专利名称：数字信号的振荡键控调制osk方式的制作方法
技术领域：
本发明属于电子工程的信号处理技术领域。
现有的数字信号调制方式很多，其实质都是以二元电平的数字脉冲信号，分别去调制将要发送出去的连续高频振荡的正弦信号的振幅、频率和相位，于是产生了幅度键控ASK、频率键控FSK和相位键控PSK三种基本方式，并由此演化出许多变形和改进的方式。一个连续的正弦信号幅度、频率或相位随机的不连续突变，都不可避免地产生波形失真进而出现新的频率成分，所以现有的数字信号调制方式占用频带很宽，使数字信号的有线或无线传输受到很大的限制，影响其广泛应用。本发明有针对性的进行了创新，经技术调查和资料检索，未发现有和本发明相同的技术被公知公用或曾向中国专利局提出过申请。
本发明要求保护的技术方案为振荡键控调制OSK方式(Oscillation Shift Keying)，是以二元电平的数字信号，控制产生所发送的高频正弦信号的晶体振荡器按时起振和停振，晶体振荡器在输入的数字信号每一个脉冲前沿处迅速起振，输出一个持续振荡时间和数字信号脉冲宽度相同的稳频等幅高频正弦信号，通过输出级放大后，经有线或无线信道发送；在输入的数字信号每一个脉冲后沿处，晶体振荡器停振，输出的高频正弦信号截止；接收端接收到此调制信号后，通过晶体滤波的选频放大电路后，经检波电路解调并整形还原为数字信号。此外还有一个改进技术方案，与上述方案基本相同，差异之处在于晶体振荡器输出的正弦信号在输入的数字信号每一个脉冲后沿处，并未立即停振截止，而是待晶体振荡器输出的正弦信号返回零相位处方才停振截止，保证正弦信号不出现突变失真。这种性能是通过增设一个输出电压过零检测电路实现的，过零检测器的输入端接晶体振荡器输出电压，在零相位处其输出一个低电平的控制信号和输入的数字信号后沿的低电平共同起“与”的逻辑控制作用，使晶体振荡器停振，而在输入的数字信号前沿处，晶体振荡器的起振仅由数字信号控制，过零检测电路的输出电平在此时没有控制作用。虽然这种技术方案中调制后的高频信号振荡的持续时间τo可能大于输入的数字信号脉冲的宽度τi，但这种延时不影响信号的信息成分，因为晶体振荡器的输出频率必然远大于数字信号的时钟频率，这种误差的相对值很小，而且在接收时以与发送端相同的时钟频率对解调后的数字信号整形时，可以轻易消除这种脉宽误差。
上述的两种调制方式，发明人称其为振荡键控调制OSK方式的A方案和B方案。
本发明实施时的电路构成很简单A方案中发送端的调制器仅由一个受控的晶体振荡器组成，作用是根据输入的数字信号脉冲的电平而输出一路振荡起止时刻受其控制的高频正弦信号，要求其振荡频率应远高于数字信号的时钟频率，起振后迅速建立稳定的等幅振荡，重复性好，频率精确，波形失真小，受控灵敏度高。B方案的调制器电路和A方案基本相同，只是增设了一个输出电压过零检测电路，在晶体振荡器起振时此电路无控制作用，而在晶体振荡器需停振时此电路保证输出的高频正弦信号只有在返回零相位处方能停振，使正弦波形完整，无突变引起的失真。A方案和B方案的接收端解调器完全相同，都是安排在晶体滤波选频放大电路之后，由检波和整形电路组成，检波电路进行包络检波，整形电路对前、后沿和电平进行整理恢复，还原出输入的数字信号去解码电路进行数字解调，要求电路失真小，灵敏度高，稳定性好。
本发明较现有技术有以下突出优点1、占用频带极窄、本发明输出的调制信号是一路间歇振荡的高频正弦信号，频率稳定，失真很小，每次起振时从零相位处向同一振动方向起振，重复性好，特别是B方案的输出信号波形更为理想，这种正弦等幅信号在频谱上为一极窄的无上、下边带的线状频带，信息成分和能量包含在信号载频之中，输入的数字信号的频率成分对调制后的信号频带没有影响，输出的调制信号的频带宽度仅与其频率稳定度有关。和现有技术相比，这种极窄的线状频带大大提高了频带的利用率。2、抗干扰性强，提高了灵敏度和信噪比。数字信号抗幅度干扰的能力很强，但由于占用频带很宽，抗频率干扰能力不强，进入通频带中的噪音和干扰成分大，而本发明在接收端以通频带极窄的晶体滤波选频放大器为前级，可以消除各种杂频噪音和干扰，在随后的检波和整形电路，可以消除幅度干扰和时间(宽度)干扰，规正数字信号的电平和脉宽，所以本发明具有比现有调制技术更好的抗干扰性能，并随之改善了与其相关的信噪比和灵敏度等综合性能。3、电路简单有效。本发明以简洁的电路完成了电子通信工程中的复杂问题，同时降低了出现故障的机率。
附
图1为本发明技术方案A的实施例电路方框图和各级波形图。
附图2为本发明技术方案B的实施例电路方框图和各级波形图。
权利要求
1.振荡键控调制OSK方式的发明是一种对数字信号调制的新型技术方案，其特征在于调制器是受控振荡的晶体振荡器，输入的数字信号控制着晶体振荡器的起振和停振时刻，晶体振荡器在每一个数字信号脉冲前沿处迅速起振，输出一个持续振荡时间τo与数字信号脉冲宽度τi相等的稳频等幅的高频正弦信号，供有线或无线信道发送，晶体振荡器的高频振荡频率远高于数字信号的时钟频率；在接收端，选频放大之后，解调器完成检波并整形的任务，复原出数字信号，送至解码电路进行数字解调。
2.根据权利要求1所述的振荡键控调制方式CSK的技术方案，其特征在于调制器增设了一个输出电压过零检测电路，在晶体振荡器起振时此电路无控制作用，而在晶体振荡器需停振时此电路在晶体振荡器输出电压返回零相位处输出一个低电平的控制信号，和输入的数字信号后沿的低电平共同起“与”的逻辑控制作用，使晶体振荡器的输出信号只能在返回零相位处方能停振截止，晶体振荡器在每一个数字信号脉冲前沿处迅速起振，输出一个持续振荡时间τo大于或等于数字信号脉冲宽度τi的稳频等幅的高频正弦信号，供有线或无线信道发送。
全文摘要
本发明是一种称为振荡键控调制OSK方式的数字信号调制技术，以待调制发送的数字信号控制高频晶体振荡的起振和停振，发送一路间歇振荡的稳频等幅的高频正弦信号，经有线或无线信道，至接收端选频放大后，进入解调检波并整形，复原出数字信号，本发明具有占用频率窄，抗干扰能力强，电路简单等特点，适用各种编码方式的数字信号的高频调制输送。
文档编号H03D1/00GK1121658SQ9412016
公开日1996年5月1日 申请日期1994年12月22日 优先权日1994年12月22日
发明者王晓钟 申请人:王晓钟