基於擴頻技術的驅動信號調製方法及系統的製作方法

2023-11-05 09:46:17

專利名稱：基於擴頻技術的驅動信號調製方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於EMI技術領域，涉及一種驅動信號調製方法，尤其涉及一種基於擴頻技術的驅動信號調製方法；同時，本發明還涉及一種基於擴頻技術的驅動信號調製系統。
背景技術：
隨著電子產業的發展，對各種電子產品的要求也越來越高，比如開關電源就以體積小、損耗小、效率高等優點，在電源領域得到了快速的發展，其應用範圍也越來越廣泛，開關電源技術已經成為電源領域中的主流技術。但在通信、儀器儀表等設備中，各種射頻脈衝及其諧波與寄生振蕩帶來的電磁幹擾(EMI)，使得這些系統中的某些性能或指標有不同程度的下降。如何減小這些信號對系統中其他設備及外界的電磁幹擾，一直是設計中不可迴避的問題。通常，根據傳播路徑的不 同，電磁幹擾可以分為傳導幹擾和福射幹擾兩大類，傳導幹擾沿電源的輸入、輸出線傳播；而輻射幹擾屬於射頻幹擾，以空間輻射為主。針對傳導幹擾和輻射幹擾的不同特點，抑制EMI的傳統做法分別是採用濾波和屏蔽技術。只要設計合理，效果都比較明顯。但是，在有些場合卻很難滿足設計要求。擴頻技術原本是應用於無線通信領域中的一種新技術，它通過頻率調製把射頻能量拓展到一個比較寬的頻率範圍內，比如方波信號由基頻信號和其奇次諧波構成。而主要的電磁輻射能量來自於基頻信號、3次和5次諧波分量。通過擴頻可以將基頻信號的能量分布到一定的頻率範圍內，同時也將其各次諧波的能量分布到了一個更廣的頻率範圍。因為經過調製η次諧波的頻率範圍是經過調製後基頻範圍的η倍。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基於擴頻技術的驅動信號調製方法，可解決目前各種設備或模塊抑制EMI難以滿足設計要求的問題，並在一定程度上提高了某些模塊的效率，具有簡單，高效，調製度可控，在要求範圍隨機性好的特點。此外，本發明還提供一種基於擴頻技術的驅動信號調製系統，可解決目前各種設備或模塊抑制EMI難以滿足設計要求的問題，並在一定程度上提高了某些模塊的效率，具有簡單，高效，調製度可控，在要求範圍隨機性好的特點。為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案一種基於擴頻技術的驅動信號調製方法，所述方法包括如下步驟步驟SI、將一列驅動信號以及一列擴頻序列作為輸入信號輸入至一擴頻運算單元;步驟S2、所述擴頻運算單元以一個基準信號為準，對驅動信號和擴頻序列在規定範圍內進行擴頻運算；步驟S3、根據步驟S2的運算結果來決定輸出的狀態；步驟S4、循環進行步驟SI、步驟S2、步驟S3，得到所需的擴頻驅動信號。
作為本發明的一種優選方案，所述步驟SI還包括利用一驅動信號生成單元生成被調製的驅動信號；利用一擴頻序列生成單元生成需要的擴頻序列。作為本發明的一種優選方案，所述步驟S2中，所述擴頻運算單元利用具有高碼率的擴頻碼序列採用各種調製方式來擴展頻譜；擴頻運算的處理流程包括將信源與設定的偽隨機碼進行模二加；用偽隨機碼序列對信號進行多頻頻移鍵控；用一定碼序列對信號進行選擇的多時片的時移鍵控。作為本發明的一種優選方案，所述步驟S2中，任意選擇被調製的驅動信號的調製範圍。作為本發明的一種優選方案，所述步驟S2中的基準信號由內部產生或者由外部·提供。作為本發明的一種優選方案，所述步驟S3中，由輸出的正態分布結果來決定其輸出高低狀態；或者對運算結果使用哈希算法或次冪運算，由哈希算法或次冪運算結果來決定其輸出高低狀態；或者直接判斷步驟S2的運算狀態為「I」或則「0」，來輸出其高低狀態。一種基於擴頻技術的驅動信號調製系統，所述系統包括驅動信號生成單元，用以生成被調製的驅動信號；擴頻序列生成單元，用以生成擴頻序列；信號輸入單元，用於將所述驅動信號生成單元生成的驅動信號以及擴頻序列生成單元生成的擴頻序列作為輸入信號，輸入至一擴頻運算單元；擴頻運算單元，用於以一個基準信號為準，對驅動信號和擴頻序列在規定範圍內進行擴頻運算；狀態輸出單元，用以根據所述擴頻運算單元的運算結果來決定輸出的狀態。作為本發明的一種優選方案，所述系統還包括調製範圍選擇單元，用以任意選擇被調製的驅動信號的調製範圍。