專利名稱：基于聲表面波器件的碼域參考Chirp超寬帶系統(tǒng)調(diào)解設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電訊設(shè)備，特別是一種基于聲表面波器件的碼域參考Chirp超寬 帶系統(tǒng)調(diào)解設(shè)備。
二背景技術(shù)：
超寬帶(UWB，Ultra Wide Band)技術(shù)作為一種非傳統(tǒng)的、新穎的無線傳輸技術(shù)，通 常采用極窄脈沖(脈寬在納秒至數(shù)百皮秒量級(jí))或極寬的頻譜(相對(duì)帶寬大于20%或絕對(duì) 帶寬大于500MHz)來傳送信息。 現(xiàn)有超寬帶技術(shù)體制從信號(hào)調(diào)制的角度可以劃分為脈沖調(diào)制和載波調(diào)制兩大類， 其中脈沖調(diào)制方式被稱為IR-UWB，載波調(diào)制方式則包括MB-OFDM、 DS-CDMA、 Chirp-UWB等； 從信號(hào)檢測(cè)的角度可以劃分為發(fā)送參考方式和非發(fā)送參考方式兩大類，其中發(fā)送參考方式 的本質(zhì)是自相干檢測(cè)，非發(fā)送參考方式則包括相干和非相干檢測(cè)。 現(xiàn)有的超寬帶無線傳輸技術(shù)主要面向近距離、高速率的應(yīng)用領(lǐng)域，但在諸多應(yīng)用 領(lǐng)域，需要進(jìn)一步提高超寬帶無線傳輸?shù)木嚯x。而現(xiàn)有超寬帶技術(shù)體制主要針對(duì)近距離應(yīng) 用提出的，因此直接應(yīng)用于中遠(yuǎn)距離無線傳輸領(lǐng)域?qū)⒚媾R著著諸多困難。具體地講，隨著通 信距離的拓展，超寬帶無線傳輸將主要面臨以下突出困難多徑干擾更加嚴(yán)重；系統(tǒng)的性 能指標(biāo)要求與低功耗、小型化設(shè)計(jì)之間更加突出；與其它系統(tǒng)的共存性問題將會(huì)更加突出； 帶內(nèi)其它信號(hào)的干擾將更加嚴(yán)重；現(xiàn)有超寬帶系統(tǒng)發(fā)射效率低的問題更加突出；現(xiàn)有器件 水平成為制約超寬帶技術(shù)實(shí)用化水平的主要瓶頸，隨著通信距離的進(jìn)一步提高，這一問題 將更加突出。因此，超寬帶技術(shù)上的改進(jìn)勢(shì)在必行。
三
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種基于聲 表面波器件的碼域參考Chirp超寬帶系統(tǒng)調(diào)解設(shè)備，可有效解決多徑干擾嚴(yán)重，小型化困 難，與其它系統(tǒng)的共存性差，以及超寬帶系統(tǒng)發(fā)射效率低的問題，所說的調(diào)解包括調(diào)制和解 調(diào)(簡(jiǎn)稱調(diào)解)，因此，該實(shí)用新型的名稱還可寫為基于聲表面波器件的碼域參考Chirp超 寬帶系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)設(shè)備，其解決的技術(shù)方案是，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，發(fā)射機(jī)由發(fā)射機(jī)微控 制器、超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器、超寬帶功率放大器、超寬帶發(fā)射天線構(gòu)成，發(fā)射機(jī)微控制 器的輸入端接待調(diào)制信號(hào)，發(fā)射機(jī)微控制器的輸出端接超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器的輸入 端，超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端經(jīng)隔離直流電容同超寬帶功率放大器相接，超寬帶 功率放大器上裝有超寬帶發(fā)射天線；所說的接收機(jī)是超寬帶低噪聲放大器輸入端裝有超寬 帶接收天線，超寬帶低噪聲放大器輸出端接SAW模擬濾波器輸入端，SAW模擬濾波器輸入 端經(jīng)隔離直流電容接功率分配器的輸入端，功率分配器兩輸出端接第一四相乘法器的輸入 端，經(jīng)串聯(lián)的第一四相乘法器、第二四相乘法器接接收機(jī)微控制器，本實(shí)用新型方法獨(dú)特、 先進(jìn)，與時(shí)域發(fā)送參考體制相比，該系統(tǒng)不需要模擬延時(shí)器件，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；與頻域發(fā)送參考 體制相比較，該系統(tǒng)不僅性能占優(yōu)，結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化，而且性能不會(huì)隨著多徑時(shí)延或傳輸速
