一种数字调制方法及装置、存储介质与流程

    专利2022-07-07  104


    本发明涉及信号数字调制技术领域,具体涉及一种数字调制方法及装置、存储介质。



    背景技术:

    随着通信技术的发展,矢量信号源已经越来越普及,功能也越来越丰富,可以实现各种基础调制以及各种通信协议信号的产生,而基础调制更是各种矢量源的标配功能,如何实现强大的基础调制功能仍是每个厂家的追求。

    在测试测量领域,信号发生器(包括任意波形发生器、射频信号源、矢量信号发生器等)和频谱分析仪是两种很常用的仪器设备,其中信号发生器用来产生各种频率、各种波形形状的信号,频谱分析仪用来接收和测量各种各样的信号,例如可以测量信号的功率(幅度)、频率、相位、带宽等,甚至可以对信号进行各种调制解调分析。

    信号调制技术是一种将信号源产生的信号转换为适宜无线传输形式的过程,可分为模拟调制过程和数字调制过程。当前,多采用查找表的方式实现数字调制,该方法只能产生基于星座图的一些相位固定的调制信号,无法产生相位不断变化的调制信号,比如不使用于fsk、msk等调制方式。现有技术方案中,直接将星座图对应的i路数值和q路数值存储到查找表中,然后直接用信源比特流作为查找表地址索引出i路和q路数据,这种方式对于星座点是固定的调制情况易于实现,但是对于fsk和msk这种相位不断变化的调制情况就无法实现。



    技术实现要素:

    本发明主要解决的技术问题是:如何克服现有查找表方式实现数字调制的局限性。为解决上述问题,本发明提供一种数字调制方法及装置、存储介质。

    根据第一方面,本发明提供了一种数字调制方法,其包括:获取数字信号;所述数字信号包括多个星座点各自对应的幅度和相位;根据预设的调制类型对所述数字信号进行成型滤波处理和iq计算处理,得到调制数据;对所述调制数据进行转换,得到调制信号。

    所述获取数字信号,包括:从一调制信源获取比特流;根据所述比特流查询预先配置的幅度相位表,并对多个星座点分别索引得到对应的幅度和相位,从而形成所述数字信号。

    所述幅度相位表的配置过程包括:在星座图中分布设置各星座点的坐标,利用每个星座点的坐标计算对应的幅度和相位,并存入所述幅度相位表;对于坐标为(x(i),y(i))的星座点,若调制类型为qam、psk或ask,则计算对应幅度和相位的公式分别表示为

    amp(i)=sqrt(x(i)^2 y(i)^2);

    phase(i)=atan(y(i)/x(i));

    若调制类型为fsk或msk,则计算对应幅度和相位的公式分别表示为

    amp(i)=1;

    phase(i)=((i-(n-1)/2)/((n-1)/2))*(fsk_dev/n)*(pi/sym_rate);

    其中,i为星座点的序号,n为星座点的数目,sqrt()为平方根计算函数,atan()为反正切计算函数,pi为圆周率(即π),fsk_dev为预设的频率偏移量参数,sym_rate为预设的符号速率参数。

    所述根据预设的调制类型对所述数字信号进行成型滤波处理和iq计算处理,得到调制数据,包括:确定针对所述数字信号的调制类型;若调制类型为qam、psk或ask,则对所述数字信号进行iq计算处理,得到i路调制结果和q路调制结果,继续对所述i路调制结果和q路调制结果进行成型滤波处理后得到调制数据;若调制类型为fsk或msk,则对所述数字信号中各星座点的幅度进行iq计算处理,以及对所述数字信号中各星座点的相位依次进行成型滤波处理、累加处理和iq计算处理,依据计算获得的i路调制结果和q路调制结果形成调制数据;所述成型滤波处理的方式包括高斯滤波、升余弦滤波、根升余弦滤波中的任一者。

    所述对所述调制数据进行转换,得到调制信号,包括:根据数模转换的采样率和所述调制数据的采样率计算数模转换所需的插值倍数,依据所述插值倍数对所述调制数据进行插值处理,从而插值到数模转换的采样率,得到插值数据;对所述插值数据进行数模转换,得到所述数字信号对应的调制信号。

