[發明專利]三角調頻信號調制器、解調器以及無線通信系統

有效

• 申請號: 202010301576.7
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111614589B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 吳司熠;潘程浩;魏強;吳川
• 申請（專利權）人: 上海磐啟微電子有限公司
• 主分類號: H04L27/12
• 分類號: H04L27/12;H04L27/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李笑笑

1.一種三角調頻信號調制器，其特征在于，所述三角調頻信號調制器適于生成目標三角調頻信號，所述目標三角調頻信號的相位由所述目標三角調頻信號的初始頻率以及頻率步進確定，所述目標三角調頻信號的初始頻率由所述目標三角調頻信號的帶寬確定，所述目標三角調頻信號的頻率步進為fstep＝(BW/2^SF-1)*d，其中，fstep為所述頻率步進，BW為所述目標三角調頻信號的帶寬，SF為所述目標三角調頻信號的擴頻因子，d為所述目標三角調頻信號的單調性；所述目標三角調頻信號是由待傳輸信息編碼處理以后的映射結果，所述目標三角調頻信號的最大個數為2^SF-1；所述目標三角調頻信號由頻率連續的兩段或三段信號組成，所述目標三角調頻信號在一個碼元內頻率連續變化不產生跳變；所述目標三角調頻信號為s(t)＝sin(2π×f(t)×t)，所述目標三角調頻信號的數字基帶信號為所述數字基帶信號在m點的相位為：其中f_c是射頻頻率，f_start為所述目標三角調頻信號的初始頻率，f_step為所述目標三角調頻信號的頻率步進；θ_m為所述數字基帶信號在m點的相位，BW為所述數字基帶信號的帶寬，θ₀為所述數字基帶信號的初始相位，n為正整數；所述目標三角調頻信號的頻率步進f_step采用如下公式計算：當頻率隨時間等差值遞增時，d＝1；當頻率隨時間等差值遞減時，d＝-1；所述目標三角調頻信號的時間長度由所述目標三角調頻信號的擴頻因子SF確定；

所述三角調頻信號調制器包括數字調制電路以及射頻模擬調制電路，其中：所述數字調制電路適于生成所述目標三角調頻信號的控制信號，所述控制信號由f(n)確定；所述數字調制電路包括編碼器以及控制信號生成器，其中：所述編碼器，適于對待發送數據進行編碼，生成與所述待發送數據對應的編碼數據并發送至所述控制信號生成器；所述控制信號生成器，適于根據所述編碼數據生成所述控制信號；

所述射頻模擬調制電路，與所述數字調制電路耦接；所述射頻模擬調制電路包括鎖相環電路；所述數字調制電路適于將所述控制信號輸出至所述鎖相環電路，以控制所述鎖相環電路生成所述目標三角調頻信號。

2.如權利要求1所述的三角調頻信號調制器，其特征在于，所述目標三角調頻信號的初始頻率取值范圍為[-BW/2，BW/2]。

3.如權利要求1所述的三角調頻信號調制器，其特征在于，所述目標三角調頻信號的第一段信號的頻率隨時間等差值從-BW/2遞增至BW/2，所述目標三角調頻信號的第二段信號的頻率隨時間等差值從BW/2遞減至-BW/2。

4.一種三角調頻信號解調器，其特征在于，適于接收經由權利要求1～3任一項所述的三角調頻信號調制器發射的目標三角調頻信號，并對所述目標三角調頻信號進行解調；所述三角調頻信號解調器包括：第一混頻器、同步緩存器、處理器，其中：

所述第一混頻器，適于對接收到的信號由低中頻下變頻至零中頻；以及，接收所述處理器輸出的頻偏值，根據所述頻偏值對所述接收到的信號進行去頻偏處理；

所述同步緩存器，適于存儲預設長度的采樣信號，所述預設長度由所述目標三角調頻信號的擴頻因子確定；以及，接收所述處理器輸出的同步地址，對存儲的所述采樣信號進行同步；所述預設長度的采樣信號是將所述第一混頻器的輸出信號等分后的一份信號；

所述處理器，適于生成與所述采樣信號同步且長度相同的本地三角調頻信號，將所述采樣信號與所述本地三角調頻信號進行復數乘法運算，對復數乘法運算結果進行離散傅里葉變換；根據所述離散傅里葉變換結果計算所述同步地址以及所述頻偏值，并根據所述離散傅里葉變換結果進行解碼操作。