了保证产品的可靠性和实时性，对中频调频信号的解调一般采用开环解调方案。目前，安全指令接收机对基带调制信号的解调已采用数字设计方案实现，中频调频信号的解调仍采用模拟解调。随着技术发展和型号需求的提升，对中频调频信号解调进行数字化设计可以进一步降低安全指令接收机产品功耗，为产品进行小型化设计打下基础，因此，研制减少产品元器件使用数量，降低产品调试工作量的中频调频信号的数字解调方法及其装置十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法及其装置，以降低了解调所需功耗，也降低了解调所需要的逻辑可编程电路资源。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法，包括以下步骤：S1：将一安全指令接收机中频调频信号输入一量化比较电路进行比较，输出方波信号；S2：对所述方波信号进行单bit采样，得到第一单bit采样信号；S3：所述第一单bit采样信号分别经正交变换以及延时补偿，转换为一对互相正交的信号；S4：通过解调算法对所述相互正交的信号进行解调，得到一包含所述安全指令接收机中频调频信号的原调制信号频率信息的第二单bit采样信号；S5：对所述第二单bit滤波器进行抽取滤波处理，恢复所述原调制信号波形。较佳地，所述正交变换为通过希尔伯特滤波器实现的。较佳地，所述调频解调算法为：其中,X′Q(n)=XQ(n)-XQ(n-1),X′I(n)=XI(n)-XI(n-1)，XQ(n)为所述Q路信号，XI(n)为所述I路信号，f(n)为所述第二单bit采样信号。较佳地，所述抽取滤波是通过CIC抽取滤波器来实现的。更进一步地，在S5中还包括，通过一带通滤波器滤除所述CIC抽取滤波器中输出的调制波形中的直流分量和带外频率信息。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种安全指令接收机中频调频信号的解调装置，至少包括量化比较电路，接收一安全指令接收机中频调频信号，并将其转换成方波信号；单bit数字采样电路，对所述方波信号进行单bit采样，得到第一单bit采样信号；正交变换模块，对所述第一单bit采样信号进行正交变换，得到I路信号；补偿电路，接收所述第一单bit采样信号，得到Q路信号，使所述Q路信号与所述I路信号正交；解调算法模块，对所述I路信号以及所述Q路信号进行解调，得到一包含所述安全指令接收机中频调频信号的原调制信号频率信息的第二单bit采样信号；以及抽取滤波器，对所述第二单bit信号恢复所述原调制信号波形。较佳地，所述正交变换为通过希尔伯特滤波器实现的。较佳地，所述解调算法模块的调频解调算法为：其中,X′Q(n)=XQ(n)-XQ(n-1),X′I(n)=XI(n)-XI(n-1)，XQ(n)为所述Q路信号，XI(n)为所述I路信号，f(n)为所述第二单bit采样信号。较佳地，所述抽取滤波器为CIC抽取滤波器。更进一步地，还包括一带通滤波器，滤除所述CIC抽取滤波器中输出的调制波形中的直流分量和带外频率信息。本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：（1）本专利技术采用简单低廉的量化比较电路代替复杂昂贵的A/D采样电路，节省了印制板面积及A/D芯片大量的外围电路，降低了电路功耗；（2）本专利技术采用单bit信号进行正交变换及解调算法，节省了逻辑可编程电路的资源，降低了电路功耗；（3）本专利技术采用单bit信号进行正交变换及解调算法，单bit信号的正交变换，滤波器参数设计更加简单，降低调试工作量。附图说明图1为本专利技术提供的一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法的流程图；图2为本专利技术提供的一种安全指令接收机中频调频信号的解调装置的结构示意图；图3为实施例一二中安全指令接收机中频调频信号波形和量化比较电路输出的方波信号波形；图4为实施例一二中单bit采样电路输出信号；图5为实施例一二中希尔伯特滤波器幅频响应曲线图；图6为实施例一二中I路信号与Q路信号的波形图；图7为实施例一二中实现解调算法的逻辑电路图；图8为实施例一二中解调算法输出的第二单bit采样信号的波形；图9为实施例一二中CIC抽取滤波器所恢复出的原调制信号的波形。具体实施方式下面参照附图和具体实施例来进一步说明本专利技术。参见出本专利技术实施例的附图，下文将更详细地描述本专利技术。然而，本专利技术可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本
