CN201608734U - 多制式自适应调制解调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多制式自适应调制解调器，用于在外部数据源与外部射频模块间进行信号的数字调制与解调。在该调制解调器中，输入输出模块与外部数据源连接以进行数据交换，与外部射频模块连接以进行调制解调信号的交换。***控制模块可以控制发送模块和接收模块的时序。基带处理模块将数据信号加入冗余信息进行编码、扰码，产生待调制信号，以及将解调后的编码数字信号进行解码，剔除冗余信息恢复成原始数据信号。发送模块将编码过的数字信号转换成调制信号，以及将调制信号与外部射频模块进行匹配。接收模块与外部射频模块提供的解调信号进行匹配，将解调信号进行多制式并行解调，恢复出加入过冗余信息的编码数字信号。

Description

多制式自适应调制解调器

技术领域

本实用新型属于无线窄带调频通信领域，尤其涉及多种基于频移键控的数字调制。

背景技术

在现代通信***中，无论是有线通信还是无线通信，都使用各种数字调制方式，例如FSK、MSK、GMSK来调制信号使其更加适合传输。各类数字调制解调器在大量的工业设备中也已经被广泛的应用了近二十年，其速度从最早的几十bps到现在几十Kbps，发展相当迅速。这些***多年来的稳定运行给最终用户提供了实时可靠信息。

但是，通信***的可靠运行依赖于持续的维护。由于各种数字调制方式的相对独立，其对应的设备往往也单独配置，分离的多***的维护消耗着巨大的人力物力。因此，期望有兼容各主流调制制式的自适应***，使这些各种调制方式能归并在一个***内，这样可以节省大量的维护成本，在***扩建时也能更从容、游刃有余。

举例来说，现在的三遥设备上主要应用了2FSK、MSK、4Level-FSK、GMSK等调制方式，如果针对这几种应用最广泛的方式提供一款调制解调器，能完全自动侦测并兼容上述制式，对于***构建和维护是相当有利的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多制式自适应调制解调器。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种多制式自适应调制解调器，用于在外部数据源与外部射频模块间进行信号的数字调制与解调，该调制解调器包括输入输出模块、***控制模块、基带处理模块、发送模块、接收模块、以及电源模块。输入输出模块与外部数据源连接以进行数据交换，与外部射频模块连接以进行调制解调信号的交换。***控制模块与输入输出模块和基带处理模块连接，以进行数据信号的防抖、整形并增加驱动能力；并且***控制模块与发送模块和接收模块连接，以控制发送模块和接收模块的时序。基带处理模块分别与发送模块和接收模块连接，将数据信号加入冗余信息进行编码、扰码，产生待调制信号，以及将解调后的编码数字信号进行解码，剔除冗余信息恢复成原始数据信号。发送模块与输入输出模块连接，将编码过的数字信号转换成调制信号，以及将调制信号与外部射频模块进行匹配。接收模块与输入输出模块连接，与外部射频模块提供的解调信号进行匹配，将解调信号进行多制式并行解调，恢复出加入过冗余信息的编码数字信号。电源模块为输入输出模块、***控制模块、基带处理模块、发送模块、接收模块提供适用的工作电源。

在上述的多制式自适应调制解调器中，输入输出模块包括控制信号接口、数据接口、音频接口和电源接口。控制信号接口与外部数据源、外部射频模块和***控制模块连接。数据接口与外部数据源、***控制模块连接。音频接口与外部射频模块连接，并且与发送模块和接收模块连接。电源接口与电源模块连接。

在上述的多制式自适应调制解调器中，***控制模块与数据接口、控制信号接口连接，且根据数据信号和外部的辅助信号判断并执行数话切换、控制音频接口开启。

在上述的多制式自适应调制解调器中，发送模块包括调制模块和第一放大电路。调制模块用以根据编码过的数字信号转换成不同制式的调制信号。第一放大电路的输入端连接调制模块的输出端，输出端连接音频接口，用以处理调制信号，并与外部射频模块进行耦合匹配。

在上述的多制式自适应调制解调器中，接收模块包括第二放大电路和并行解调模块。第二放大电路的输入端连接音频接口，用以与外部射频模块进行耦合匹配，并处理解调信号。并行解调模块的输入端连接第二放大电路的输出端，用以按照预设的多种制式并行解调信号。

在上述的多制式自适应调制解调器中，电源模块包括一线性降压调整管以及设于该调整管两端的滤波电容。

由于本实用新型采用了以上技术方案，使制成的多制式自适应调制解调器与现有技术相比具有以下优点，即：多制式的兼容、根据通信状况灵活采用适用的通信制式，多***融合、降低***成本。整个方案具有高可靠性和易用性的特点，并且实施方便简洁，有利于大量部署。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是本实用新型一实施例的多制式自适应调制解调器的结构框图；

