一种基于dds芯片的gmsk信号产生方法
【技术领域】
[0001]本发明属于雷达信号产生技术领域，特别是涉及一种GMSK信号产生方法。
【背景技术】
[0002]GMSK调制是一种部分响应CPM调制(连续相位调制)，其原理是在对载波进行频率调制之前，用高斯冲激响应滤波器对MSK (最小频移键控)信号的矩形频率脉冲特性进行滤波，这样，GMSK调制不仅保证了符号转换时载波相位的连续，而且保证了载波频率脉冲在符号转换时刻的连续，进一步减小了信号带宽，提高了频带利用率，降低了信道间干扰，并且其恒包络特性也适合在非线性信道内的传输，因此在民用及军事领域得到了广泛的发展。
[0003]目前，GMSK常用的调制方式一般分为利用基带高斯脉冲序列直接控制VCO以及数字正交调制两种方式。前者虽然实现简单但中心频率稳定较差，需要设计精确地锁相环技术才能解决，加大了电路设计的复杂性。后者虽然是目前较为流行的调制方式，但占用的硬件资源也较多，其基带信号的调制较复杂。本专利基于频率直接合成的思想，利用矩形脉冲经过bt值> 0.3的高斯滤波器后响应展宽仅影响相邻矩形脉冲响应，将高斯矩形脉冲响应分成8种基础波形，利用仿真软件计算出波形数据存储在DDS芯片的RAM中，当码流顺序流入时，可以根据当前时刻bit以及前两个时刻bit (共3个bit)组成的3路信号直接调用RAM中对应的频率曲线，使DDS芯片直接根据该频率曲线及预先设定的播放速率将信号播放出来，完成GMSK调制。
【发明内容】
[0004]发明目的
[0005]针对雷达及通信系统中需要产生GMSK调制信号，设计出一种调制方式简单有效，利用DDS芯片产生GMSK调制信号。
[0006]技术方案
[0007]利用DDS芯片，辅以FPGA控制，将高斯脉冲序列分成8种基础波形，利用matlab等工具计算出频率波形数据，通过硬件逻辑写入DDS芯片RAM中，当码流顺序流入时，根据当前bit及相邻的2个bit直接调用RAM中对应的频率曲线，使DDS芯片直接根据该频率曲线及预先设定的播放速率将信号播放出来，完成GMSK调制。
[0008]一种基于DDS芯片的GMSK信号产生方法，本方法包括以下步骤:
[0009]第一步，根据GMSK信号规定的bt值，在仿真软件中产生对应的高斯滤波器，将二进制数据流按三位数据一组分为000，001，010，011，100，101，110以及111这八组，分别将这8组数据流转换成二进制非归零码，作为输入端输入高斯滤波器，产生与其对应的8组响应波形，根据所需产生的中频信号频率，计算出8组响应波形中每个响应波形对应的频率波形数据；
[0010]第二步，利用DDS能存储并播放频率波形数据的RAM模式，将DDS配置成RAM模式的频率波形产生方式，并将DDS内部的RAM空间配置成8组file,不同的file对应不同的地址，将第一步得到的8种频率波形数据依次利用控制器写入对应的8组file ；
[0011]第三步，当二进制归零码流串行流入控制器时，控制器将串行数据流转换成并行的3路信号通过DDS的波形数据选择端口输入DDS，DDS根据该3路信号对应的频率波形数据直接调用RAM中对应的file，使DDS按照该file规定的频率波形进行播放，当前波形播放结束时，利用控制器切换下一组3路信号进行输入，DDS又能继续切换到对应的file进行播放，依次类推。
[0012]所述的控制器将串行数据流转换成并行的3路信号的方法为:控制器将输入的前第二时刻二进制码、前第一时刻二进制码以及当前时刻二进制码在当前时刻同时分别通过3路信号输出。
[0013]第一步中所述的bt值彡0.3。
[0014]优点/积极效果
[0015]1.可以与雷达波形产生共用DDS芯片，不需要设计额外硬件电路
[0016]2.基于成熟的DDS芯片，实现方式简单有效，硬件逻辑占用资源少
[0017]3.中心频率及码速率可调
【附图说明】
[0018]图1为该专利的实现框图，硬件主要包括控制器芯片、DDS芯片，前者一般由FPGA芯片完成，选取频率稳定度较高的晶振作为DDS芯片的参考频率Fr，DDS内部将产生一个Fr/4的频率作为控制器的时钟输入，以满足外部控制器与DDS同步的要求。
[0019]图2为实施例中8组响应波形示意图。
[0020]图3为实施例中经过高斯滤波器以及经过波形切换后产生的响应波形对比示意图。
【具体实施方式】
[0021]一种基于DDS芯片的GMSK信号产生方法，本方法包括以下步骤:
[0022]第一步，根据GMSK信号规定的bt值，在仿真软件中产生对应的高斯滤波器，将二进制数据流按三位数据一组分为000，001，010，011，100，101，110以及111这八组，分别将这8组数据流转换成二进制非归零码，作为输入端输入高斯滤波器，产生与其对应的8组响应波形，根据所需产生的中频信号频率，计算出8组响应波形中每个响应波形对应的频率波形数据；所述的仿真软件可选用matlab ;所述的中频信号频率如需跳频，可根据跳频需要，将每个频点对应的8组频率波形数据分别计算出即可。
[0023]第二步，利用DDS能存储并播放频率波形数据的RAM模式，将DDS配置成RAM模式的频率波形产生方式，并将DDS内部的RAM空间配置成8组file,不同的file对应不同的地址，将第一步得到的8种频率波形数据依次利用控制器写入对应的8组file ;所述的DDS可选用具有RAM功能的芯片，且该RAM可被编程拆分为8个单独存储区。本专利选用中电58所的JDDS9910，它是一款内置14位DAC的直接数字频率合成器，支持高达IGHz的采样速率，内部集成了静态RAM，支持频率、相位或振幅调制的组合，其RAM由1024*32bits控制字组成，可分成8个独立的空间分别对其配置；所述控制器可选用各类FPGA，本专利中选用Xilinx公司的Spartan3的一款FPGA，它拥有