    根据第二方面,本发明提供了一种数字调制装置,其包括:信号产生单元,用于获取数字信号;所述数字信号包括每个星座点对应的幅度和相位;信号处理单元,用于根据预设的调制类型对所述数字信号进行成型滤波处理和iq计算处理,得到调制数据;信号转换单元,用于对所述调制数据进行转换,得到调制信号。

    所述的装置还包括与所述信号产生单元连接的调制信源和存储单元;所述调制信源用于产生比特流;所述存储单元用于存储预先配置的幅度相位表;所述信号产生单元根据所述比特流查询预先配置的幅度相位表,并索引得到多个星座点分别对应的幅度和相位,从而形成所述数字信号。

    所述信号处理单元包括配置模块、iq计算模块、成型滤波器和累加器;所述配置模块用于配置所述数字信号的调制类型;所述iq计算模块用于执行iq计算处理,输出i路调制结果和q路调制结果;所述成型滤波器用于执行成型滤波处理,所述成型滤波处理的方式包括高斯滤波、升余弦滤波、根升余弦滤波中的任一者;所述累加器用于执行累加处理;若调制类型为qam、psk或ask,则对所述数字信号进行iq计算处理,再对所得的i路调制结果和q路调制结果进行成型滤波处理后得到调制数据;若调制类型为fsk或msk,则对所述数字信号中各星座点的幅度进行iq计算处理,以及对所述数字信号中各星座点的相位依次进行成型滤波处理、累加处理和iq计算处理,依据计算获得的i路调制结果和q路调制结果形成调制数据。

    所述信号转换单元包括:速率匹配模块,用于将所述调制数据插值到数模转换的采样率,得到插值数据;数模转换器,用于对所述插值数据进行数模转换,得到所述数字信号对应的调制信号。

    根据第三方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,其包括程序,所述程序能够被处理器执行以实现上述第一方面中所述的方法。

    本申请的有益效果是:

    上述实施例提供的一种数字调制方法及装置、存储介质,其中数字调制方法包括:获取数字信号;根据预设的调制类型对数字信号进行成型滤波处理和iq计算处理,得到调制数据;对调制数据进行转换,得到调制信号。一方面,由于获取的数字信号中包括每个星座点对应的幅度和相位,容易在后续调制过程中对幅度和相位分开进行处理,从而产生相位固定或者相位不断变化的调制信号;另一方面,技术方案通过合理配置成型滤波处理和iq计算处理的过程,实现qam、psk、ask、fsk、msk在内的多种调制类型的调制方式,能够避免现有矢量信号源中调制方式单一的使用情形。

    附图说明

    图1为本申请实施例一中数字调制装置的结构示意图;

    图2为数字调制装置的工作原理示意图;

    图3为本申请实施二中数字调制方法的流程图;

    图4为获取数字信号的流程图;

    图5为处理得到调制数据的流程图;

    图6为处理得到调制信号的流程图;

    图7为本申请实施例三中数字调制装置的结构示意图。

    具体实施方式

    下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

    另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

    本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。

    实施例一、

    请参考图1,本实施例中公开一种数字调制装置,该数字调制装置1主要包括信号产生单元11、信号处理单元12和信号转换单元13,下面分别说明。

    信号产生单元11通过对多个星座点分别进行幅度和相位索引,从而获取数字信号,那么这里的数字信号包括多个星座点各自对应的幅度和相位。

    信号处理单元12具有对数字信号中的各星座点进行处理的能力,主要用于根据预设的调制类型对数字信号进行成型滤波处理和iq计算处理,从而处理得到调制数据。

    信号转换单元13具有数模转换(dac)的作用,能够对调制数据进行转换,从而得到模拟形式的调制信号。

    进一步地,参见图1,数字调制装置1还包括与信号产生单元11连接的调制信源14和存储单元15,分别说明如下。

    调制信源14用于产生二进制数据流,比如比特流,那么可以将比特流作为索引幅度相位表所需的信号。调制信源14既可以采用伪随机序列产生比特流,也可以依据用户自定义的序列方式产生比特流。

