发明内容
针对上述无线电遥控器集中于一体存在这些的问题,本发明提供一种简单低成本一种无线遥控信号学习装置及学习方法,无需解码无线电遥控信号,可以把各种不同频率、调制方式和编码法方式无线遥控信号集中于一体。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:
一种无线遥控信号学习装置,该装置包括:无线遥控信号获取及处理装置、无线遥控信号发射装置和开关;开关用于切换选择无线遥控信号获取及处理装置和无线遥控信号发射装置
无线遥控信号获取及处理装置包括
天线,用于接收无线遥控器发射的遥控信号;
分路器,用于接收上述遥控信号,并将其分为第一路信号和第二路信号,分别送到第一I/Q下变频混频器和第二I/Q下变频混频器;
第一I/Q下变频混频器,用于对接收到的第一路信号进行零中频下变频处理,获取零频信号;
第二I/Q下变频混频器,用于对接收到的第一信号进行零中频下变频处理,获取中频信号;
第三低通滤波器,接收零频信号,滤去其中的高频信号,并输出第一低频信号;
第四低通滤波器,接收中频信号,滤去其中的高频信号,并输出第二低频信号;
第一模数转换器,用于接收第一低频信号,并将其转换为第一数字信号,存储于存储器中;
第二模数转换器, 用于接收第二低频信号,并将其转换为第二数字信号,存储于存储器中;
存储器,用于存储上述第一模数转换器和第二模数转换器输出的第一数字信号、第二数字信号和本振频率数据。
无线遥控信号发射装置包括
存储器,用于存储上述第一模数转换器和第二模数转换器输出的第一数字信号、第二数字信号和本振频率数据;
第一数模转换器,用于将存储器中的第一数字信号转换为模拟信号,并输出给第一低通滤波器;
第二数模转换器,用于将存储器中的第二数字信号转换为模拟信号,并输出给第二低通滤波器;
第一混频器,用于接收通过第一低通滤波器处理并输出的信号,并进行I/Q调制,输出第一路信号;
第二混频器,用于接收通过第二低通滤波器处理并输出的信号,并进行I/Q调制,输出第二路信号;
合路器,用于接收第一混频器和第二混频器的输出第一路信号和第二路信号,并将第一路信号和第二路信号合称为一路信号输出给天线;
天线,用于将接收的信号发射出去。
优选的,零频信号和中频信号相位差为90度;第一路信号和第二路信号相位差为90度。
本发明还提供了一种无线遥控信号学习方法,该方法包括如下步骤:无线遥控信号获取及处理步骤和无线遥控信号发射步骤;
无线遥控信号获取及处理步骤包括:
无线电遥控器发射遥控信号时,天线接收到该遥控信号,并将该遥控信号经过分路器均分为两路,分别送到正交的两路I/ Q下变频混频器中分别进行零中频下变频,分别获得零频I/Q信号和中频I/Q信号,该零频I/Q信号和中频I/Q信号分别经过两个低通滤波器滤波后,分别进行模拟—数字转换,然后将经过上述处理的两路I/Q信号和本振频率信息分别存储于存储器;
无线遥控信号发射步骤包括:
从存储器对应区域读取两路I/ Q数据和本振频率信息,按照读取的本振频率设置发射本振频率,读取两路I/ Q信号后分别经过数字—模拟转换,并分别将两路信号进行低通滤波后,分别送至两个下变频混频器进行I/ Q调制,调制后的信号经过合路器合为一路,通过天线发射出去。
优选的,在无线遥控信号获取及处理步骤中,
无线电遥控器发射遥控信号时,天线接收到该遥控信号的过程为:对无线电遥控器常用频率进行扫描,检测所要的无线遥控器的频率信息,天线就接收该遥控信号,频率进行扫描通过改变下变频混频器的本振频率的方法实现。
优选的,无线遥控信号获取及处理步骤中,零频信号和中频信号相位差为90度。
本发明的有益效果在于:使用本发明能够将不同无线遥控设备的遥控器信号,通过学习记录在本发明设计的遥控器中,替代原来的遥控器,本发明集成于手机,手机可以具备无线遥控器的功能。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1和图3,本发明提供了一种无线遥控信号学习装置,该装置包括:无线遥控信号获取及处理装置、无线遥控信号发射装置和开关;开关用于切换选择无线遥控信号获取及处理装置和无线遥控信号发射装置
无线遥控信号获取及处理装置包括
天线A,用于接收无线遥控器发射的遥控信号;
分路器X2,用于接收上述遥控信号,并将其分为第一路信号和第二路信号,分别送到第一I/Q下变频混频器M3和第二I/Q下变频混频器M4;
第一I/Q下变频混频器M3,用于对接收到的第一路信号进行零中频下变频处理,获取零频信号;
第二I/Q下变频混频器M4,用于对接收到的第一信号进行零中频下变频处理,获取中频信号;
第三低通滤波器F3,接收零频信号,滤去其中的高频信号,并输出第一低频信号;
第四低通滤波器F4,接收中频信号,滤去其中的高频信号,并输出第二低频信号;
第一模数转换器D1,用于接收第一低频信号,并将其转换为第一数字信号,存储于存储器J中;
第二模数转换器D2, 用于接收第二低频信号,并将其转换为第二数字信号,存储于存储器J中;
存储器J,用于存储上述第一模数转换器D1和第二模数转换器D2输出的第一数字信号、第二数字信号和本振频率数据。
无线遥控信号发射装置包括