3率的增加而明顯惡化，因此適用的傳輸速率或傳輸距離得到了提高。C0TR-UWB系統(tǒng)具備了 發(fā)送參考技術(shù)體制的優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化，從而更加有利于系統(tǒng)的小型化與集 成化設(shè)計(jì)。
四
圖1為本實(shí)用新型的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)圖。 圖2為本實(shí)用新型的接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。 由圖1、圖2給出，本實(shí)用新型包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，發(fā)射機(jī)由發(fā)射機(jī)微控制器 (IC1)、超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器、超寬帶功率放大器、超寬帶發(fā)射天線構(gòu)成，發(fā)射機(jī)微控制 器1的輸入端接待調(diào)制信號(hào)，發(fā)射機(jī)微控制器1的輸出端接超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器6的 輸入端，超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器6的輸出端經(jīng)隔離直流電容(C)7同超寬帶功率放大器8 相接，超寬帶功率放大器8上裝有超寬帶發(fā)射天線9 ;所說的接收機(jī)是超寬帶低噪聲放大器 11輸入端裝有超寬帶接收天線IO，超寬帶低噪聲放大器11輸出端接SAW模擬濾波器12輸 入端，SAW模擬濾波器12輸入端經(jīng)隔離直流電容(C) 13接功率分配器14的輸入端，功率分 配器14兩輸出端接第一四相乘法器15的輸入端，經(jīng)串聯(lián)的第一四相乘法器15、第二四相乘 法器16接接收機(jī)微控制器(IC2)22。 為了保證使用效果，所說的發(fā)射機(jī)微控制器(ICl)l是由正交碼產(chǎn)生器模塊4、碼 變換模塊2、乘法器模塊3和加法器模塊5構(gòu)成，碼變換模塊2輸入端接輸入的待調(diào)制信號(hào)， 碼變換模塊2的輸出端接乘法器模塊3的輸入端，正交碼產(chǎn)生器模塊4接乘法器模塊3的 輸入端，乘法器模塊3的輸出端接加法器模塊5，加法器模塊5上接有輸入的全"l"碼，加法 器模塊5經(jīng)輸出端接超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器6的輸入端； 所說的接收機(jī)微控制器是由正交碼產(chǎn)生器模塊18、積分窗口控制模塊19、采樣模 塊20、判決模塊21構(gòu)成，正交碼產(chǎn)生器模塊18接第二四相乘法器16，積分窗口控制模塊19 接積分器17，采樣模塊20的輸入端接積分器17的輸出端，采樣模塊20的輸出端接判決模 塊21的輸入端，判決模塊21的輸出端輸出解調(diào)數(shù)據(jù)。 上述所說發(fā)射機(jī)和接收機(jī)各部件均是公知的市售產(chǎn)品，本實(shí)用新型的積極貢獻(xiàn)
在于將這些公知的現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)科學(xué)組合，組合成適于基于聲表面波器件的碼域參考Chirp
超寬帶系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)設(shè)備，其中發(fā)射機(jī)微控制器IC1、接收機(jī)微控制器IC2可采用現(xiàn)有的
PIC18F1320型，或自行購(gòu)件組裝。 本實(shí)用新型的積極貢獻(xiàn)在于 (1)保持了發(fā)送參考脈沖超寬帶固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)； (2)根據(jù)傳輸距離來設(shè)計(jì)線性掃頻的周期，在接收端實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)能量的聚集，可以 較好地解決中遠(yuǎn)距離超寬帶通信過程的嚴(yán)重多徑干擾問題，進(jìn)而提高了系統(tǒng)的性能； (3)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境靈活選擇工作頻帶和工作帶寬，從而避 開主要的干擾源，同時(shí)避免對(duì)其它通信系統(tǒng)的干擾。同時(shí)，接收機(jī)對(duì)各類外部干擾信號(hào)具有 較強(qiáng)的抑制作用；[0017] (4)信號(hào)在頻域和時(shí)域上均具有良好的隱蔽性； (5)接收端可以利用線性調(diào)頻帶來的增益，從而有效地提高了系統(tǒng)性能； (6)由于采用恒包絡(luò)信號(hào)結(jié)構(gòu)，從而有效提高了信號(hào)發(fā)射效率； (7)保持了脈沖的高時(shí)間分辨率特性，具備了高精度測(cè)距的能力。