    需要说明的是,伪随机序列具有预先确定且重复生产和复制的特征,还具有某种随机序列的随机特性(即统计特性),所以其是某种随机特性的确定的序列。伪随机序列系列具有良好的随机性和接近于白噪声的相关函数,并且有预先的可确定性和可重复性,这些特性使得伪随机序列得到了广泛的应用。

    存储单元15可以是具有存储功能的某类存储介质,比如只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等,这里主要用于存储预先配置的幅度相位表。

    在调制信源14和存储单元15的配合下,信号产生单元11根据调制信源14产生的比特流查询存储单元15中预先配置的幅度相位表,并索引得到多个星座点分别对应的幅度和相位,从而形成数字信号。

    在一个具体实施例中,信号产生单元11可以配置形成幅度相位表,并将配置好的幅度相位表存入存储单元15。信号产生单元11配置幅度相位表的过程描述如下。

    (1)在星座图中分布设置多个星座点的坐标,比如表示为(x(i),y(i)),利用每个星座点的坐标计算对应的幅度和相位,并存入幅度相位表。

    (2)若调制类型为qam、psk或ask,则计算对应幅度和相位的公式分别表示为

    amp(i)=sqrt(x(i)^2 y(i)^2);

    phase(i)=atan(y(i)/x(i))。

    (3)若调制类型为fsk或msk,则计算对应幅度和相位的公式分别表示为

    amp(i)=1;

    phase(i)=((i-(n-1)/2)/((n-1)/2))*(fsk_dev/n)*(pi/sym_rate)。

    其中,i为星座点的序号且满足i=0,1,2…,n-1;n为星座点的数目;amp()为幅度计算函数,phase()为相位计算函数,sqrt()为平方根计算函数,atan()为反正切计算函数,fsk_dev为预设的频率偏移量参数,sym_rate为预设的符号速率参数。

    需要说明的是,频率偏移参数可以认为是调频信号偏离载波频率的幅度;符号速率参数可称为符码率、波特率,是指数据传输的速率,与信号的比特率及信道参数有关,单位为mb/s。

    需要说明的是,由于幅度相位表中多个星座点的数目为n,则认为幅度相位表的地址长度即为n,需要用log2(n)个bit进行表示。那么,每log2(n)个比特流为一组作为索引表的地址进行幅度和相位索引,每组为一个幅度数据和相位数据的结果。

    在一个具体实施例中,参见图1,信号处理单元12可以包括配置模块121、iq计算模块122、成型滤波器123和累加器124,分别说明如下。

    配置模块121主要用于配置数字信号的调制类型,比如配置为qam、psk、ask、fsk、msk中的任一种调制类型。

    当然,配置模块121还可以配置符号率参数、频率偏移参数、滤波系数、过采样倍数等参数,这些参数可由用户输入设置,可以由系统默认设置,不做具体限制。其中,符号率参数、频率偏移参数用于在信号产生单元11中参与配置形成幅度相位表;滤波系数、过采样倍数用于对成型滤波器123进行参数设置。

    iq计算模块122具有数字运算功能,主要用于执行iq计算处理,从而输出i路调制结果和q路调制结果。通常情况下,iq计算模块122可将输入数据分为两路,分别进行载波调制,两路载波相互正交,i(in-phase)是同相,q(quadrature)是正交,两者相位差为90度。

    比如,iq计算模块122根据幅度和相位分别计算出i路调制结果、q路调制结果的过程表示为:

    i=amp*cos(phase);

    q=amp*sin(phase)。

    其中,amp和phase为索引幅度相位表时输出的数值。如果调制类型为fsk,那么phase为相位查表输出经过成型滤波然后累加得到的相位值。

    成型滤波器123用于执行成型滤波处理。在这里,成型滤波处理的方式包括高斯滤波、升余弦滤波、根升余弦滤波中的任一者。

    需要说明的是,成型滤波器123可以采用高斯滤波器、升余弦滤波器和根升余弦滤波器,其作用是消除符号之间的干扰。通常,在执行成型滤波处理时需要对数据进行插值,插值倍数至少是2倍以上;比如高斯滤波器采用保持插值方式,其它滤波器采用插零法。此外,对于调制类型为fsk或msk的情况,成型滤波在累加器前使能,对于调制类型为qam、psk或ask的情况,则成型滤波在计算出iq调制结果后进行使能。