的技术人员完全了解本专利技术的范围。实施例一如附图1所示的本专利技术提供的一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法的流程图，包括以下步骤：S1：将一安全指令接收机中频调频信号输入一量化比较电路进行比较，输出方波信号，如附图3所示。对于调频信号而言，此变换不会丢失中频调频信号的频率信息。S2：对方波信号进行单bit采样，得到第一单bit采样信号，如附图4所示。S3：所述第一单bit采样信号经正交变换得到得到I路信号,以及对第一单bit采样信号进行延时补偿，得到Q路信号，使Q路信号与I路信号正交，如附图6所示，匹配I路信号因进行了正交变换而造成的延时，转换为一对互相正交的信号。采用单bit信号的正交变换，滤波器参数设计更加简单。正交变换为通过希尔伯特滤波器实现的，如图5所示为设计的希尔伯特滤波器幅频响应曲线。S4：通过解调算法对相互正交的Q路信号与I路信号进行解调，得到一包含安全指令接收机中频调频信号的原调制信号频率信息的第二单bit采样信号，图8为本实施例中第二单bit采用信号的波形；其调频解调算法为：公式（1）中,X′Q(n)=XQ(n)-XQ(n-1),X′I(n)=XI(n)-XI(n-1)，XQ(n)为Q路信号，XI(n)为I路信号，f(n)为第二单bit采样信号。并且对于调频信号，其振幅近似恒定，可以设代入公式（1）可以得到对于单bit解调，信号幅度A不会对该解调算法输出造成影响，根据公式（2）得到的第二单bit采样信号f(n)包含了调制信号的频率信息，如附图7所示为本专利技术调频解调算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将一安全指令接收机中频调频信号输入一量化比较电路进行比较，输出方波信号；S2：对所述方波信号进行单bit采样，得到第一单bit采样信号；S3：所述第一单bit采样信号分别经正交变换以及延时补偿，转换为一对互相正交的信号；S4：通过解调算法对所述相互正交的信号进行解调，得到一包含所述安全指令接收机中频调频信号的原调制信号频率信息的第二单bit采样信号；S5：对所述第二单bit滤波器进行抽取滤波处理，恢复所述原调制信号波形。

【技术特征摘要】
1.一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将一安全指令接收机中频调频信号输入一量化比较电路进行比较，输出方波信号；S2：对所述方波信号进行单bit采样，得到第一单bit采样信号；S3：所述第一单bit采样信号分别经正交变换以及延时补偿，转换为一对相互正交的信号；S4：通过解调算法对所述相互正交的信号进行解调，得到一包含所述安全指令接收机中频调频信号的原调制信号频率信息的第二单bit采样信号；S5：对所述第二单bit滤波器进行抽取滤波处理，恢复所述原调制信号波形；所述解调算法为：其中,X'Q(n)＝XQ(n)-XQ(n-1),X'I(n)＝XI(n)-XI(n-1)，XQ(n)为Q路信号，XI(n)为I路信号，f(n)为所述第二单bit采样信号。2.如权利要求1所述的一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法，其特征在于，所述正交变换为通过希尔伯特滤波器实现的。3.如权利要求1所述的一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法，其特征在于，所述抽取滤波是通过CIC抽取滤波器来实现的。4.如权利要求3所述的一种安全指令接收机中频调频信号的解调方法，其特征在于，在S5中还包括，通过一带通滤波器滤除所述CIC抽取滤波器中输出的调制波形中的直流分量和带外频率信息。5.一种安全指令接收机中频调频信号的解调...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘叶盛，魏继栋，王丽莉，贺俭，张睿，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：