图2示出的图1的多制式自适应调制解调器的部分子模块的具体结构；

图3a-3e是本实用新型一个实施例中的信号流向及电原理框图，其中：

图3a是输入输出模块的实施例的电原理框图；

图3b是***控制模块的实施例的电原理框图；

图3c是发送模块的实施例的电原理框图；

图3d是接收模块的实施例的电原理框图；

图3e是基带处理模块的实施例的电原理框图。

具体实施方式

请参阅图1所示，这是本实用新型一实施例的多制式自适应调制解调器的结构框图，调制解调器1000包括输入输出模块1、***控制模块2、发送模块3、接收模块4、基带处理模块5、以及电源模块6。

参照图2所示，输入输出模块1可包括控制信号接口11、数据接口12、电源接口13、以及音频接口14。

控制信号接口11与一外部数据源100，例如计算机双向连接，并与一个外部射频模块200，例如电台双向连接。另外，控制信号接口11与***控制模块2双向连接。该控制信号接口的主要功能是对外部数据信号输入输出的时序进行控制，对外部射频模块200的调制解调信号的传输进行控制。

在一个具体应用例中，控制信号接口11可包括用于发送请求信号(RTS)的发送请求端(RTS)、用于输入准备就绪信号(DTR)的准备就绪端(DTR)等串行信号端，用于通话输入(MIC)的通话输入端(MIC)、用于通话输出(SPK)的通话输出端(SPK)等语音模拟信号端，以及用于输入请求通话(PTT)的请求通话端(PTT)。这些端口用于控制数据信号的传输和话音信号的传输。控制信号接口11还可包括用于数据调制控制发送信号(TX)的数据调制控制发送信号端(TX)、用于请求通话(MICPTT)的请求通话端(MICPTT)、用于接收检测信号(CD)的接收检测信号端(CD)、用于输出静音信号(MUTE)的静音信号端(MUTE)。这些端口用于控制外部射频模块的接收和发送。例如，发送请求端(RTS)用于控制发送数据端(TD)，接收检测信号端(CD)用于检测来自外部射频模块的检测信号(CD)，表明外部射频模块接收到外部信号，等等。

数据接口12与外部数据源100，例如计算机双向连接，并与***控制模块2双向连接。数据接口12的主要功能是对输入的外部数据信号缓冲、变换和对输出的数据信号变换、驱动。在一个具体应用例中，数据接口12可包括用于输入发送数据(TD)的发送数据端(TD)、以及用于接收数据(RD)的接收数据端(RD)。这些端口用于传输数据信号。举例来说，发送数据端(TD)用于传输数据信号发送数据(TD)。

音频接14与外部射频模块200，例如电台双向连接，并且音频接口14与发送放大模块3、接收模块4单向连接。音频接口的主要功能是对外部射频模块200的信号隔离。在一个具体应用例中，音频接口14可包括用于发送数据调制信号(TFSK)的数据调制信号发送端(TFSK)、用于发送语音调制信号(MIC)的语音调制信号发送端(MIC)、以及用于接收解调信号(RFSK)的解调信号接收端(RFSK)等。这些端口用于调制信号的输出和解调信号的输入。例如，数据调制信号端(TFSK)用于传输数据调制信号(TFSK)。

电源接口13与外部射频模块200连接，并且电源接口13与电源模块6连接，用于接收外部提供的***电源，包括用于电源(VCC)的电源端(VCC)。

***控制模块2与控制信号接口11、数据接口12双向连接，与编码模块51、解码模块52单向连接，用于信号传输。并且，***控制模块2与发送模块3、接收模块4单向连接，并对传输的信号进行控制。

发送模块3包括第一放大电路31及调制模块32。第一放大电路31与***模块2、音频接口14、调制模块32单向连接。在一具体应用例中，第一放大电路31可包括用于发送调制信号(TFSK)的调制信号发送端(TFSK)，其作用是将调制模块产生的调制信号放大后与外部射频信号模块匹配。调制模块32与编码模块51、第一放大电路31顺序连接，用于将经过编码的数据信号(TD)根据对应规则生成数据调制信号(TFSK)。

在本实用新型的实施例中，调制模块32能够调制的制式可包括，2FSK、MSK、4Level-FSK、GMSK以及其它频移键控。

接收模块4包括第二放大电路41及并行解调模块42。第二放大电路41与***模块2、音频接口14、并行解调模块42单向连接。在一具体应用例中，第二放大电路41可包括用于接收解调信号(RFSK)的解调信号接收端(RFSK)，其作用是将解调信号(RFSK)与并行解调模块42相匹配，并滤除各类噪音信号。并行解调模块42与第二放大电路41、解码模块52顺序连接，其作用是将解调信号(RFSK)进行多制式并行解调，以将数据解调信号根据规则恢复出唯一一组正确的编码过的数据信号(RD)。

在本实用新型的实施例中，并行解调模块42能够解调的制式可包括，2FSK、MSK、4Level-FSK、GMSK以及其它频移键控。

基带处理模块5包括编码模块51和解码模块52。编码模块51与***控制模块2、调制模块32顺序连接，其作用是根据***控制模块要求的调制方式将数据信号进行转换，对发送数据(TD)加入冗余信息码，进行纠错编码、交织编码等。解码模块52与并行解调模块42、***控制模块2顺序连接，其作用是对接收数据(RD)进行反交织、纠错，剔出抗干扰用的冗余信息码。