    累加器124用于执行累加处理。对于调制类型为fsk、msk的情况,幅度相位表中存储的是角频率,所以索引输出的相位数据需要经过累加器124,从而直接输出相位值。

    在这里,若调制类型为qam、psk或ask,则由iq计算模块122先对数字信号进行iq计算处理,再由成型滤波器123对所得的i路调制结果和q路调制结果进行成型滤波处理,从而得到调制数据。

    在这里,若调制类型为fsk或msk,则由iq计算模块122对数字信号中各星座点的幅度进行iq计算处理,以及对数字信号中各星座点的相位依次进行成型滤波处理(由成型滤波器123执行)、累加处理(由累加器124执行)和iq计算处理(由iq计算模块122执行),从而依据计算获得的i路调制结果和q路调制结果形成调制数据。

    需要说明的是,由于调制类型为fsk和msk的情况下,数字信号中的幅度是恒定的,所以幅度数据不需要执行成型滤波处理。

    在一个具体实施例中,参见图1,信号转换单元13包括速率匹配模块131和数模转换器132,分别说明如下。

    速率匹配模块131从信号处理单元12获取调制数据,然后将调制数据插值到数模转换的采样率,得到插值数据;也就是说是说,速率匹配模块131实现了插值功能,能够将调制数据插值到数模转换器132的采样率。

    数模转换器132从速率匹配模块131获取插值数据,从而对插值数据进行数模转换,得到数字信号对应的调制信号。

    为帮助技术人员理解本实施例中数字调制装置1的工作过程,这里将结合图2中的工作原理图进行具体说明。

    参见图1和图2,信号处理单元12中的配置模块121起到配置参数作用,配置数字信号的调制类型、符号率参数、频率偏移参数、滤波系数、过采样倍数。其中,调制类型送至信号处理单元11以参与设置数据处理路径;符号率参数、频率偏移参数送至信号产生单元11以参与配置形成幅度相位表;滤波系数、过采样倍数送至成型滤波器123以参与设置滤波器自身参数。

    信号产生单元11从调制信源14获取比特流,根据比特流查询存储单元15中预先配置的幅度相位表,通过索引得到多个星座点分别对应的幅度和相位,从而形成数字信号。

    信号处理单元12判断调制类型,若为qam、psk或ask,则由其中的iq计算模块122先对数字信号进行iq计算处理,再由成型滤波器123对所得的i路调制结果和q路调制结果进行成型滤波处理,从而得到调制数据,此时调制数据从成型滤波器123传输至速率匹配模块131以进行速率匹配处理。信号处理单元12判断调制类型为fsk或msk,则由其中的iq计算模块122对数字信号中各星座点的幅度进行iq计算处理,于此同时,由其中的成型滤波器对数字信号中各星座点的相位进行成型滤波处理,滤波处理后数据由累加器124进行累加处理,累积数据再由iq计算模块122进行iq计算处理,然后得到i路调制结果和q路调制结果形成的调制数据,此时调制数据从iq计算模块122传输至速率匹配模块131以进行速率匹配处理。

    信号转换单元13中速率匹配模块131从信号处理单元12获取调制数据,然后将调制数据插值到数模转换的采样率,得到插值数据,从而实现调制数据的速率匹配处理。信号转换单元13中的数模转换器132从速率匹配模块131获取插值数据,从而对插值数据进行数模转换,得到数字信号对应的调制信号。那么数模转换器132可对调制信号进行输出。

    需要说明的是,qam(quadratureamplitudemodulation)是指正交振幅调制,其幅度和相位同时变化,属于非恒包络二维调制;可以认为qam是正交载波调制技术与多电平振幅键控的结合。qam是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅,利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性,实现两路并行的数字信息的传输。

