Квадратурный модулятор и демодулятор

 

Предложены квадратурные модулятор и демодулятор, которые обеспечивают требуемый уровень характеристик при минимизации потребления мощности. В квадратурном модуляторе I и Q сигналы подаются к двум парам смесителей. Каждый смеситель в паре смесителей модулирует I и Q сигнал соответствующим синфазным или квадратурным синусоидальным колебанием ПЧ. I и Q модулированные сигналы из каждой пары смесителей суммируются. Сигналы от сумматоров подаются на третью пару смесителей и модулируются соответствующими синфазным и квадратурным РЧ синусоидальными колебаниями. Сигналы от третьей пары смесителей суммируются и выдаются в качестве модулированных сигналов. При использовании схемы этого квадратурного модулятора баланс амплитуд и фазовая ошибка модулированного сигнала делаются нечувствительными к разбалансу амплитуд и/или фазовой ошибке квадратурных разветвителей, используемых для генерирования синусоидальных колебаний ПЧ и РЧ. Кроме того, поскольку первые две пары смесителей и два последующих сумматора работают на промежуточной частоте (ПЧ), требования к характеристикам (например, ширине полосы частот и линейности) этих компонентов могут быть обеспечены при использовании меньшей мощности. Изобретательская концепция может быть далее применена для использования в квадратурном демодуляторе. Техническим результатом является создание квадратурного модулятора с улучшенными характеристиками. 2 с. и 18 з. п. ф-лы, 3 ил.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)й

Формула изобретения

1. Квадратурный модулятор, содержащий первый квадратурный разветвитель для приема первого синусоидального колебания и выдачи первого синфазного синусоидального колебания и первого квадратурного синусоидального колебания, второй квадратурный разветвитель для приема второго синусоидального колебания и выдачи второго синфазного синусоидального колебания и второго квадратурного синусоидального колебания, первый смеситель, соединенный с первым квадратурным разветвителем для приема первого синфазного синусоидального колебания, причем первый смеситель также принимает первый информационный сигнал и выдает первый модулированный сигнал, второй смеситель, соединенный с первым квадратурным разветвителем для приема первого квадратурного синусоидального колебания, причем второй смеситель также принимает второй информационный сигнал и выдает второй модулированный сигнал, третий смеситель, соединенный с первым квадратурным разветвителем для приема первого квадратурного синусоидального колебания, причем третий смеситель также принимает первый информационный сигнал и выдает третий модулированный сигнал, четвертый смеситель, соединенный с первым квадратурным разветвителем для приема первого синфазного синусоидального колебания, причем четвертый смеситель также принимает второй информационный сигнал и выдает четвертый модулированный сигнал, первый сумматор, соединенный с первым и вторым смесителями, второй сумматор, соединенный с третьим и четвертым смесителями для вычитания выходного сигнала четвертого смесителя из выходного сигнала третьего смесителя, пятый смеситель, соединенный с первым сумматором и вторым квадратурным разветвителем, причем пятый смеситель принимает второе синфазное синусоидальное колебание и выдает пятый модулированный сигнал, шестой смеситель, соединенный со вторым сумматором и вторым квадратурным разветвителем, причем шестой смеситель принимает второе квадратурное синусоидальное колебание и выдает шестой модулированный сигнал и третий сумматор, соединенный с пятым и шестым смесителями, причем третий сумматор выдает результирующий модулированный сигнал.

2. Квадратурный модулятор по п. 1, отличающийся тем, что первый и второй информационные сигналы содержат I и Q (синфазный и квадратурный) сигналы соответственно.

3. Квадратурный модулятор по п. 1, отличающийся тем, что квадратурные разветвители выполнены на активных приборах.

4. Квадратурный модулятор по п. 3, отличающийся тем, что активные приборы содержат МОП-транзисторы.

5. Квадратурный модулятор по п. 3, отличающийся тем, что активные приборы содержат биполярные транзисторы.

6. Квадратурный модулятор по п. 1, отличающийся тем, что квадратурные разветвители содержат фазирующие сдвигающие конденсаторы.

