[發明專利]一種能自適應載波波形的調制解調系統

有效

• 申請號: 201710045019.1
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN107070564B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 張錦南;李靖;李傳嵐;王賽;左勇;袁學光;李利靜;吳恩森;趙澤學;甘淵;鄶洪楠;孫愷澤
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04L27/00;H04B5/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 祗志潔

一種能自適應載波波形的調制解調系統方案，涉及NFC技術和移動互聯網技術領域。所述的調制解調系統方案，采用FPGA實現，包括調制鏈路和解調鏈路。調制鏈路包括載波恢復模塊、幀封裝模塊和編碼模塊。解調鏈路包括方波化模塊、信號自動識別模塊、載波頻率測量模塊和字節封裝模塊。本發明基于FPGA改進了傳統的數學運算的解調方式，改為同步采樣的方式，FPGA內部不同邏輯塊并行執行，可同時處理不同事務，具有很高的執行效率，可負責大量的數據運算及實時處理，減小了因載波波形差異和噪聲等因素對該測試儀表準確性的影響，解決了現有測試儀表的兼容與匹配問題。

技術領域

本發明涉及NFC(Near Field Communication，近距離無線通信)技術和移動互聯網技術領域，具體涉及一種能自適應載波波形的調制解調系統。

背景技術

NFC技術，最早是在2002年由荷蘭飛利浦和日本索尼公司共同開發，由諾基亞和索尼等著名廠商聯合主推的一種近距離非接觸式識別和互聯技術，由原有的13.56MHz非接觸式射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術和無線互聯技術整合RFID讀寫器、RFID標簽和點對點通信功能演變而來，能與兼容設備在短距離內進行識別和數據交換。

近年來，移動互聯網發展迅猛，以智能手機為代表的移動設備，因其攜帶方便，應用擴展靈活多樣等特點，成為人們越來越重要的信息終端。移動設備對近距離互聯技術的需求使得NFC技術找到了它適合的應用平臺。

NFC技術在國外已經被炒得火熱，盡管很多手機已經集成了NFC功能，但是并沒有經過完善的測試，這就導致在使用過程中有很多的不確定性，NFC微小的差異在實際應用中會產生較大的性能偏差。而許多廠商的不測試、不完善測試導致了實際應用推廣的難度。而且由于應用場景不同，生產廠家、生產技術的參差不齊和技術標準不同等原因，現在流通的NFC標簽并不能達到統一的標準，其中最明顯的即各類NFC標簽進行數據調制的載波波形不一，據試驗測試，以正弦波、方波兩種最為常見。

這些問題直接導致了現有的NFC測試儀器有與某些NFC標簽的不兼容、不匹配、終端標準不一等問題，以至于無法進行正確的測試。

發明內容

為了解決現有的NFC測試儀器無法正確測試的問題，本發明基于FPGA(Field－Programmable Gate Array，現場可編程門陣列)提出了一種能自適應載波波形的調制解調系統。

本發明提供的調制解調系統，采用FPGA實現，包括調制鏈路和解調鏈路。

所述調制鏈路包括：載波恢復模塊、幀封裝模塊和編碼模塊。

場上的載波輸入FPGA，經過載波恢復模塊得到與載波同頻同相的時鐘信號，之后把時鐘信號傳給編碼模塊；FPGA將ARM(Advanced RISC Machines，精簡指令芯片)傳來的數據通過幀封裝模塊封裝成幀后傳給編碼模塊；編碼模塊得到時鐘和成幀的數據后完成編碼，編碼后的波形經過乘法器和載波調制到一起。

所述解調鏈路包括：方波化模塊、信號自動識別模塊、載波頻率測量模塊和字節封裝模塊。

模擬信號經過采樣后得到離散的數字信號，離散的數字信號進入FPGA之后進入方波化模塊，經過判決，將離散的數字信號轉化為連續的數字信號輸出；連續的數字信號進入信號自動識別模塊，識別出信號的制式、速率和通信的方向，之后改寫相應的寄存器，再把輸入寄存器的值輸出給字節封裝模塊。

同時，進入FPGA的離散的數字信號進入載波頻率測量模塊，測量出數字信號的頻率，之后改寫相應的寄存器，然后把輸入寄存器的值輸出給字節封裝模塊。

字節封裝模塊整合兩路輸入寄存器的值，再將兩路輸入寄存器的值重新整合封裝成既定的4個字節形式。