电源模块6与输入输出模块1、***控制模块2、发送模块3、接收模块4、基带处理模块5相连接，将外部***电源转换成各模块可用的电源，并保证供电电源的干净。通常，电源模块6可包括一线性降压调整管以及设于该调整管两端的滤波电容。

图3a～图3f示出本实用新型多制式自适应调制解调器一个实施例的部分信号流向及电原理框图。

请参阅图3a，图3a是输入输出模块1的实施例的电原理框图。输入输出模块1用于与外部数据源及射频模块进行信号交换，其中端口发送数据端(TD)、接收数据端(RD)、发送请求端(RTS)、准备就绪端(DTR)，与外部数据源连接。

端口请求通话端(PTT)、通话输入端(MIC)、调制信号发送端(TFSK)、解调信号接收端(RFSK)、数据调制控制发送信号端(TX)、接收检测信号端(CD)，与外部射频模块连接。

请参阅图3b，图3b是***控制模块2的实施例的电原理框图。本实施例中***控制模块根据发送的数据(TD)、接收的数据(RD)对各辅助信号进行处理。

请参阅图3c，图3c是发送模块3的实施例的电原理框图。本实施例中包括第一滤波放大电路，其对发送数据(TD)进行数模转换产生调制信号(TFSK)。

请参阅图3d，图3d是接收模块4的实施例的电原理框图。本实施例中包括第二滤波放大电路，用以处理调制信号(RFSK)，对解调信号(RFSK)进行模数转换产生接收信号(RD)。

请参阅图3e，图3e是基带处理模块5的实施例的电原理框图。本实施例中包括编码模块和解码模块，其对发送数据(TD)进行编码、对接收数据(RD)进行解码。

本实用新型的调制解调器具有多制式的兼容能力，根据通信状况灵活采用适用的通信制式，多***融合而降低***成本。整个方案具有高可靠性和易用性的特点，并且实施方便简洁，有利于大量部署。本实用新型的调制解调器可从低速到高速，例如速率从300bps到200Kbps。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种多制式自适应调制解调器，用于在外部数据源与外部射频模块间进行信号的数字调制与解调，其特征在于，所述调制解调器包括输入输出模块、***控制模块、基带处理模块、发送模块、接收模块、以及电源模块，其中：

所述输入输出模块与外部数据源连接以进行数据交换，与外部射频模块连接以进行调制解调信号的交换；

***控制模块与输入输出模块和基带处理模块连接，以进行数据信号的防抖、整形并增加驱动能力；并且***控制模块与发送模块和接收模块连接，以控制发送模块和接收模块的时序；

基带处理模块分别与发送模块和接收模块连接，将数据信号加入冗余信息进行编码、扰码，产生待调制信号，以及将解调后的编码数字信号进行解码，剔除冗余信息恢复成原始数据信号；

发送模块与输入输出模块连接，将编码过的数字信号转换成调制信号，以及将调制信号与外部射频模块进行匹配；

接收模块与输入输出模块连接，与外部射频模块提供的解调信号进行匹配，将解调信号进行多制式并行解调，恢复出加入过冗余信息的编码数字信号；以及

电源模块为输入输出模块、***控制模块、基带处理模块、发送模块、接收模块提供适用的工作电源。

2.如权利要求1所述的多制式自适应调制解调器，其特征在于，所述的输入输出模块包括控制信号接口、数据接口、音频接口和电源接口；

所述的控制信号接口与外部数据源、外部射频模块和***控制模块连接；

所述的数据接口与外部数据源、***控制模块连接；

所述的音频接口与外部射频模块连接，并且与发送模块和接收模块连接；

所述的电源接口与电源模块连接。

3.如权利要求2所述的多制式自适应调制解调器，其特征在于，所述的***控制模块与所述数据接口、控制信号接口连接，且根据数据信号和外部的辅助信号判断并执行数话切换、控制音频接口开启。

4.如权利要求1所述的多制式自适应调制解调器，其特征在于，所述的发送模块包括：

调制模块，用以根据编码过的数字信号转换成不同制式的调制信号；以及

第一放大电路，其输入端连接所述的调制模块的输出端，其输出端连接所述音频接口，用以处理调制信号，并与外部射频模块进行耦合匹配。

5.如权利要求1所述的多制式自适应调制解调器，其特征在于，所述的接收模块包括：

第二放大电路，其输入端连接音频接口，用以与外部射频模块进行耦合匹配，并处理解调信号；以及

并行解调模块，其输入端连接第二放大电路的输出端，用以按照预设的多种制式并行解调信号。

6.如权利要求1所述的多制式自适应调制解调器，其特征在于，所述的电源模块包括一线性降压调整管以及设于该调整管两端的滤波电容。

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