權(quán)利要求一種基于聲表面波器件的碼域參考Chirp超寬帶系統(tǒng)調(diào)解設(shè)備，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，其特征在于，發(fā)射機(jī)由發(fā)射機(jī)微控制器、超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器、超寬帶功率放大器、超寬帶發(fā)射天線構(gòu)成，發(fā)射機(jī)微控制器(1)的輸入端接待調(diào)制信號(hào)，發(fā)射機(jī)微控制器(1)的輸出端接超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器(6)的輸入端，超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器(6)的輸出端經(jīng)隔離直流電容(7)同超寬帶功率放大器(8)相接，超寬帶功率放大器(8)上裝有超寬帶發(fā)射天線(9)；所說的接收機(jī)是超寬帶低噪聲放大器(11)輸入端裝有超寬帶接收天線(10)，超寬帶低噪聲放大器(11)輸出端接SAW模擬濾波器(12)輸入端，SAW模擬濾波器(12)輸入端經(jīng)隔離直流電容(13)接功率分配器(14)的輸入端，功率分配器(14)兩輸出端接第一四相乘法器(15)的輸入端，經(jīng)串聯(lián)的第一四相乘法器(15)、第二四相乘法器(16)接接收機(jī)微控制器(22)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲表面波器件的碼域參考Chirp超寬帶系統(tǒng)調(diào)解設(shè)備， 其特征在于，所說的發(fā)射機(jī)微控制器(1)是由正交碼產(chǎn)生器模塊(4)、碼變換模塊(2)、乘法 器模塊(3)和加法器模塊(5)構(gòu)成，碼變換模塊(2)輸入端接輸入的待調(diào)制信號(hào)，碼變換模 塊(2)的輸出端接乘法器模塊(3)的輸入端，正交碼產(chǎn)生器模塊(4)接乘法器模塊(3)的 輸入端，乘法器模塊(3)的輸出端接加法器模塊(5)，加法器模塊(5)上接有輸入的全"l" 碼，加法器模塊(5)經(jīng)輸出端接超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器(6)的輸入端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲表面波器件的碼域參考Chirp超寬帶系統(tǒng)調(diào)解設(shè) 備，其特征在于，所說的接收機(jī)微控制器是由正交碼產(chǎn)生器模塊(18)、積分窗口控制模 塊(19)、采樣模塊(20)、判決模塊(21)構(gòu)成，正交碼產(chǎn)生器模塊(18)接第二四相乘法器 (16)，積分窗口控制模塊(19)接積分器(17)，采樣模塊(20)的輸入端接積分器(17)的輸 出端，采樣模塊(20)的輸出端接判決模塊(21)的輸入端，判決模塊(21)的輸出端輸出解 調(diào)數(shù)據(jù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及基于聲表面波器件的碼域參考Chirp超寬帶系統(tǒng)調(diào)解設(shè)備，有效解決多徑干擾嚴(yán)重，小型化困難，共存性差及發(fā)射效率低的問題，結(jié)構(gòu)是，發(fā)射機(jī)微控制器接超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器，超寬帶Chirp信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端經(jīng)隔離直流電容同超寬帶功率放大器相接，超寬帶功率放大器上裝有超寬帶發(fā)射天線；接收機(jī)是超寬帶低噪聲放大器輸入端裝有超寬帶接收天線，超寬帶低噪聲放大器輸出端接SAW模擬濾波器輸入端，SAW模擬濾波器輸入端經(jīng)隔離直流電容接功率分配器的輸入端，功率分配器兩輸出端接第一四相乘法器的輸入端，經(jīng)串聯(lián)的第一四相乘法器、第二四相乘法器接接收機(jī)微控制器，本實(shí)用新型方法獨(dú)特、先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，更加有利于系統(tǒng)的小型化與集成化設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)H04B7/005GK201467126SQ20092009045
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者萬磊, 劉仕剛, 劉洛琨, 孔澤華, 常力, 康榮宗, 張劍, 張志遠(yuǎn), 李霞, 汪濤, 郭虹, 高沈 申請(qǐng)人:張劍