[發明專利]分站、信號傳輸系統和方法以及網絡拓撲結構

有效

• 申請號: 201210119143.5
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102664776A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 李潤楊;聶清;唐薇
• 申請（專利權）人: 北京彌佳電子科技有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

技術領域

本發明涉及礦井、隧道用集群對講通信、廣播、人員定位系統的信號傳輸。具體地，涉及一種分站、多頻段FSK調頻信號傳輸系統和方法以及用于其的網絡拓撲結構。

背景技術

礦井、隧道電磁環境狀況復雜，電磁波在空間傳輸損耗嚴重，無線通信距離短，無線通信必須通過有線傳輸信號的方式來延長通信距離。

目前礦井、隧道用集群對講通信、廣播、人員定位系統多采用以下幾種信號傳輸方式：

第一，泄漏電纜傳輸。傳統的通信設備多采用泄露電纜作為傳輸介質，且泄露電纜兼負無線信號收發功能，因此布線受環境影響較大，且長距離傳輸的信號易衰減，需要大量的中繼器，系統組網方式有限，施工復雜，價格昂貴。

第二，CAN、RS485通信銅纜有線傳輸。在人員定位系統中多采用該傳輸系統，但是該方式數據傳輸速率低，距離短，信息容量低。

第三，光纖環網對講、廣播系統。對于無環網條件礦井、臨時隧道施工等環境下，該系統的成本高，網絡復雜。

第四，功放輸出、長距離擴音廣播喇叭。此種方式多用于較小區域范圍，如廣場、校園，該傳輸方式的終端數量有限。

因此，在礦井、隧道用集群對講通信、廣播、人員定位系統中亟需一種能夠解決上述問題的信號傳輸系統。

發明內容

本發明旨在提供分站以及包括該分站的信號傳輸系統，以克服上文提到的現有技術中的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種分站，其特征在于，該分站包括：

主控制模塊，用于接收來自多調頻調制模塊以及外部端口的信號，對信號進行處理，以及向多調頻調制模塊以及外部端口發送信號；

多調頻調制模塊，與所述主控制模塊連接，所述多頻段調制模塊包括：

第一控制單元，用于接收所述主控制模塊的第一數字信號，并對該第一數字信號進行卷積碼編碼、傅里葉逆變換、數據成幀和數字濾波得到第二數字信號；

第一模擬前端模塊，與所述第一控制單元連接，用于對來自所述第一控制單元的第二數字信號進行數字調頻、數模轉換、模擬濾波、驅動得到第一模擬信號，并且將該第一模擬信號發送至外部；

第二模擬前端模塊，用于接收外部的第二模擬信號，并對該第二模擬信號進行放大、模擬濾波、模數轉換和數字解調得到第三數字信號；以及

第二控制單元，與所述第二模擬前端模塊連接，用于對來自所述第二模擬前端模塊的第三數字信號進行噪聲消除、傅里葉變換、卷積碼解碼，得到第四數字信號，并且發送該第四數字信號；

其中，所述數字調頻為多頻段4FSK調制，所述數字解調為多頻段4FSK解調。

在本發明的分站的一個優選實施方案中，所述數字調制為多頻段2nFSK調制，所述數字解調為多頻段2nFSK解調，其中n為大于2的整數。

在本發明的分站的一個優選實施方案中，所述分站還包括：射頻收發模塊，與所述主控制模塊連接，用于接收來自所述主控制模塊的數字信號和外部的433MHz無線語音信號，對所述數字信號和所述433MHz無線語音信號進行放大、編解碼處理，以及向外部和所述主控制模塊發送信號。

在本發明的分站的一個優選實施方案中，所述分站還包括：音頻編解碼模塊，與所述主控制模塊連接，用于對接收自所述主控制模塊的數字信號進行音頻編解碼、數字功率放大和音頻輸出。

在本發明的分站的一個優選實施方案中，所述分站還包括：RFID收發模塊，與所述主控制模塊連接，用于接收來自所述主控制模塊的數字信號以及配套的無線電子標簽的2.4G無線信號，對所述數字信號和所述2.4G無線信號進行編解碼，以及向所述主控制模塊以及配套的所述無線電子標簽發送信號。

在信號調制過程中，所述多調頻調制模塊的第一控制單元和第一模擬前端模塊對輸入的數字信號進行一系列運算，輸出若干組獨立的編碼，多組編碼組成數據幀。由于多組輸出編碼相互獨立，所以信息安全性高、抗干擾能力強。然后對輸出編碼進行多頻段FSK調制，將總帶寬劃分成若干子帶寬，相對于傳統的單頻段FSK調制模式，多頻段FSK調制增加了信息傳輸密度，提高了數據傳輸容量。

信號解調過程是信號調制過程的逆過程。

根據本發明的一個方面，提供一種多調頻信號傳輸系統，其特征在于，該系統包括上述述的第一分站和第二分站，且所述第一分站和所述第二分站之間通過通信線纜進行連接；