[发明专利]一种信号调制模块及方法

说明书

本发明公开了一种信号调制模块及方法，其包括第一低通滤波器、第一混频器、第一带通滤波器、第二混频器、第一本振模块、第二本振模块和低通滤波模块，第一低通滤波器、第一混频器、第一带通滤波器、第二混频器依次连接，第一本振模块连接第一混频器，第二本振模块连接第二混频器；第一低通滤波器接入待调制信号并进行滤波，第一本振模块提供的第一本振信号与滤波后的待调制信号混频，第一带通滤器用于对混频后的信号进行单边带滤波，输出第一输出信号；第二本振模块提供的第二本振信号与第一输出信号混频，低通滤波模块用于混频后的信号进行低通滤波，输出谐波抑制比达到预设范围的发射信号。

技术领域

本发明属于信号调制模块，具体涉及利用一种信号调制模块及方法。

背景技术

信号调制是使一种波形的某些特性按另一种波形或信号而变化的过程或处理方法。在无线电通信中，利用电磁波作为信息的载体。信息一般是待传输的基带信号(即调制信号)，其特点是频率较低并且携带调制信息，为了适合在指定频率传输，必须进行调制。所谓调制，就是将待传输的基带信号(调制信号)加载到高频振荡信号上的过程，其实质是将基带信号搬移到高频载波上去，也就是频谱搬移的过程，目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合频率传输的高频信号。

现有的核磁共振仪器所发出的射频脉冲频率需要覆盖所观测的所有原子核的共振频率，其范围从几MHz到1GHz。核磁共振仪器要求射频信号调制模块的输出频率范围足够宽并且频谱纯度足够高，以避免使用外部的带通滤波器，现有的核磁共振仪器均需要使用两个到几十个发射通道和接收通道，用以激励不同的原子核并观测各个原子核的共振信号。

现有技术的射频信号调制模块将发射和接收部分分别实现，并用独立的信号源为发射和接收提供本振信号，然而受限于器件条件要完成射频脉冲的调制过程，在调制过程中会携带低频调制信号的多次谐波，谐波抑制比只能达到20dBc，会严重降低大功率器件的寿命并带来严重的EMC问题，为了对谐波进行抑制，只能手动更换与工作频率相同的窄带带通滤波器，对于常规的600MHz核磁共振仪器，需要使用的带通滤波器多达30～60个，如果要实现全自动化的切换，滤波器体积巨大，成本高昂，工程上难以实现。例如，专利文献CN1601570A公开了一种核磁共振控制台，其采用发射机接收机通过背板与控制计算机连接，实现各个部件的分别控制，然而其发射模块和接收模块分离，且由于信号源等部件通过线缆连接，部件多且连接复杂，输出信号的频谱纯度差，需要外置的接收混频器，以太网连接的方式可靠性较差而且不能实现实时通信，不能满足高速实验扫描的要求；专利文献CN204422450U公开了一种基于MCU的包含发射和接收功能的脉冲序列控制器，然而其输出信号的频谱纯度较差，需要使用外部带通滤波器和外置的接收混频器，设备连接关系复杂，成本高昂。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种信号调制模块及方法，其利用第一本振信号与带调制信号混频后输出高频的带有调制信息的单边带的第一输出信号，再利用第二本振信号进一步处理第一输出信号通过设置第一本振信号的中心频率、第二本振信号的中心频率、第一低通滤波器的通带范围、第一带通滤波器的通带范围和低通滤波模块的通带范围使得发射信号的谐波抑制比达到预设范围。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种信号调制模块，该模块包括第一低通滤波器、第一混频器、第一带通滤波器、第二混频器、第一本振模块、第二本振模块和低通滤波模块，第一低通滤波器、第一混频器、第一带通滤波器、第二混频器依次连接，第一本振模块连接第一混频器，第二本振模块连接第二混频器；

第一低通滤波器接入待调制信号并进行滤波，第一本振模块提供的第一本振信号与滤波后的待调制信号混频，第一带通滤器用于对混频后的信号进行单边带滤波，输出第一输出信号；

第二本振模块提供的第二本振信号与第一输出信号混频，低通滤波模块用于混频后的信号进行低通滤波，输出谐波抑制比达到预设范围的发射信号。