[发明专利]一种数字化相位噪声调制解调器

说明书

本申请公开了一种数字化相位噪声调制解调器，包括现场可编程门阵列、数据存储器、数模转换器、模数转换器和数字信号处理器；解决了信号相位噪声的数字化调制问题；解决了信号相位噪声的数字化解调问题；实现了信号相位噪声的数字化调制和解调，能够将相位噪声抑制问题转化为相位噪声的应用问题，实现信号传输、时钟同步、相位同步、时间同步等精确相位应用的目的。

技术领域

本申请涉及无线电计量和测试技术领域，特别涉及一种数字化相位噪声调制解调器。

背景技术

相位噪声是一种随机性的相位起伏，使频率源相位的线性变化趋势发生畸变，在频域表现为信号频谱的拓宽，在时域表现为信号波形的抖动。相位噪声是雷达、无线电通信、导航定位等应用领域的重要性能参数，对通信系统、武器装备的性能有重大影响，往往成为系统性能的限制性因素。比如，在现代接收机中，接收机灵敏度、信号选择性、数字信号处理等都受到相位噪声的限制，尤其在复杂电磁环境下，本振信号的相位噪声直接影响混频过程中弱小有用信号的提取；在现代通信系统中，相位噪声不仅影响误码率和载频跟踪精度，还影响通信接收机信道内、外性能测量。为了保证和提高通信系统及武器装备的性能，降低频率源的相位噪声成为当前频率源设计的一个主要研究方向，对相位噪声的研究也层出不穷。

目前，对相位噪声技术的研究主要集中在相位噪声的抑制和测试方面，而对相位噪声的利用还没有公开的文献资料，本发明首次公开了一种数字化相位噪声调制解调器，对信号的相位噪声进行数字化调制和解调，从而实现对信号相位噪声的利用，可具体应用在时钟同步、相位同步、时间同步等对相位有精密要求的技术领域。

发明内容

本申请实施例提供一种数字化相位噪声调制解调器，解决频率源相位噪声的调制解调问题。

本申请实施例采用下述技术方案：一种数字化相位噪声调制解调器，包括现场可编程门阵列、数据存储器、数模转换器、模数转换器和数字信号处理器；

调制时，所述现场可编程门阵列，根据外部控制指令生成有色噪声控制指令；所述数字信号处理器，根据所述有色噪声控制指令生成有色噪声数字信号，并将所述有色噪声数字信号发送至所述数据存储器；所述现场可编程门阵列，还向所述数据存储器发出数据调用指令，调取出所述有色噪声数字信号，并根据所述有色噪声数字信号生成包含有色相位噪声信息的幅度控制信号；所述数模转换器，对所述包含有色相位噪声信息的幅度控制信号进行数模转换，生成一种数字化相位噪声调制模拟信号；

解调时，所述现场可编程门阵列控制模数转换器对模拟信号进行数字化采样，形成采样数字信号，并将其送至数据存储器；所述数字信号处理器生成与相位噪声调制时相同的伪随机序列数字信号；所述现场可编程门阵列，还向所述数字信号处理器发出控制指令；数字信号处理器根据控制指令调用数据存储器中的采样数字信号；所述数字信号处理器将伪随机序列数字信号与采样数字信号进行滑动互相关，且实时检测互相关结果，并将完全相关后的采样数字信号与伪随机序列数字信号进行数字混频，得到新的信号控制数据，完成数字化相位噪声解调。

进一步的，所述现场可编程门阵列通过印刷电路板导线分别与数据存储器、数模转换器、模数转换器和数字信号处理器连接；所述数字信号处理器通过印刷电路板导线与数据存储器连接。

进一步的，所述数据存储器为直接静态数据存储器。

进一步的，所述数字信号处理器包括：白噪声产生模块、多个数字滤波器、指令解析模块和有色噪声产生模块；

所述白噪声产生模块，采用伪随机码序列的方式产生白噪声数字信号，并将所述白噪声数字信号分别发送至所述多个数字滤波器；

所述指令解析模块，将所述有色噪声控制指令解析成控制数据，并将所述控制数据分别发送至所述多个数字滤波器；

所述多个数字滤波器，分别根据所述控制数据对所述白噪声数字信号进行数字滤波处理；