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正文摘录:

2007年第5期总第244进行BPSK调制时，一般是先将C／A码和导航电文在某一中频厂。(本文中^一10.23MHz)处进行BPSK调制，然后通过射频模块将频率调制到射频再发射出去。实现的频率调制方法通常有2种，即滤波法和移相法。滤波法实现频率调制的电路模型如图2所示。马p咂蛩当图2滤波法实现频率调制的电路模型图2中，_厂J(f)为经过BPSK调制后的中频信号，，f.(￡)为载波信号。采用滤波法实现频率调制原理上比较简单，但要求带通滤波器具有锐截止的特性，既保证有用信号无失真的通过，又保证对无用信号有足够的衰减。从工程实践上看，直接在射频端设计出这样一个锐截止的滤波器是困难的。例如，对本文中的GPS信号发生器来说，经过BPSK调制后的中频信号中心频率为10.23MHz，带宽为2.046MHz。这样，所需带通滤波器的中心频率厂u—l575.42MHz，带宽△厂一2×(10.23×2—1.023)一38.874MHz，此时，相对间隔△_厂／_，j一38.874／l575.42一O.025，工程上要设计制造这样一个滤波器是比较困难的。解决的办法可以采用多次频谱搬移，但又存在以下问题：(1)电路的复杂度大大增加。(2)由于乘法器是非线性器件，多次混频导致输出信号相位误差增大。(3)由于实际带通滤波器不具有锐截止性，无法完全滤除另一边带的信号。(4)一旦完成设计，带通滤波器的参数便全部固定，若需要重新修改中频信号频率，只能以重新设计硬件电路为代价。移相法实现频率调制的电路模型如图3所示。图3移相法实现频率调制的电路模型图3中，^(f)为经过BPSK调制后的中频信号，五，(f)为载波信号，／’，(f)为^(f)经过}tilbert变换之后的信号。移相法实现单边带信号的关键部件是}tilbert变换网络。当^(f)带宽较大时，准确实现}tilbel’t变换网络是有一定困难的，因为他要求在整个调制频率范围内有一Ⅱ／2的相移。但对本文中的(3PS信号发生器来说，^(￡)的中心频率为10.23Mf{z，带宽为2.046MHz，通过延迟便可近似实现一“／2的相移。与滤波法相比，移相法具有如下优点：(1)直接上变频，省去了带通滤波器，电路简单。(2)输出信号相位误差较小。(3)可通过编程在FPGA中实现Hilber·t变换，中频信号频率可以灵活修改。通过对以上两种方法的分析，本文中选用移相法作为实现方案。射频模块的结构如图4所示。图4射频模块结构示意图图4中，^(f)为参考频率信号，^(f)为载波频率信号，^，(f)为中频信号的，(同相)支路，厂』_。(≠)为中频信号的Q(正交)支路。2实现方案验证本文采用的方案实现的关键在于，，Q两路信号是否具有较好的正交一致性，下面给出在Matlab6.O上的仿真结果。仿真时各参数设置如下：中频中心频率为10.23Mf{z，载波频率为2.046M14z(实际电路中载波频率应为1575.42—10.23—1565.19MHz，但在这样高的频率下仿真，消耗时间将是难以接受的，而且采用较低的载波频率仿真可以真实地反应实际电路的效果)，采样频率为80.92MHz。图5为移相法实现频率调制的仿真结果。1050.05.1图5移相法实现频率调制的仿真结果