摘要：介紹用８９Ｃ５１單片微機(jī)控制直接數(shù)字頻率合成器（ＤＤＳ）實(shí)現(xiàn)短波跳頻／四相差分鍵控（ＦＨ／ＤＱＰＳＫ）調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制過程，著重討論了單片微機(jī)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)。討論分析了采用ＡＤ７００８實(shí)現(xiàn)該調(diào)制的方法并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

    關(guān)鍵詞：單片機(jī)  直接數(shù)字頻率合成（ＤＤＳ）   跳頻（ＦＨ）   四相差分鍵控（ＤＱＰＳＫ）

    頻率合成器是利用一個(gè)（或多個(gè)）標(biāo)準(zhǔn)信號產(chǎn)生多種頻率信號的設(shè)備。它不僅要求輸出頻率的精確度和穩(wěn)定度高，而且要求頻帶盡可能寬。直接數(shù)字頻率合成（ＤＤＳ）是繼直接頻率合成和間接頻率合成之后發(fā)展起來的第三代頻率合成技術(shù)。由于它具有相對帶寬很寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、頻率分辨率很高、便于集成以及頻率、相位和幅度均可控制等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、電子對抗等軍事通信系統(tǒng)和移動(dòng)通信中。特別是在短波跳頻通信中，信號在較寬的頻帶上不斷變化，并且要求在很小的頻率間隔內(nèi)快速地變換頻率和相位。采用ＤＤＳ技術(shù)用于跳頻信號調(diào)制的理想選擇。跳頻系統(tǒng)不僅需要一個(gè)高精度迅速變化頻率的頻率合成器，還要求一個(gè)能產(chǎn)生數(shù)百或數(shù)千條跳頻序列發(fā)生和頻率控制的指令。本文采用８９Ｃ５１單片機(jī)作為中央控制芯片來產(chǎn)生跳頻指令，控制ＤＤＳ實(shí)現(xiàn)跳頻信號的調(diào)制。

１ 短波跳頻通信系統(tǒng)的調(diào)制

    短波跳頻系統(tǒng)一般采用Ｍ進(jìn)制頻移鍵控（ＭＦＳＫ）調(diào)制方式。文獻(xiàn)[１]提出短波跳頻通信系統(tǒng)的調(diào)制可采用四相差分鍵控ＤＱＰＳＫ調(diào)制方式。由于短波信道僅在１０ｋＨｚ（白天）或２．５ｋＨｚ（晚上）的帶寬內(nèi)是近似靜態(tài)的[１]，所以跳頻信號差分相位調(diào)制信息為同一頻率前后相鄰出現(xiàn)的相位差。根據(jù)文獻(xiàn)[２]，我們選擇系統(tǒng)參數(shù)為：①跳頻頻率間隔為３ｋＨｚ；②跳頻帶寬１．５３６ＭＨｚ，共５１２個(gè)頻點(diǎn)；③跳頻數(shù)為６４，根據(jù)信道質(zhì)量從５１２個(gè)頻點(diǎn)中選��；④跳頻速率為２５６０跳／秒（頻隙時(shí)間３９０．６２５μｓ，信號時(shí)間３３３．３３３μｓ，頻率變換時(shí)間５７．２９２μｓ）；⑤信息比特速率５１２０ｂｉｔ／ｓ。圖１為信號的ＦＨ／ＤＱＰＳＫ調(diào)制過程框圖。在時(shí)鐘的同步狀態(tài)下，根據(jù)跳頻碼從６４個(gè)相位存儲器中取出同一跳頻碼上次出現(xiàn)的信號的絕對相位，再加上差分相位作為當(dāng)前信號的絕對相位，并存儲到該相位存儲器中。同時(shí)跳頻碼控制輸出信號頻率字，把相位字和頻率字寫入ＤＤＳ相應(yīng)的存貯器以更新頻率和相位，啟動(dòng)ＤＤＳ工作。其中，差分相位由每兩個(gè)信息比特決定。如采用π／４ＤＱＰＳＫ方式，則信息序列與相位變化關(guān)系如表１所示。

表1 π/4 DQPSK系統(tǒng)編碼與相位變化的關(guān)系

二進(jìn)制信息序列	相位變化△фk
00	π/4
01	3π/4
11	-3π/4
10	-π/4

２ ＤＤＳ技術(shù)

    本文所采用的ＡＤ７００８[３]是ＡＤ公司生產(chǎn)的ＣＭＯＳ型ＤＤＳ芯片，該芯片功能較全、性價(jià)比