作為本發明的一種優選方案，所述基準信號由內部產生或者由外部提供。作為本發明的一種優選方案，所述系統利用可編程邏輯器件、在可編程邏輯器件內完成，或者利用分離模塊完成。本發明的有益效果在於本發明提出的基於擴頻技術的驅動信號調製方法及系統，將驅動信號和擴頻序列送入運算器進行運算，該運算器則是為完成該驅動信號和這個擴頻序列的擴頻調製而特意設計的，使用該方法就可以以該擴頻序列為基準對驅動信號的特定部分進行擴頻調製。本發明解決了目前各種設備或模塊抑制EMI難以滿足設計要求的問題，並在一定程度上提高了某些模塊的效率，具有簡單，高效，調製度可控，在要求範圍隨機性好的特點。


圖I為本發明基於擴頻技術的驅動信號調製系統的作用原理圖。圖2為本發明基於擴頻技術的驅動信號調製系統的組成示意圖。圖3為本發明驅動信號調製系統在可編程邏輯器件中的架構圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。實施例一請參閱圖I、圖2，本發明揭示了一種基於擴頻技術的驅動信號調製系統，所述系統包括驅動信號生成單元11、擴頻序列生成單元12、信號輸入單元13、調製範圍選擇單元14、擴頻運算單元15、狀態輸出單元16、信號處理單元17。驅動信號生成單元11用以生成被調製的驅動信號。擴頻序列生成單元12用以生成擴頻序列。
信號輸入單元13用於將驅動信號生成單元11生成的驅動信號以及擴頻序列生成單元12生成的擴頻序列作為輸入信號，輸入至擴頻運算單元15。調製範圍選擇單元14用以根據需要任意選擇被調製的驅動信號的調製範圍。擴頻運算單元15用於以一個基準信號為準，對驅動信號和擴頻序列在規定範圍內進行擴頻運算。具體地，本實施例中，所述擴頻運算單元15利用具有高碼率的擴頻碼序列採用各種調製方式來擴展頻譜。擴頻運算的處理流程包括將信源與設定的偽隨機碼進行模二加；用偽隨機碼序列對信號進行多頻頻移鍵控；用一定碼序列對信號進行選擇的多時片的時移鍵控等。此外，在規定範圍內是為了確定擴頻調製率不會太大，比如規定擴頻序列和驅動信號的調製率不超過20%。所述基準信號由內部產生或者由外部提供。狀態輸出單元16用以根據所述擴頻運算單元的運算結果來決定輸出的狀態。具體方式包括但不限於由輸出的正態分布結果來輸出高低狀態；或者對運算結果使用哈希算法或次冪運算，由哈希算法或次冪運算結果來決定其輸出高低狀態；或者直接判斷步驟S2的運算狀態為「I」或則「0」，來輸出其高低狀態。由於此處判斷並非固定不變的，這裡僅舉例說明比如，在運算後判斷的狀態為I或則0，那麼當I比O多時輸出為高電平，I比O少時輸出低電平，I和O相同時輸出高阻狀態。本發明系統可以利用可編程邏輯器件、在可編程邏輯器件內完成，也可以利用分離模塊完成。如圖3所示，本實施例中，本發明系統利用可編程邏輯器件完成。以上介紹了本發明基於擴頻技術的驅動信號調製系統的組成，本發明在揭示上述系統的同時，還揭示了一種基於擴頻技術的驅動信號調製方法，所述方法包括如下步驟步驟SI將一列驅動信號以及一列擴頻序列作為輸入信號輸入至一擴頻運算單元。具體地，利用驅動信號生成單元生成被調製的驅動信號；利用擴頻序列生成單元生成需要的擴頻序列。步驟S2所述擴頻運算單元以一個基準信號為準(所述基準信號由內部產生或者由外部提供)，對驅動信號和擴頻序列在規定範圍內進行擴頻運算。被調製的驅動信號可以任意選擇調製範圍，並進行擴頻調製。在規定範圍內是為了確定擴頻調製率不會太大，比如規定擴頻序列和驅動信號的調製率不超過20%。步驟S3根據步驟S2的運算結果來決定輸出的狀態。由於此處判斷並非固定不變的，這裡僅舉例說明比如，在運算後判斷的狀態為I或則0，那麼當I比O多時輸出為高電平，I比O少時輸出低電平，I和O相同時輸出高阻狀態。步驟S4循環進行步驟SI、步驟S2、步驟S3，得到隨機的擴頻的驅動信號，將此驅動信號進行處理後用於驅動後續裝置(如開關管)，或直接用於後續裝置，從而達到本發明的技術效果。這裡的擴頻後的驅動信號是在未經擴頻的驅動信號經過隨機序列調製而來的，相當於擴頻後的驅動信號只是在原來的驅動信號上作了某些改變。綜上所述，本發明提出的基於擴頻技術的驅動信號調製方法及系統，將驅動信號和擴頻序列送入運算器進行運算，該運算器則是為完成該驅動信號和這個擴頻序列的擴頻調製而特意設計的，使用該方法就可以以該擴頻序列為基準對驅動信號的特定部分進行擴頻調製。