    需要说明的是,psk(phaseshiftkeying)是相移键控调制,一种用载波相位表示输入信号信息的调制技术。移相键控分为绝对移相和相对移相两种,其中以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。以二进制调相为例,取码元为“1”时,调制后载波与未调载波同相;取码元为“0”时,调制后载波与未调载波反相;“1”和“0”时调制后载波相位差180度。

    需要说明的是,ask(amplitudcshiftkeying)是幅移键控调制,一种相对简单的调制方式。ask相当于模拟信号中的调幅,只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。

    需要说明的是,fsk(frequencyshiftkeying)是频率键控调制,信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的具有一些优点:实现较容易、抗噪声与抗衰减的性能较好,在中低速数据传输中得到了广泛的应用。

    需要说明的是,msk(minimumshiftkeying)是最小频移键控调制,一种改变波载频率来传输信息的调制技术,即特殊的连续相位的频移键控方式。msk最大频移为比特速率的1/4,即msk是调制系数为0.5的连续相位的fsk。msk同样将正交路基带信号相对于同相路基带信号延时符号间隔的一半,从而消除了已调信号中180°相位突变的现象。

    实施例二、

    本实施例公开一种数字调制方法,该数字调制方法主要配合图1中的信号产生单元、信号处理单元12和信号转换单元13进行应用。

    请参考图3,请求保护的数字调制方法包括步骤s210-s230,下面分别说明。

    步骤s210,获取数字信号。这里的数字信号包括多个星座点各自对应的幅度和相位。

    步骤s220,根据预设的调制类型对数字信号进行成型滤波处理和iq计算处理,得到调制数据。

    步骤s230,对调制数据进行转换,得到调制信号。

    在本实施例中,参见图4,上述的步骤s210主要涉及获取数字信号的过程,具体可以包括步骤s211-s212,分别说明如下。

    步骤s211,信号产生单元11从一调制信源获取比特流。由于比特流作为索引幅度相位表所需的信号,则调制信源14既可以采用伪随机序列产生比特流,也可以依据用户自定义的序列方式产生比特流,这里不做具体限定。

    步骤s212,信号产生单元11根据比特流查询存储单元15中预先配置的幅度相位表,并在幅度相位表中索引得到多个星座点各自对应的幅度和相位,从而形成数字信号。

    在一个具体实施例中,信号产生单元11在星座图中分布设置多个星座点的坐标,利用每个星座点的坐标计算对应的幅度和相位,并存入幅度相位表,从而配置幅度相位表。

    对于坐标为(x(i),y(i))的星座点,若调制类型为qam、psk或ask,则信号产生单元11计算对应幅度和相位的公式分别表示为

    amp(i)=sqrt(x(i)^2 y(i)^2);

    phase(i)=atan(y(i)/x(i))。

    若调制类型为fsk或msk,则信号产生单元11计算对应幅度和相位的公式分别表示为

    amp(i)=1;

    phase(i)=((i-(n-1)/2)/((n-1)/2))*(fsk_dev/n)*(pi/sym_rate)。

    其中,i为星座点的序号,n为星座点的数目;amp()为幅度计算函数,phase()为相位计算函数,pi为圆周率(即π),sqrt()为平方根计算函数,atan()为反正切计算函数,fsk_dev为预设的频率偏移量参数,sym_rate为预设的符号速率参数。

    需要说明的是,频率偏移参数可以认为是调频信号偏离载波频率的幅度;符号速率参数可称为符码率、波特率,是指数据传输的速率,与信号的比特率及信道参数有关,单位为mb/s。

    在本实施例中,参见图5,上述的步骤s220主要涉及获取数字信号的过程,具体可以包括步骤s221-s223,分别说明如下。

    步骤s221,信号处理单元12确定针对数字信号的调制类型,这里的调制类型为qam、psk、ask、fsk、msk中的任一者。

    步骤s222,在信号处理单元12判断调制类型为qam、psk或ask的情况下,对数字信号进行iq计算处理,得到i路调制结果和q路调制结果,继续对i路调制结果和q路调制结果进行成型滤波处理后得到调制数据。

