一种通用数字中频正交扩频调制器的实现.doc

一种通用数字中频正交扩频调制器的实现 国轧技20o3年第5期研究与开发REsEARCHamp;DEVEIDPIvI董irr 文章编号:1001—893X(2003)05—0047—05 一 种通用数字中频正交扩频调制器的实现* 乔红 (中国西南电子技术研究所,四川成都610036) 摘要:提出了一种适应于宽带扩频通信系统的数字中频调制的实现方案,它基于正交调制,DDS, 数字上变频和数字内插等技术,采用通用硬件平台,.-q-~生成多种中频调制信号,可广泛用于数字化 扩频通信电台,宽带CDMA,软件无线电,遥控遥测等通信系统中. 关键词:扩频通信系统;数字中频;正交扩频调制器;DDs;数字内插 中图分类号:TN761文献标识码:A ImplementationofaGeneralDigitalⅡ’Quadrature SpreadSpectrumModulator QIAOHong (SouthwestChinaInstituteofElectronicTechnology,Chengdu610036,China) Abstract:AdigitalIFmodulatorforwidebandspreadspeetmmcommunicationsystemispID1)06ed,whichcall generateavarietyofIFmoduhfionsignalsbasedontechnologiesofqu~ht.=moamp;dation,DOS,upeonve— mionanddigitalinterpolation,ere.Itisimplementedonageneralhardwareplatformandcallbeextensivelyused inmanycommunicationsystemssuchaSdi季tizedspreadspectnm~mdio,wldP.handCDMA,softwareradiomad telemetryandteleconmmndsystem. Keywords:Spreadspectmmcommunicationsystem;Softwareradio;DigitalIF;QIlad功tl】respreadspecmmarood— ulator;DDS;Digitalinterpolation 一 ,引言 信号调制就是用基带信号来控制中频载波的幅 度,相位,频率等参数,将基带信号变换为适合信道 传输的频带信号的过程.信号调制按实现域可分 为:模拟域实现调制(模拟中频)和数字域实现调制 (数字中频).数字调制器从合成方式上分,主要有: 正交调制方式,DDS(直接数字频率合成器)直接数 字波形合成和键控法等.数字正交调制器可灵活处 理多种调制波形,如:AM,FM,FSK,PSK,QAM,MSK 等,因而是一种通用性很强的调制器.根据以上所 述,它也有几种模式:(1)基带数字I,Q,模拟中频正 收稿日期:20_03—0r7—3l 交调制;(2)基带I,Q,数字内插,模拟中频正交调 制;(3)数字I,Q,数字内插,数字中频正交调制. 对于PSK调制信号来讲:我们采用第三种方 案,它将正交混频移入数字域中,由DDS产生正交 的正弦和余弦信号,和I,Q两路信号相乘,得数字 的中频信号,再由数模转换器转换成模拟信号,经过 低通滤波器滤波后成为合成的信号.数字中频与模 拟中频相比,能产生严格的幅相平衡正交信号,处理 时能保证有严格的线性相位,有很好的旁瓣抑制,避 免了模拟调制中I,Q不平衡而产生的载波泄漏,星 座失真,同时有很高的系统稳定性,一致性;同DDS 直接数字波形合成相比,具有实现方便,运算简单, 进行波形成型滤波处理更方便,输出中频速率高等 - 47? 国讥技嬲年第5期研究与开发REsEARCHamp;DEⅦIIⅥENT 特点. 随着数字处理技术的发展和数字器件频率的不 断提高,数字中频调制技术已越来越多地应用于工 程实际中.本文介绍了一种通用性很强的多制式数 字中频扩频通信调制系统的设计与实现,可用于数 字化扩频通信电台,宽带CDMA等通信系统中. 二,数字中频正交调制的基本原理和 多模式调制信号的实现方法 1.数字中频正交调制的基本原理 任何一个无线电信号均可表示为 .s(t)=a(t)COS[21rfot+(t)](1) 式中,fo为载波频率(中心频率),a(t),夺(t)分别表示 信号的幅度调制信息和相位调制信息,频率调制信 息也反映在相位调制信息中:t):. 串 l 如果Ts=1/fs为采样间隔,对(1)式进行数字化 可得: S(nTS)=a(nTS)COS[21rfo几+(nTS)] 通常将该式简化为 S(n)=a(n)COS[.n+(n)](2) 式中,OOo