本發明解決了目前各種設備或模塊抑制EMI難以滿足設計要求的問題，並在一定程度上提高了某些模塊的效率，具有簡單，高效，調製度可控，在要求範圍隨機性好的特點。這裡本發明的描述和應用是說明性的，並非想將本發明的範圍限制在上述實施例中。這裡所披露的實施例的變形和改變是可能的，對於那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發明 的精神或本質特徵的情況下，本發明可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現。在不脫離本發明範圍和精神的情況下，可以對這裡所披露的實施例進行其它變形和改變。
權利要求
1.一種基於擴頻技術的驅動信號調製方法，其特徵在於，所述方法包括如下步驟 步驟SI、將一列驅動信號以及一列擴頻序列作為輸入信號輸入至一擴頻運算單元； 步驟S2、所述擴頻運算單元以一個基準信號為準，對驅動信號和擴頻序列在規定範圍內進行擴頻運算； 步驟S3、根據步驟S2的運算結果來決定輸出的狀態； 步驟S4、循環進行步驟SI、步驟S2、步驟S3，得到所需的擴頻驅動信號。
2.根據權利要求I所述的基於擴頻技術的驅動信號調製方法，其特徵在於 所述步驟SI還包括 利用一驅動信號生成單元生成被調製的驅動信號； 利用一擴頻序列生成單元生成需要的擴頻序列。
3.根據權利要求I所述的基於擴頻技術的驅動信號調製方法，其特徵在於 所述步驟S2中，所述擴頻運算單元利用具有高碼率的擴頻碼序列採用各種調製方式來擴展頻譜；擴頻運算的處理流程包括將信源與設定的偽隨機碼進行模二加；用偽隨機碼序列對信號進行多頻頻移鍵控；用一定碼序列對信號進行選擇的多時片的時移鍵控。
4.根據權利要求I所述的基於擴頻技術的驅動信號調製方法，其特徵在於 所述步驟S2中，任意選擇被調製的驅動信號的調製範圍。
5.根據權利要求I所述的基於擴頻技術的驅動信號調製方法，其特徵在於 所述步驟S2中的基準信號由內部產生或者由外部提供。
6.根據權利要求I所述的基於擴頻技術的驅動信號調製方法，其特徵在於 所述步驟S3中，由輸出的正態分布結果來決定其輸出高低狀態；或者對運算結果使用哈希算法或次冪運算，由哈希算法或次冪運算結果來決定其輸出高低狀態；或者直接判斷步驟S2的運算狀態為「 I 」或則「O」，來輸出其高低狀態。
7.一種基於擴頻技術的驅動信號調製系統，其特徵在於，所述系統包括 驅動信號生成單元，用以生成被調製的驅動信號； 擴頻序列生成單元，用以生成擴頻序列； 信號輸入單元，用於將所述驅動信號生成單元生成的驅動信號以及擴頻序列生成單元生成的擴頻序列作為輸入信號，輸入至一擴頻運算單元； 擴頻運算單元，用於以一個基準信號為準，對驅動信號和擴頻序列在規定範圍內進行擴頻運算； 狀態輸出單元，用以根據所述擴頻運算單元的運算結果來決定輸出的狀態。
8.根據權利要求7所述的基於擴頻技術的驅動信號調製系統，其特徵在於 所述系統還包括調製範圍選擇單元，用以任意選擇被調製的驅動信號的調製範圍。
9.根據權利要求7所述的基於擴頻技術的驅動信號調製系統，其特徵在於 所述基準信號由內部產生或者由外部提供。
10.根據權利要求7所述的基於擴頻技術的驅動信號調製系統，其特徵在於 所述系統利用可編程邏輯器件、在可編程邏輯器件內完成，或者利用分離模塊完成。
全文摘要
本發明揭示了一種基於擴頻技術的驅動信號調製方法及系統，所述方法包括如下步驟步驟S1、將一列驅動信號以及一列擴頻序列作為輸入信號輸入至一擴頻運算單元；步驟S2、所述擴頻運算單元以一個基準信號為準，對驅動信號和擴頻序列在規定範圍內進行擴頻運算；步驟S3、根據步驟S2的運算結果來決定輸出的狀態；步驟S4、循環進行步驟S1、步驟S2、步驟S3，得到所需的擴頻驅動信號。本發明解決了目前各種設備或模塊抑制EMI難以滿足設計要求的問題，並在一定程度上提高了某些模塊的效率，具有簡單，高效，調製度可控，在要求範圍隨機性好的特點。
文檔編號H04B1/69GK102843161SQ20121028354
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日
發明者史宣漢, 周冬 申請人:江蘇中江物聯網科技有限公司