[发明专利]一种调制信号与解调本振信号的生成的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调制信号与解调本振信号的生成的方法，特别涉及一种全光纤电流互感器控制SLED光源的调制信号与解调本振信号的生成的方法。 

背景技术

用FPGA控制DDS，可实现频率和幅度调节范围更大，更精确，专利号为200910243603.3，名称为“一种低速率扩频通信发射基带系统”公开了涉及一种低速率扩频通信发射基带系统,所述的系统用现场可编程门阵列(FPGA)和直接数字频率合成器(DDS)实现参数可设置的低速率扩频发射基带系统,具体包含:FPGA芯片、DDS芯片及外围模块;FPGA芯片包含:时钟信号发生模块;RS-232串行通信模块;中心控制模块;组帧模块;信道编码模块;PN码发生器模块;数字成型滤波器模块;和DDS工作状态控制器。DDS芯片包含:相位累加器模块、波形ROM模块、D/A转换模块和低通滤波模块,用于数模转换和信号调制;FPGA芯片的输入输出端口与DDS芯片的输入端口相连,将待调制的数据输入和状态控制信号至DDS芯片,控制DDS芯片的工作模式。 

专利号为201310003878.6，名称为“调频无线电引信抗转发干扰的实现方法” 提出一种调频无线电引信抗转发干扰的方法，旨在一种可灵活调整三角波频率和改变引信作用距离，并能提高引信设备的抗转发干扰能力的数字化抗干扰引信实现方法。本发明通过下述技术方案予以实现：在可编程门阵列芯片FPGA内，设计一个依次由三角波频率控制字、N位相位累加器、数据截位处理器与三角波相位查找表构成的三角波产生器，一个交联在平衡GOLD码产生器和数模转换器之间的BPSK调制器；当已知三角波调制频率后，在DDS三角波产生器中，采用三角波频率控制字的计算公式：将计算出的三角波频率控制字送到N位相位累加器进行累加，截掉数据的低18位，保留数据的高14位；送到三角波查找表，完成三角波信号的相位到幅度的转换。 

上述专利都为涉及到基于FPGA实现的DDS方案给相位调制器提供调制信号和产生本振信号，以及DDS数字部分和模拟部分的实现方案，以及如何在FPGA内部采用数字逻辑设计实现本振信号的相位可调。 

发明内容

针对以上问题本发明提供了一种基于FPGA实现的DDS方案给相位调制器提供调制信号和产生本振信号的方法。 

为了解决以上问题本发明提供了一种全光纤电流互感器控制SLED光源的调制信号与解调本振信号的生成的方法，包括以下步骤： 

① 调制信号的生成: 

通过 DDS 技术实现频率合成前需要确定 DDS 的主要性能参数：

系统的时钟频率设为 clk ，相位累加器的位数为 N，频率控制字为M，则系统输出信号的频率为 ,频率分辨率为；

系统晶振频率通过在 FPGA内部配置一个锁相环分频,分频信号可作为系统的时钟信号?clk，?clk为相位累加器、地址寄存器和波形存储器的触发源；频率控制字为M位，相位累加器的位数为N位， 配置一容量大小为K的波形存储器，截取相位累加器的高L位送给地址寄存器后再作为采样地址对波形存储器进行采样；波形存储器输出的是并行的数字信号，利用数模转换器对其进行数模转换得到电流信号，数模转换器后面增加一级运算放大器，将电流信号转换为电压信号；由于数模转换器转换的电压信号是阶梯状的，则在阶梯状信号后增加一级低通滤波器对其进行平滑处理。

② 解调本振信号的生成： 

由谐波相除法的信号处理思想可知，在接收端的信号处理解调时需要用到两路本振信号（LO: Local Oscillator）。一路LO用于解调调制频率的一倍频谐波分量以得到旋光角的正弦信息，另一路LO用于解调调制频率的二倍频谐波分量以得到旋光角的余弦信息。

相干解调理论中要求LO和已调信号的相位对准，如果在它们之间存在相位差，则解调出的原始信号上会有的余弦值乘积项，当时，该乘积项值为1。光信号经过相位调制器后经过保偏光纤传输以及法拉第效应，接收到的信号和调制信号之间存在相位差，因此，要求系统设计一个相位可调的DDS信号源。 

接收到的信号和调制信号之间的相位差是未知待测的，不能在系统软件里事先设定该相位差，本发明的方案是通过示波器观测两路信号，在系统硬件上通过按键调整LO的相位至相位对准，再通过软件记录该值，在DDS的相位累加器里将其设为初始相位。由于光路系统在设计完成后，该相位差是固定不变的，因此该方案是可行的。 

有益的效果： 

产生了一路固定频率的正弦信号提供给相位调制器作为调制信号。调制信号的调制频率由相位调制器到法拉第旋光镜的光纤长度决定。