一种产生调频波基带信号的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种调频波基带信号产生方法，该方法包括利用数字载波信号源产生正交的第一副载波信号和第二副载波信号；将第一调制信号和第二调制信号分别与所述第一副载波信号和述第二副载波信号混频，得到第一调频波基带信号和第二调频波基带信号；将所述第一调频波基带信号和第二调频波基带信号转换为模拟信号；利用模拟正交混频器将一射频载波信号分为第一射频载波信号和第二射频载波信号，并分别与模拟第一调频波基带信号和模拟第二调频波基带信号进行相乘相加运算，得到调频波基带信号。利用本发明专利技术所述方法可获得具有高准度频偏量的调频波基带信号，调频波基带信号的频偏量示值误差优于±0.1%，大幅度提高了调频的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种产生调频波基带信号的方法及装置
本专利技术涉及一种产生基带信号的方法，特别是一种产生调频波基带信号的方法及装置。
技术介绍
目前，无线电信号调制技术已经广泛应用于各种通信系统中，其中频率调制(简称调频)是无线电信号调制技术中的一个重要方面。在无线电计量校准领域，频偏量测量是频率调制测量中的主要参数，其准确度直接影响调制质量。衡量频率调制准确性的参数频偏量是调频波瞬时频率偏离载波频率的最大值，正弦调制状态下，调频波的载波频率虽然容易测量得很准确，但调频波瞬时频率很难准确测量到，因此频偏量就很难得到准确得结果。现有的方案中大多从时域和频域两方面来测量调频波的频偏：(1)时域。有些方案中将调频波通过延迟电路后与原来波形相减(微分)或将调频波通过微分网络等方式将调频波变为调幅调频波，使得信号的幅度变化对应着频率变化，通过测量幅度变化达到测量频率变化的目的，由于延迟电路或微分网络的准确度、线性度等对频率－幅度变换的影响，加上后续幅度测量的准确性问题等因素，导致频偏测量的准确性不高，频偏测量的范围也不大；有些方案中采用锁相的方法将频率锁相环锁相到调频波上，这样锁相环路的压控振荡器的控制电压就表示了调频波频率的变化的情况，通过测量该电压达到测量频偏的目的，但由于锁相环带宽较窄，后续又涉及电压测量，导致频偏测量的准确度不高，频偏测量的范围也不大；还有些方案采用过零计数的方法测量频偏，将在调频波的过零点产生恒定的电脉冲，对电脉冲积分，得到频率变化信息，虽然频偏测量范围较宽，但仍然涉及电压测量，频偏测量的准确度仍然不高。(2)频域。贝塞尔函数零值法测量频偏是频域方式测量的主要方法，由于涉及零阶贝塞尔函数零点确认准确度度的影响，加上测量过程复杂，影响测量结果准确度的因素多，理论分析尚可，实际上准确性较差，且只能在一些特定的量值点上测量；还有一些直接的频谱测量方法，都因涉及幅度测试，导致结果的准确性不高。因此长期以来频偏测量大多用电平测量的方法间接得到，导致调频波的频偏量测量准确度较低，这也就使得产生的频率调制信号的频偏量准确度受到限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种产生高频的具有高准确度频偏量的基带信号的方法，以解决无线电信号调制技术中频率调制基带信号频率低，频偏量准确度低的问题。为解决上述问题本专利技术提供一种调频波基带信号产生方法，该方法包括利用数字载波信号源产生正交的第一副载波信号和第二副载波信号；将第一调制信号和第二调制信号分别与所述第一副载波信号和述第二副载波信号混频，得到第一调频波基带信号和第二调频波基带信号；将所述第一调频波基带信号和第二调频波基带信号转换为模拟信号；利用模拟正交混频器将一射频载波信号分为第一射频载波信号和第二射频载波信号，并分别与模拟第一调频波基带信号和模拟第二调频波基带信号进行相乘相加运算，得到调频波基带信号。优选的，所述数字载波源的激励信号频率为12.5MHz。优选的，所述调制信号发生器的输入信号为相位信号。优选的，所述相位信号的精度需要控制在万分之一以上。一种利用权利要求1所述方法的基带信号产生装置，该装置包括激励信号输入端和相位信号输入端；用于产生第一副载波信号和第二副载波信号的数字载波信号源；用于调整相位精度的相位计算模块；用于利用调整后的相位产生第一调制信号和第二调制信号的调制信号发生器；用于将所述第一副载波信号与所述第一调制信号混频和所述第二副载波信号与第二调制信号混频，并输出第一调频波基带信号和第二调频波基带信号的数字正交混频器；模数转换器，用于将所述第一调频波基带信号和第二调频波基带信号转换为模拟第一调频波基带信号和模拟第二调频波基带信号；模拟正交混频器，用于对所述模拟第一调频波基带信号和模拟第二调频波基带信号与射频信号进行混频。优选的，所述数模转换器为16bit线宽。