[发明专利]一种适合于低功耗低性能MCU的通用窄带正交调制方法

说明书

本发明公开了一种适合于低功耗低性能MCU的通用窄带正交调制方法，包括用于输出中频调制信号的MCU模块和与MCU模块通信连接的混频滤波模块和PLL‑VCO模块，所述PLL‑VCO模块与频滤波模块并给混频滤波模块提供本振信号，还包括用于给MCU模块提供参考频率源的晶振模块，本申请的正交调制，可以简化调制过程，消除了复杂的三角函数计算过程，将复杂的三角函数计算变为简单的符号修正和迭代过程，充分利用率MCU内置的MAC单元能力，大大减轻了对MCU主频的要求，从而降低了成本与功耗，同时该方法具有通用性，既可满足幅度调制的要求，也可以满足角度调制的要求，且具有调制精度高的特点。

技术领域

本发明涉及信号调制领域，特别涉及一种适合于低功耗低性能MCU的通用窄带正交调制方法。

背景技术

对于窄带通信系统而言，较常用的调制方式包括幅度调制(如DSB和SSB)和角度调制(如FM、MSK、GMSK等)以及复杂的复合调制，即角调制+幅度调制。对于模拟调制而言，如FM，通常采用比较简单的直接调制，即通过改变VCO环路的阻抗元件参数来实现频率瞬间调整。这种直接调制方式，虽然简单，便于电路实现，但严重依赖于阻抗元器件的特性，一致性差，需要反复地调教，需要大量的人力成本和时间成本。对于较复杂的MSK或GMSK等数字调制方式，一般采用专用的IC芯片实现，增加了系统的复杂性和设备的成本，且不灵活，通用性差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种调制精度高，无需调教，可简化调制过程的一种适合于低功耗低性能MCU的通用窄带正交调制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适合于低功耗低性能MCU的通用窄带正交调制方法，包括用于输出中频调制信号的MCU模块和与MCU模块通信连接的混频滤波模块和PLL-VCO模块，所述PLL-VCO模块与混频滤波模块连接并给混频滤波模块提供本振信号，还包括用于给MCU模块提供参考频率源的晶振模块；

其中，中频信号调制方法为：

A、选择中频载波频率和对应的采样频率，使其满足其中，f_c为中频载波频率，f_s为采样频率；

B、初始化I₀和Q₀，进行迭代计算生成I序列和Q序列，具体为：

i(t)＝A(t)cos(ω_ct+θ(t)) (1)；

其中，i(t)表示调制后的中频信号，ω_c表示调制中频载波，A(t)表示调制信号的幅度信息，而θ(t)表示调制信号的相位信息，对于角度调制信号，A(t)为固定值，取为1，θ(t)承载着基带调制信号；

在数字域，式(1)可表达成离散形式，

i_n＝A_ncos(ω_cnT_s+θ_n) (2)；

其中，T_s表示DAC采样间隔；

(2)式可以拆解成：

i_n＝A_ncos(ω_cnT_s)cos(θ_n)-A_nsin(ω_cnT_s)sin(θ_n) (3)；

当时，

其中N为自然数；

当调制模式为角度调制时：

θ_n＝θ_n-1+β_n (5)，