[发明专利]一种解调滤波的信号系统以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及对频移键控调制信号的解调滤波以及码元的恢复。

背景技术

频移键控调制是一种在无线通信系统中经常使用的数字调制方式，一般包括有FSK、GFSK和GMSK等形式，能够将数字基带信号通过频移键控的方式调制到载波上，实现射频通道进行通信。

请参考图1，图1为现有对频移键控调制信号的接收机原理图；天线接收空中的微弱高频电磁信号转化成高频电信号，经滤波和低噪声放大后再下变成中频信号，中频信号经过滤波放大处理后直接用解调器把信号提取出来得到数字基带信号。

请参看图2，图2为现有在数字领域对频移键控调制信号的解调系统；下变频处理后的中频信号先经过模数转换(ADC)成数字信号(DS)，再经过数字鉴频器、数字滤波器、准位判断等操作最后产生解调信号。

以上两种对频移键控调制信号的解调方法，对信号转换器的要求都很高，而且后续对数字处理的方法较为复杂，输入信号的精度直接影响输出信号的精度。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是用简单的电路结构实现对调制信号进行解调并实现对调制信号进行码元恢复。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于解调滤波的信号系统，包括鉴频器、信号转换模块以及滤波模块；其中，所述鉴频器用于接收调制信号并将输入的调制信号解调成模拟电压幅值信号；所述信号转换模块用于接收所述鉴频器输出的模拟电压幅值信号并将所述模拟电压幅值信号转换成数字信号；所述滤波模块用于接收所述信号转换模块输出的数字信号对所述数字信号进行滤波处理并输出。

所述鉴频器包括相位检波器、低通滤波器以及压控振荡器；所述相位检波器接收输入的调制信号以及所述压控振荡器的输出信号，并把经过检波处理的信号输出到所述低通滤波器中进行滤波处理；所述压控振荡器接收所述低通滤波器的输出信号，并反馈输出到所述相位检波器中；所述低通滤波器将输出信号输出到所述信号转换模块中。

所述信号转换模块包括信号加减运算器，积分运算器，模数转换器和数模转换器；所述信号加减运算器根据所述鉴频器的输出信号和所述数模转换器的输出信号输出误差信号；所述积分运算器对所述误差信号进行积分处理；所述模数转换器将所述积分运算器的积分处理结果转换成数字信号输出到所述数模转换器以及所述滤波模块中；所述数模转换器把所接收的数字信号转换成模拟信号并反馈到所述信号加减运算器中。

所述滤波模块包括时间窗累加电路以及加权滤波电路；所述时间窗累加器将所述信号转换器输出的数字信号进行移位求和后输出到所述加权滤波器中进行滤波处理。

再进一步的，所述信号系统还可以包括码元恢复电路；其中，所述码元恢复电路接收所述滤波模块的输出信号并对所接收的信号进行码元恢复并输出。

所述码元恢复电路可以包括峰值检测电路以及采样判决电路；所述峰值检测电路对所述滤波模块的输出信号进行峰值检测并计算峰值时刻点以及平均值，输出到所述采样判决电路根据所述峰值时刻点以及平均值进行采样判决，恢复码元信号并输出。

本发明还提供了一种基于上述信号系统对频移键控调制信号进行解调滤波的方法，包括以下步骤：

对输入的调制信号进行解调得到模拟电压幅值信号；

将所述模拟电压幅值信号转换成数字信号；

对所述数字信号进行滤波处理。

进一步的，对所述数字信号进行滤波处理之后，还可以包括对所述滤波处理后的数据进行码元恢复处理。

所述对所述滤波处理后的数据进行码元恢复处理包括：

通过所述滤波处理后的数据连续的峰值计算出峰值时刻点和均值；

从峰值时刻开始进行采样，若采样值大于经过码元周期的均值则输出码元1，若采样值小于经过码元周期的均值则输出码元0。

进一步的，通过所述滤波处理后的数据连续的峰值计算出峰值时刻点和均值的步骤包括：

初始设定差值阈值、时间阈值以及峰值初始值；

对相隔码元周期的两个数据作差，并求所述差的绝对值；

比较所述差的绝对值与所述差值阈值，若所述差的绝对值小于所述差值阈值，则计时器清零，等待下一个时钟周期，重新对相隔码元周期的两个数据作差，并求所述差的绝对值；；

比较所述差的绝对值与峰值，若所述差的绝对值大于所述峰值，则记录当前差值、当前时刻值以及峰值，并重新计时；若所述差的绝对值小于所述峰值，计数器加1；