    在一个具体实施例中,参见图1,信号处理单元12中的iq计算模块122先对数字信号进行iq计算处理,再由成型滤波器123对所得的i路调制结果和q路调制结果进行成型滤波处理,从而得到调制数据,此时调制数据从成型滤波器123传输至速率匹配模块131以进行速率匹配处理。

    步骤s223,在信号处理单元12判断调制类型为fsk或msk的情况下,则对数字信号中各星座点的幅度进行iq计算处理,以及对数字信号中各星座点的相位依次进行成型滤波处理、累加处理和iq计算处理,依据计算获得的i路调制结果和q路调制结果形成调制数据。

    在一个具体实施例中,信号处理单元12中的iq计算模块122对数字信号中各星座点的幅度进行iq计算处理,于此同时,由其中的成型滤波器对数字信号中各星座点的相位进行成型滤波处理,滤波处理后数据由累加器124进行累加处理,累积数据再由iq计算模块122进行iq计算处理,然后得到i路调制结果和q路调制结果形成的调制数据,此时调制数据从iq计算模块122传输至速率匹配模块131以进行速率匹配处理。

    在本实施例中,参见图6,上述的步骤s230主要涉及获取数字信号的过程,具体可以包括步骤s231-s232,分别说明如下。

    步骤s231,信号转换单元13根据数模转换的采样率和调制数据的采样率计算数模转换所需的插值倍数,依据插值倍数对调制数据进行插值处理,从而插值到数模转换的采样率,得到插值数据。

    在一个具体实施例中,参见图1,信号转换单元13根据数模转换器132的采样率和调制数据的采样率计算数模转换器132工作所需的插值倍数,然后由速率匹配模块131对从信号处理单元12获取调制数据进行插值,从而插值到数模转换的采样率,得到插值数据,进而实现调制数据的速率匹配处理。

    步骤s232,信号转换单元13对插值数据进行数模转换,得到数字信号对应的调制信号。

    在一个具体实施例中,参见图1,信号转换单元13中的数模转换器132从速率匹配模块131获取插值数据,从而对插值数据进行数模转换,得到数字信号对应的调制信号。那么数模转换器132可对调制信号进行输出。

    实施例三、

    在实施例二中公开的全存储深度测量方法的基础上,本实施例中公开一种数字调制装置。

    请参考图7,数字示波器3其包括存储器31和处理器32。其中,存储器31可以被认为是计算机可读存储介质,用于存储程序,该程序可以是实施例二中数字调制方法对应的程序代码。

    处理器32与存储器31连接,用于通过执行存储器31存储的程序实现数字调制方法。那么,处理器32实现的功能可以参考实施例二中的步骤s210-s230,以及参考图4至图6中公开的步骤,这里不再进行详细说明。

    本领域技术人员可以理解,上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现,也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等,通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如,将程序存储在设备的存储器中,当通过处理器执行存储器中程序,即可实现上述全部或部分功能。另外,当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中,通过下载或复制保存到本地设备的存储器中,或对本地设备的系统进行版本更新,当通过处理器执行存储器中的程序时,即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

    以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。


    技术特征:

    1.一种数字调制方法,其特征在于,包括:

    获取数字信号;所述数字信号包括多个星座点各自对应的幅度和相位;

    根据预设的调制类型对所述数字信号进行成型滤波处理和iq计算处理,得到调制数据;该步骤具体包括:确定针对所述数字信号的调制类型;若调制类型为qam、psk或ask,则对所述数字信号进行iq计算处理,得到i路调制结果和q路调制结果,继续对所述i路调制结果和q路调制结果进行成型滤波处理后得到调制数据;若调制类型为fsk或msk,则对所述数字信号中各星座点的幅度进行iq计算处理,以及对所述数字信号中各星座点的相位依次进行成型滤波处理、累加处理和iq计算处理,依据计算获得的i路调制结果和q路调制结果形成调制数据;

    对所述调制数据进行转换,得到调制信号。

    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取数字信号,包括:

    从一调制信源获取比特流;

    根据所述比特流查询预先配置的幅度相位表,并对多个星座点分别索引得到对应的幅度和相位,从而形成所述数字信号。

    3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述幅度相位表的配置过程包括:

