研制了70 MHz綜合基帶設(shè)備全數(shù)字測試信號源，能夠輸出遙測、數(shù)傳和時頻信號，并且具有通過PCI總線獲取數(shù)據(jù)和接受計算機監(jiān)控的能力。以數(shù)傳QPSK信號為例，討論了測試信號源的實現(xiàn)方法,并給出了仿真與測試結(jié)果。研究表明，已達到各項技術(shù)指標(biāo)。
關(guān) 鍵 詞 測試信號源; 差分四相移相鍵控; 直接數(shù)字頻率合成; 中頻數(shù)字化

70 MHz綜合基帶設(shè)備測試信號源
綜合基帶設(shè)備遙測終端自檢測試信號源能輸出遙測、數(shù)傳和時頻信號，并且具有通過PCI總線獲取數(shù)據(jù)和接受計算機監(jiān)控的能力。遙測信號包括編碼遙測信號和模擬遙測信號。編碼遙測信號采用二相移相鍵控(Biphase Shift Keying, BPSK)調(diào)制，模擬遙測信號采用多進制頻移鍵控(Multi-Frequency Shift Keying, MFSK)調(diào)制。碼速率、碼型和副載波頻率可變的BPSK信號和MFSK信號分別對70 MHz的載波進行數(shù)字調(diào)相。數(shù)傳信號有四相移相鍵控(Quarter Phase Shift Keying, QPSK)和BPSK兩種調(diào)制方式，其碼速率可變。數(shù)傳信號的載波頻率為70 MHz。時頻信號包括ASCII表達的時間碼、參考頻率、各種采樣信號和秒始信號。
測試信號源的主要組成有：晶振源(50 MHz)、副載頻產(chǎn)生、碼速率產(chǎn)生、信息碼存儲、碼型變換、副載波調(diào)制、載波調(diào)制、數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor, DSP)控制以及先進先出(First In First Out, FIFO)總線接口等。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。晶振的輸出經(jīng)直接數(shù)字頻率合成(Direct Digital Synthesizer, DDS)產(chǎn)生副載波頻率和碼速率。模擬器輸入的信息碼采取可預(yù)置方式，可由鍵盤選擇信息碼，為檢查設(shè)備性能提供了很大的靈活性。信息碼通過FIFO總線接口由監(jiān)控單元鍵盤置入通過信息處理單元送來，再由DSP從總線接口調(diào)入信息存儲器中，存儲器應(yīng)有足夠大的容量，能存儲一個格式的數(shù)據(jù)。由碼鐘推動地址變化使信息從存儲器一一送出，經(jīng)并串轉(zhuǎn)換變成串行碼。經(jīng)過碼型變換(碼型種類可以預(yù)置)，然后對副載波進行BPSK、QPSK、MFSK調(diào)制。調(diào)制器采用數(shù)模變換方式，在調(diào)制器的正弦(SIN)表地址中存有10位的數(shù)字正弦波，信息碼用來改變SIN表的高位地址，使正弦波的相位發(fā)生變化，完成PSK調(diào)制。D/A變換器輸出的模擬正弦波經(jīng)帶通濾波器濾除數(shù)字波紋后再經(jīng)適當(dāng)衰減輸出。輸出端有與噪聲源的相加器和接口，用以檢查設(shè)備的噪聲性能。

為檢查遙測單元的幀同步性能及誤幀率，可在模擬器輸出的遙測幀同步頭中加入一定數(shù)量的錯碼，錯碼數(shù)量和頻度可控。為使錯碼控制靈活，可由監(jiān)控單元軟件在產(chǎn)生遙測信息碼時加入錯碼，再下載給測試信號源。為能測試誤碼率等指標(biāo)，測試信號源設(shè)置了噪聲源。

數(shù)傳QPSK信號源的工程實現(xiàn)
根據(jù)工程項目需要，結(jié)合可變速率和中頻數(shù)字化的特點，從工程入手，設(shè)計出以現(xiàn)場可編程門陣列FPGA(EP2A15)、DSP(VC33)、D/A(AD9751)為硬件平臺，以QUARTUSⅡ為開發(fā)軟件的通用性70 MHz綜合基帶設(shè)備全數(shù)字可變速率測試信號源。

功率譜分析及仿真與測試結(jié)果
3.1 QPSK信號的功率譜密度分析[1]
QPSK信號利用載波的4種不同相位(或相位差)來表征數(shù)字信息的調(diào)制方式。和BPSK一樣，QPSK也可分為絕對移相和相對移相。