7. Квадратурный модулятор по п. 1, отличающийся тем, что смесители выполнены на элементных умножителях Гильберта.

8. Квадратурный модулятор по п. 7, отличающийся тем, что элементные умножители Гильберта содержат МОП-транзисторы.

9. Квадратурный модулятор по п. 7, отличающийся тем, что элементные умножители Гильберта содержат биполярные транзисторы.

10. Квадратурный модулятор по п. 7, отличающийся тем, что сумматоры выполнены путем перекрестного соединения выходов элементных умножителей Гильберта.

11. Квадратурный модулятор по п. 1, отличающийся тем, что квадратурные разветвители, смесители и сумматоры выполнены на активных приборах.

12. Квадратурный модулятор по п. 1, отличающийся тем, что квадратурные разветвители, смесители и сумматоры выполнены в специализированной ИС.

13. Квадратурный модулятор по п. 1, отличающийся тем, что результирующий модулированный сигнал является модулированным сигналом четырехпозиционной фазовой манипуляции (ЧФМн).

14. Квадратурный модулятор по п. 1, отличающийся тем, что результирующий модулированный сигнал является модулированным сигналом квадратурной манипуляции фазовым сдвигом (КМнФС).

15. Квадратурный модулятор по п. 1, отличающийся тем, что результирующий модулированный сигнал является модулированным сигналом квадратурной амплитудной модуляции (КАМ).

16. Модулятор, содержащий первый квадратурный разветвитель для приема первого синусоидального колебания и выдачи второго синусоидального колебания и третьего синусоидального колебания, второй квадратурный разветвитель для приема четвертого синусоидального колебания и выдачи пятого синусоидального колебания и шестого синусоидального колебания, первый смеситель, соединенный с первым квадратурным разветвителем для приема второго синусоидального колебания, причем первый смеситель также принимает первый информационный сигнал и выдает первый модулированный сигнал, второй смеситель, соединенный с первым квадратурным разветвителем для приема третьего синусоидального колебания, причем второй смеситель также принимает второй информационный сигнал и выдает второй модулированный сигнал, третий смеситель, соединенный с первым квадратурным разветвителем для приема третьего синусоидального колебания, причем третий смеситель также принимает первый информационный сигнал и выдает третий модулированный сигнал, четвертый смеситель, соединенный с первым квадратурным разветвителем для приема второго синусоидального колебания, причем четвертый смеситель также принимает второй информационный сигнал и выдает четвертый модулированный сигнал, первый сумматор, соединенный с первым и вторым смесителями, второй сумматор, соединенный с третьим и четвертым смесителями, для вычитания выходного сигнала четвертого смесителя из выходного сигнала третьего смесителя, пятый смеситель, соединенный с первым сумматором и вторым квадратурным разветвителем, причем пятый смеситель принимает пятое синусоидальное колебание и выдает пятый модулированный сигнал, шестой смеситель, соединенный со вторым сумматором и вторым квадратурным разветвителем, причем шестой смеситель принимает шестое синусоидальное колебание и выдает шестой модулированный сигнал и третий сумматор, соединенный с пятым и шестым смесителями, причем третий сумматор выдает результирующий модулированный сигнал.

17. Модулятор по п. 16, отличающийся тем, что второе и третье синусоидальные колебания имеют фазовый сдвиг на 90^o.

18. Модулятор по п. 16, отличающийся тем, что пятое и шестое синусоидальные колебания имеют фазовый сдвиг на 90^o.

19. Модулятор по п. 16, отличающийся тем, что второе, третье, пятое и шестое синусоидальные колебания выбраны так, что результирующий модулированный сигнал имеет разностную частоту первого и четвертого синусоидальных колебаний.

20. Модулятор по п. 16, отличающийся тем, что второе, третье, пятое и шестое синусоидальные колебания выбраны так, что результирующий модулированный сигнал имеет суммарную частоту первого и четвертого синусоидальных колебаний.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27