[发明专利]基于锁相环直接解调频率调制信号的电路系统及控制方法

说明书

本发明提出了一种基于锁相环直接解调频率调制信号的电路系统及控制方法，其中系统包括：放大输入的射频信号的放大模块；鉴相/鉴频模块，获取本地振荡器和放大后的射频信号的频率差异与相位差异；频带限制模块，频带限制模块和鉴相/鉴频模块相连，以根据频率差异和相位差异限制带宽并进行放大；可控增益放大模块，通过可控的方式调节频带限制模块输出信号的幅度；频率可控的频率合成器模块与可控增益放大模块和鉴频/鉴相模块相连，根据增益调节后的频率差异和相位差异信号产生相应的频率变化，以进行频率调整与追踪。该系统具有在实现对常规频移键控解调的基础上，还能进行载波频率追踪和载波误差消除的优点，并且结构简单，功耗低，性能强。

技术领域

本发明涉及频率解调技术领域，特别涉及一种基于锁相环直接解调频率调制信号的电路系统及控制方法。

背景技术

随着无线通讯系统的逐渐发展，传统的频率调制信号如BFSK(Binary Frequency-Shift Keying，二分频移键控)、MSK(Minimum-Shift Keying，最小频移键控)、GFSK(Gaussfrequency Shift Keying，高斯频移键控)等，都难以再为通信系统带来明显的性能的提升。最原始的BFSK通讯方式提供了最简单的系统结构，较为复杂的MSK、GFSK提供了较好的频谱占用率，但是随着新的调制方式进入瓶颈，系统结构也逐渐固化，系统性能难以得到提升。

对于现有的系统，主要都是由一次下变频接收机(零中频接收机)、二次下变频接收机构成，在电路结构上具有较大的限制——主要核心模块无法减少、功耗无法继续降低、结构无法继续简化。随着无线通讯系统的逐渐发展，传统的频率调制信号如BFSK使用两个频率代表发送1还是0；MSK在信号过零时变换频率，保持相位连续；GFSK在MSK的基础上使用高斯包络等，都难以再为通信系统带来明显的性能的提升。最原始的BFSK通讯方式提供了最简单的系统结构，较为复杂的MSK、GFSK提供了较好的频谱占用率，但是随着新的调制方式进入瓶颈，系统结构也逐渐固化，系统性能难以得到提升。

主流接收机的结构主要由前置放大、下变频、信号解调三部分组成。前置放大和下变频部分由于使用了射频放大模块与本地振荡器，使得其功耗无法降低。而信号解调部分通常需要一个高性能的模拟-数字转换器或频率解调器将信号转换为二进制电平信号，功耗依然较高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于锁相环直接解调频率调制信号的电路系统，该系统能够进行载波频率追踪和载波误差消除，消除了模数转换器或频率解调器，同时依然提供频率解调输出，结构简单，功耗低，性能强。

为达到上述目的，本发明提出了一种基于锁相环直接解调频率调制信号的电路系统，包括：放大输入的射频信号的射频放大模块；鉴相/鉴频模块，所述鉴相/鉴频模块与射频放大模块和频率可控的频率合成器模块相连，以获取射频放大模块和频率可控的频率合成器模块二者所产生的信号的频率差异与相位差异；频带限制模块，所述频带限制模块与鉴频/鉴相模块相连，以限制频率差异与相位差异信号的带宽；可控增益放大模块，所述可控增益放大模块与所述频带限制模块相连，以将所述代表频率差异和相位差异的带宽限制信号进行线性放大；以及频率可控的频率合成器模块，所述频率可控的频率合成器模块与可控增益放大模块和鉴频/鉴相模块相连，接收所述代表频率差异和相位差异的信号，并根据这一信号控制自身的输出频率，以实现频率的调整和跟踪并进行频率负反馈。

本发明的基于锁相环直接解调频率调制信号的电路系统，通过鉴频/鉴相模块获取频率可控的频率合成器模块和经射频放大模块进行放大后的射频信号的频率差异与相位差异并通过频带限制模块和可控增益放大模块进行限制频带宽度及放大，根据两信号的频率差异和相位差异产生相应的频率变化，以进行频率调整与追踪，达到在实现对常规频移键控解调的基础上，进行载波频率追踪和载波误差消除的目的，并且结构简单，功耗低，性能强。