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| 调制器--QPSK调制器 |
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由于传统的通讯传输问题,现在的调制器深受人们的青睐。并且产品在不断地更新。
各种不同类型的调制方式能够根据系统造价、接收信号品质要求提供各种不同的解决方案,但是直到不久以前它们大部分还是属于模拟调制范畴,频率调制和相位调制噪声小,而幅度调制解调结构要简单的多。最近由于低成本微控制器的出现以及民用移动电话和卫星通信的引入,数字调制技术日益普及。数字式调制具有采用微处理器的模拟调制方式的所有优点,通讯链路中的任何不足均可借助于软件根除,它不仅可实现信息加密,而且通过误差校准技术,使接收到的数据更加可靠,另外借助于DSP,还可减小分配给每个用户设备的有限带宽,频率利用率得以提高。
如同模拟调制,数字调制也可分为频率调制、相位调制和幅度调制,性能各有千秋。由于频率、相位调制对噪声抑制更好,因此成为当今大多数通讯设备的首选方案,下面将对其详细讨论。
数字调频
对传统的模拟频率调制(FM)稍加变化,即在调制器输入端加一个数字控制信号,便得到由两个不同频率的正弦波构成的调制波,解调该信号很简单,只需让它通过两个滤波器后就可将合成波变回逻辑电平信号。通常,这种调制方式称为频移键控(FSK)。
数字调相
数字相位调制(或相移键控-PSK)与频率调制很相似。不过它的实现是通过改变发送波的相位而非频率,不同的相位代表不同的数据。PSK最简单的形式为,利用数字信号对两个同频、反相正弦波进行控制、不断切换合成调相波。解调时,让它与一个同频正弦波相乘,其乘积由两部分构成:2倍频接收信号的余弦波;与频率无关,幅度与正弦波相移成正比的分量。因此采用低通滤波器滤掉高频成分后,便得到与发送波相应的原始调制数据。仅从概念上难以描述清楚,稍后我们将对上述结论进行数学证明。
正交相移调制
如果对上述PSK概念进一步延伸,可推测调制的相位数目不仅限于两个,载波应该能够承载任意数目的相位信息,而且如果对接收信号乘以同频正弦波就可解调出相移信息,而它是与频率无关的直流电平信号。
正交相移调制(QPSK)正是基于该原理。利用QPSK,载波可以承载四种不同的相移(4个码片),每个码片又代表2个二进制字节。初看这似乎毫无意义,但现在这种调制方式却使同一载波能传送2比特的信息而非原来的1比特,从而使载波的频带利用率提高了一倍。
上述理论很容易被接受,根据它,从载波中获得信息很简单,只要在接收端混频器输出加上一级低通滤波器,再对数据重新组合,便能将它们变为相应的逻辑电平信号。然而在实际应用中,要得到与输入信号准确同步的本振信号并非易事。如果本振信号的相位相对于输入信号有变化,则相量图中的信号会旋转变化,其大小等于两者的相位差。更进一步,如果本振信号的相位与频率相对输入信号均在变化,则相量图中的相量会不断地旋转变化。
因此,解调电路前端输出均有一级ADC,由本振信号的相位和频率变化引起的任何误差均可在后级DSP中得到修正。
直接变换到基带的有效方法是采用直接变频调谐器IC。
当然,上述产品只是Maxim日益增多的射频IC中的一部分。借助于5种高频工艺,Maxim正在开发超过70个品种的标准高频集成电路,另外还有52种专用集成电路电路(ASIC)也正在开发过程中。Maxim在高频、无线、光纤、电缆以及仪器领域正扮演越来越重要的角色。 |
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