[發明專利]一種基于濾波器的通信方法及系統

有效

• 申請號: 202110964933.2
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113422616B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 馬少華;徐秀兵
• 申請（專利權）人: 南京志杰通信技術有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H04B1/16;H03H7/09;H03H7/01
• 代理公司: 南京瑞華騰知識產權代理事務所(普通合伙) 32368
• 代理人: 李超

1.一種基于濾波器的通信方法，其特征在于，包括：

利用改進的發送裝置對基帶信號進行低頻信號過濾和信號轉換處理，并將轉換后的基帶信號發送給信道；

基于高斯低通濾波器和巴特沃斯低通濾波器設計接收裝置，并結合切比雪夫函數優化所述接收裝置；

利用所述信道將所述轉換后的基帶信號發送給所述接收裝置；

通過所述接收裝置將轉換的基帶信號的頻帶進行分割，將分割完成的頻帶分配給便攜移動設備和計算機設備以完成通信；

所述發送裝置包括，

所述發送裝置由低通濾波器和F-P可調諧濾波器組成，通過低通濾波器對基帶信號中的低頻信號進行濾波處理，獲得的信號頻譜如下：

；

而后通過F-P可調諧濾波器將濾波后的基帶信號進行轉換；

其中，為復指數序列，DTFT為離散時間傅里葉變換，為基帶信號的樣本序列，為所述低通濾波器；

所述低通濾波器包括，

其中，為通帶的半徑，n為輸入信號，為平滑程度參數，用于表征低通濾波器的頻帶寬度；

分別采用金屬銅和金屬鋁作為發送裝置的電感和電容，所述發送裝置的電感和電容分布在發送裝置的不同疊層；

其中，發送裝置的疊層由3層金屬層組成，將其分別定義為層、層、層，分別將電感置于所述層，將電感置于所述層，將電容置于所述層。

2.根據權利要求1所述的基于濾波器的通信方法，其特征在于，所述轉換包括，

將濾波后的基帶信號的頻率轉換為適合在信道中傳輸的頻率：

其中，為轉換后的連續頻譜，q為移頻量，為濾波后的基帶信號的頻帶對應的角頻率，信道中傳輸的頻率范圍為2.4GHz~2.4835GHz。

3.根據權利要求2所述的基于濾波器的通信方法，其特征在于，所述接收裝置包括濾波器A和濾波器B；

基于低通濾波器設定濾波器A的技術指標；

選取切比雪夫函數作為濾波器A的逼近函數，根據所述逼近函數確定諧振腔的數目，完成濾波器A的設計；

在濾波器B中靠近電路中心一側的矩形環上添加金屬化過孔，使其電路在截止頻率附近發生諧振，以構成接收裝置。

4.根據權利要求3所述的基于濾波器的通信方法，其特征在于，所述技術指標包括帶寬、發送裝置中心頻率、低端阻帶處的抑制高度和帶內回波損耗；

所述帶寬設為950MHz；所述發送裝置中心頻率設為1.5GHz；所述低端阻帶處的抑制高度設為35dB；所述帶內回波損耗設為20dB。

5.根據權利要求4所述的基于濾波器的通信方法，其特征在于，所述切比雪夫函數包括，

傳輸函數：

反射函數：

其中，M為零點數，k為時延權值，為時頻變量，為的等波紋常數，、、為切比雪夫函數的特性多項式。

6.根據權利要求5所述的基于濾波器的通信方法，其特征在于，還包括，

金屬化過孔的孔間距為0.2mm。

7.一種基于濾波器的通信系統，其特征在于，包括：

發送裝置（100），包括低通濾波器（101）和F-P可調諧濾波器（102），所述發送裝置（100）用于將基帶信號中的低頻信號進行過濾，以及對過濾完成的基帶信號進行轉換；其中，分別采用金屬銅和金屬鋁作為發送裝置（100）的電感和電容，且所述發送裝置（100）的電感和電容分布在發送裝置（100）的疊層M1、M2、M3；

信道（200）與所述發送裝置（100）、接收裝置（300）連接，其用于將發送裝置（100）發送的信號傳輸給接收裝置（300）；

所述接收裝置（300）與所述信道（200）連接，其包括濾波器A（301）和濾波器B（302）；其中，所述濾波器A（301）用于降低傳輸延時，所述濾波器B（302）中靠近電路中心一側的矩形環上嵌有金屬化過孔，其用于將接收到的基帶信號的頻帶進行分割，并用于將分割結果分配給便攜移動設備和計算機設備，以完成實時通信；

其中，n為金屬化過孔的數量。