[發明專利]無線多通道通信實驗平臺

無效

• 申請號: 201110302507.9
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102510312A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 沈越泓;楊保峰;鄭翔;簡偉;魏以民;郭明喜;袁志鋼
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04B7/08;G09B19/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，涉及無線通信算法的實驗驗證，為一種無線多通道通信實驗平臺。

背景技術

無線通信是由發射機與接收機組成的。而傳統的發射機或接收機通常包括一個發射天線或接收天線，也即屬于單通道無線通信系統。隨著無線通信技術的迅猛發展，采用具有多個發射天線或者接收天線的多通道無線通信技術也越來越多。特別的，需要具有多個接收天線的多通道無線通信技術主要有：多輸入多輸出(MIMO)技術、無線信道統計復用技術(《統計復用無線通信系統》CN200910028468.0)、盲源分離技術、偵查測向技術、多通道抗干擾技術等。

對于教學與科研來說，設計一種便于實施現場教學演示相應無線通信技術的實驗平臺，以及在科研工作中易于進行不同無線通信算法驗證的實驗平臺，是一件具有重要意義的工作。

目前在高校《通信原理》課程中所使用的“通信原理實驗箱”，就是一種便于實施現場教學演示單通道無線通信技術的實驗平臺。但該實驗平臺功能單一，只能完成對單通道無線通信系統中的基本模塊，例如調制解調、編譯碼等固定于實驗箱內的器件功能的驗證。

有部分文獻對多通道數據采集系統進行了研究：《工業CT多通道數據采集系統研究》(《計算機工程與設計》2004年第9期)、《多通道信號遙測系統數據采集與顯示研究》(《測控技術》2009年第12期)、《基于FPGA的多通道數據采集卡開發》(《組合機床與自動化加工技術》2010年第2期)、《基于LabVlEW的便攜式多通道溫度數據采集系統設計》(《光電技術應用》2009年第6期)、《基于USB的高精度多通道數據采集卡設計》(《電子科技》2010年第2期)，但這些研究仍然存在以下問題：

1、應用方向較窄，且無用于無線通信方向的；

2、結構復雜，均需專用的模數轉換芯片或數據采集卡才能完成A/D變換功能；

3、多數需在特定的FPGA編程語言環境下使用；

4、功能單一，只能完成數據采集功能。

此外，專利《基于聲卡的調制解調方法和系統》(CN200310104160.2)提供了一種用于數字通信的調制解調方法和系統，利用計算機CPU完成對信號的實時調制與解調，用聲卡完成A/D、D/A變換及信號的輸入輸出；擴大了聲卡的用途；信號的調制與解調算法采用計算機軟件實現，可以根據當前通信使用的信道類型，調用不同的調制與解調算法模塊來通信，可以非常靈活、方便、廉價地實現數字信號傳輸，并且可以通過短波、超短波電臺來實現數據的無線數字通信。但這份專利所設計的系統屬于單通道無線通信系統，用于處理調制與解調技術，同時需專門的接口匹配模塊以及設置專用的輸入輸出緩沖器等。

目前尚未見到有關無線多通道通信實驗平臺的有關文獻及專利。

發明內容

本發明要解決的問題是：在無線通信領域，特別是多通道無線通信系統，尚無能夠便于實施現場教學演示相應無線通信技術，或在科研工作中進行不同無線通信算法驗證的實驗平臺。

本發明的技術方案為：無線多通道通信實驗平臺，發射端設有至少一個發射機，發送通道總數為N，發射端經無線信道發送信號，接收端由一個通道總數為M的無線通信多通道接收機接收信號，并轉為M路音頻信號輸出，M≥2，以計算機中的聲卡作為模數轉換器，每一個聲道對應接收端的一個通道，將M路音頻信號轉換為數字信號，輸出至計算機保存，在計算機中以所述數字信號為基礎，驗證不同的無線通信算法，其中，發送通道總數N與接收機通道總數目M取決于所驗證的無線通信算法。

接收機的通道總數目M大于或等于所驗證的無線通信算法中所要求的接收端通道數目，聲卡為單聲道聲卡時，由M個聲卡構成聲卡陣列來對應采集M個接收通道的音頻數據；聲卡為雙聲道聲卡，接收端通道總數M＞2時，由個聲卡構成聲卡陣列，表示對式內數據進行向上取整。

優選聲卡陣列共用同一晶振，構成共晶振聲卡陣列。

進一步的，計算機的輸出端連接聲卡，計算機中經無線通信算法處理的數字信號輸出至聲卡，以聲卡作為數模轉換器，將處理后的數字信號轉換為音頻信號輸出。

通過計算機程序控制聲卡進行模數轉換或數模轉換，由計算機程序調用無線通信算法進行驗證，所述計算機程序的編程軟件與無線通信算法的編程軟件一致。