    在星座图中分布设置各星座点的坐标,利用每个星座点的坐标计算对应的幅度和相位,并存入所述幅度相位表;

    对于坐标为(x(i),y(i))的星座点,若调制类型为qam、psk或ask,则计算对应幅度和相位的公式分别表示为

    amp(i)=sqrt(x(i)^2 y(i)^2);

    phase(i)=atan(y(i)/x(i));

    若调制类型为fsk或msk,则计算对应幅度和相位的公式分别表示为

    amp(i)=1;

    phase(i)=((i-(n-1)/2)/((n-1)/2))*(fsk_dev/n)*(pi/sym_rate);

    其中,i为星座点的序号,n为星座点的数目,sqrt()为平方根计算函数,atan()为反正切计算函数,pi为圆周率,fsk_dev为预设的频率偏移量参数,sym_rate为预设的符号速率参数。

    4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述成型滤波处理的方式包括高斯滤波、升余弦滤波、根升余弦滤波中的任一者。

    5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述调制数据进行转换,得到调制信号,包括:

    根据数模转换的采样率和所述调制数据的采样率计算数模转换所需的插值倍数,依据所述插值倍数对所述调制数据进行插值处理,从而插值到数模转换的采样率,得到插值数据;

    对所述插值数据进行数模转换,得到所述数字信号对应的调制信号。

    6.一种数字调制装置,其特征在于,包括:

    信号产生单元,用于获取数字信号;所述数字信号包括多个星座点各自对应的幅度和相位;

    信号处理单元,用于根据预设的调制类型对所述数字信号进行成型滤波处理和iq计算处理,得到调制数据;

    信号转换单元,用于对所述调制数据进行转换,得到调制信号。

    7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括与所述信号产生单元连接的调制信源和存储单元;

    所述调制信源用于产生比特流;

    所述存储单元用于存储预先配置的幅度相位表;

    所述信号产生单元根据所述比特流查询预先配置的幅度相位表,并对多个星座点分别索引得到对应的幅度和相位,从而形成所述数字信号。

    8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述信号处理单元包括配置模块、iq计算模块、成型滤波器和累加器;

    所述配置模块用于配置所述数字信号的调制类型;

    所述iq计算模块用于执行iq计算处理,输出i路调制结果和q路调制结果;

    所述成型滤波器用于执行成型滤波处理,所述成型滤波处理的方式包括高斯滤波、升余弦滤波、根升余弦滤波中的任一者;

    所述累加器用于执行累加处理;

    若调制类型为qam、psk或ask,则对所述数字信号进行iq计算处理,再对所得的i路调制结果和q路调制结果进行成型滤波处理后得到调制数据;

    若调制类型为fsk或msk,则对所述数字信号中各星座点的幅度进行iq计算处理,以及对所述数字信号中各星座点的相位依次进行成型滤波处理、累加处理和iq计算处理,依据计算获得的i路调制结果和q路调制结果形成调制数据。

    9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述信号转换单元包括:

    速率匹配模块,用于将所述调制数据插值到数模转换的采样率,得到插值数据;

    数模转换器,用于对所述插值数据进行数模转换,得到所述数字信号对应的调制信号。

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括程序,所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

    技术总结
    本申请涉及一种数字调制方法及装置、存储介质,其中数字调制方法包括:获取数字信号;根据预设的调制类型对数字信号进行成型滤波处理和IQ计算处理,得到调制数据;对调制数据进行转换,得到调制信号。一方面,由于获取的数字信号中包括多个星座点各自对应的幅度和相位,那么容易在后续调制过程中对幅度和相位分开进行处理,从而产生相位固定或者相位不断变化的调制信号;另一方面,技术方案通过合理配置成型滤波处理和IQ计算处理的过程,实现QAM、PSK、ASK、FSK、MSK在内的多种调制类型的调制方式,能够避免现有矢量信号源中调制方式单一的使用情形。

    技术研发人员:罗森;曾显华;刘山
    受保护的技术使用者:深圳市鼎阳科技股份有限公司
    技术研发日:2020.12.24
    技术公布日:2021.03.12

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