优选的，该装置还包括用于为模拟正交混频器射频载波信号的射频载波信号源。本专利技术通过利用波形合成的方法获得具有高准度频偏量的调频波基带信号，又通过矢量变频的方法实现将高准确度频偏量的调频信号变频到微波频段，从而实现微波频段高准确度频率调制。通过本专利技术所述方法产生的高频调频波基带信号的频偏量示值误差优于±0.1％，其稳定性能大幅改善。附图说明图1示为一种产生高频的具有高准确度频偏量的基带信号的装置示意图。激励信号输入端A1；相位信号输入端A2；1、数字载波信号源，2、相位计算模块，3、数字正交混频器，4、调制信号发生器，5、数模转换器，6、模拟正交混频器，7、射频信号源。具体实施方式下面根据附图对本专利技术做进一步描述。本专利技术提供一种产生高频的具有高精准度频偏量的基带信号的装置，该装置包括数字载波信号源1、相位计算模块2、数字正交混频器3、调制信号发生器4、数模转换器5、模拟正交混频器6和射频信号源7。所述相位计算模块2的输出端与调制信号发生器4的输入端连接，所述数字载波信号源1的输出端和调整信号发生器4的输出端分别与数字正交混频器3的第一输入端和第二输入端连接，所述数字正交混频器3通过数模转换器5与模拟正交混频器6连接，所述正交混频器还与射频信号源7连接，所述数字载波信号源1的激励信号频率为12.5HMz。结合上述装置对本专利技术所述调频波基带信号产生方法作进一步描述：本专利技术所述调频波基带信号产生方法包括调频波基带信号产生和正交频率变换。调频波基带信号产生过程：首先，利用相位计算模将输入精度在万分之一以上的相位信号，将此相位信号输给调制信号发生器产生，使其产生第一调制信号fs(t)＝sin(m*cos(Ωt))和第二调制信号fc(t)＝cos(m*cos(Ωt))，m为调制度，即频偏量，硬件上用16bit的寄存器数值表示；然后，向数字载波信号源输入频率为12.5MHz的激励信号，使其产生两路正交的12.5MHz副载波信号，分别表示为第一副载波信号Vcc(t)＝coswt和第二副载波信号Vcs(t)＝sinwt；利用数字正交混频器分别将所述第一副载波信号与所述第一调制信号混频和所述第二副载波信号与第二调制信号混频，经混频后，数字正交混频器输出为第一调频波基带信号VFMc(t)＝cos(wt+m*cos(Ωt))和第二调频波基带信号VFMs(t)＝sin(wt+m*cos(Ωt))。这些的量值都是数字化的：调制信号fs(t)＝sin(m*cos(Ωt))和fc(t)＝cos(m*cos(Ωt))是一个数字形式的数据流；副载波信号Vcc(t)＝coswt和Vcs(t)＝sinwt也是数字形式的数据流；调制度m也是以一个数字化的比值形式确定下来的值；因此基带信号也为数字形式的数据流输出。这样就产生了一个以副载波频率为载波频率的高准确度频偏的频率调制信号的数据流，该数据流经D/A转换输出模拟形式的信号。影响模拟形式的信号的主要因素如：D/A转换的线性度、D/A转换的稳定度等因素由于只对载波项和调制项的幅度有可以忽略的影响，也就不能影响调制度m，从而使得模拟形式的信号也具有高准确度的频偏量。正交频率变换过程：首先，将数字正交混频器输出的第一调频波基带信号VFMc(t)＝cos(wt+m*cos(Ωt))和第二调频波基带信号VFMs(t)＝sin(wt+m*cos(Ωt))经D/A变换后成为模拟信号。然后，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调频波基带信号产生方法，其特征在于：该方法包括利用数字载波信号源产生正交的第一副载波信号和第二副载波信号；将第一调制信号和第二调制信号分别与所述第一副载波信号和所述第二副载波信号混频，得到第一调频波基带信号和第二调频波基带信号；将所述第一调频波基带信号和第二调频波基带信号转换为模拟信号；利用模拟正交混频器将一射频载波信号分为第一射频载波信号和第二射频载波信号，并分别与模拟第一调频波基带信号和模拟第二调频波基带信号进行相乘，再对相乘结果进行相加运算，得到微波频段的调频波基带信号。2.根据权利要求1所述的产生基带信号的方法，其特征在于：所述数字载波源的激励信号频率为12.5MHz。3.根据权利要求1所述的产生基带信号的方法，其特征在于：所述调制信号发生器的输入信号为相位信号。4.根据权利要求3所述的产生基带信号的方法，其特征在于：所述相位信号的精度需要控制在万分之一以上。5.一种利用权利要求1所述方法的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴远伍，武卫平，李文意，任士卿，韩蕊，程春悦，陈晋龙，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：