存储器J,用于存储上述第一模数转换器D1和第二模数转换器D2输出的第一数字信号、第二数字信号和本振频率数据;
第一数模转换器A1,用于将存储器J中的第一数字信号转换为模拟信号,并输出给第一低通滤波器F1;
第二数模转换器A2,用于将存储器J中的第二数字信号转换为模拟信号,并输出给第二低通滤波器F2;
第一混频器M1,用于接收通过第一低通滤波器F1处理并输出的信号,并进行I/Q调制,输出第一路信号;
第二混频器M2,用于接收通过第二低通滤波器F2处理并输出的信号,并进行I/Q调制,输出第二路信号;
合路器X1,用于接收第一混频器M1和第二混频器M2的输出第一路信号和第二路信号,并将第一路信号和第二路信号合称为一路信号输出给天线A;
天线A,用于将接收的信号发射出去。
零频信号和中频信号相位差为90度;第一路信号和第二路信号相位差为90度。
本发明还提供了一种无线遥控信号学习方法,该方法包括如下步骤:无线遥控信号获取及处理步骤和无线遥控信号发射步骤;
无线遥控信号获取及处理步骤包括:
无线电遥控器发射遥控信号时,天线A接收到该遥控信号,并将该遥控信号经过分路器均分为两路,分别送到正交的两路I/ Q下变频混频器中分别进行零中频下变频,分别获得零频I/Q信号和中频I/Q信号,该零频I/Q信号和中频I/Q信号分别经过两个低通滤波器滤波后,分别进行模拟—数字转换,然后将经过上述处理的两路I/Q信号和本振频率信息分别存储于存储器J;
无线遥控信号发射步骤包括:
从存储器J对应区域读取两路I/ Q数据和本振频率信息,按照读取的本振频率设置发射本振频率,读取两路I/ Q信号后分别经过数字—模拟转换,并分别将两路信号进行低通滤波后,分别送至两个下变频混频器进行I/ Q调制,调制后的信号经过合路器合为一路,通过天线A发射出去。
在无线遥控信号获取及处理步骤中,
无线电遥控器发射遥控信号时,天线A接收到该遥控信号的过程为:对无线电遥控器常用频率进行扫描,检测所要的无线遥控器的频率信息,天线A就接收该遥控信号,频率进行扫描通过改变下变频混频器的本振频率的方法实现。
无线遥控信号获取及处理步骤中,零频信号和中频信号相位差为90度。
图1是无线遥控信号学习过程原理框图。无线电遥控器发射遥控信号时,天线A接收到信号经过分路器X2均分为两路,分别送到M3和M4正交的两路I/ Q下变频混频器中进行零中频下变频,零中频信号经过F3和F4低通滤波器滤波,经过D3和D4 模拟—数字转换 ,存储于存储器J固定区域,完成对无线遥控信号的学习。
在实际使用中,无线遥控器的频率是未知的,本振频率随机时,上述下变频不可能是零中频,中频信号不能够通过低通滤波器,需要对遥控器中心频率进行捕获,无线遥控频率捕获是通过快速的改变学习器的本振频率,扫描常用无线遥控器频段,当有中频信号通过低通滤波器,并达到一定门限时,判定捕获到无线遥控信号。在为了防止捕获到错误其它无线电信号,学习器学习时,无线遥控器尽量靠近学习器,使其发射信号远大于其它无线电信号,学习器搜索信号由强到弱进行搜索。搜索到无线遥控器发射出信号后,记录AD转换器采集的I/Q一个周期数据和下变频本振频率数据在存储器J中,完成对无线遥控信号的学习。
图3是学习器遥控信号发射过程原理框图。按下学习器的遥控按键时,从存储器J对应区域读取学习的I/ Q数据和本振频率信息,按照读取的本振频率设置发射本振频率,读取I/ Q数据经过D1和D2数字—模拟转换,低通滤波,送至M1和M2混频器进行I/ Q调制,调制后的信号经过X2合路器合为一路从天线A发射出去,完成学习器的遥控信号发射。
图5为本发明系统原理框图,学习和发射的本振频率相同,本振I 和Q两路相位差90°,天线开关K用于天线A在学习器在学习电路和发射电路之间切换。
按照图2完成本系统的硬件原理,完成对学习器的遥控器菜单设计,每一个菜单下对应有相应的存储器区域,分别用于存储本振频率信息和I/Q采样数据,当进入学习模式时,本发明工作流程如图5 所示,需要学习的无线电遥控器放置于本发明学习器附近,选择要学习遥控器的按键长按,遥控器发射,选择学习器记忆菜单的位置,置图4天线开关S于学习位置,学习器进入无线电遥控频率捕获状态,捕获过程流程为:随机扫描常见遥控器频段,检测模拟—数字转换器输出幅度,锁定模数转换器最大值时的本振频率,这个频率即为无线遥控器的发射频率,存储本振频率于对应菜单的存储器频率区域。参照图2调整AGC电路,改变放大器B1、B2和B3的增益,使滤波器输出幅度在A/D转换器D3和D4有效范围内,记录A/D转换器D3和D4数据。长按遥控器按键时,遥控器对同一指令重复发射,选取任意周期A/D转换器数据存储于对应菜单的数据存储区,完成对无线电遥控器指令的学习,重复以上动作可以完成遥控器其它指令按键的学习 。
学习器的发射过程如图6所示,选择要发射的学习器菜单,图4天线开关S置于发射位置,选择发射菜单对应的存储器频率信息刷新本振频率,选择发射菜单对应的存储器I/Q数据信息于DA转换器D1和D2数据端口,启动DA转换器D1和D2,D1和D2模拟输出经过低通滤波器F1和F2,进入正交上变频M1和M2,M1和M2输出经过合路器X1相加,经过天下A发射出去,数据转换完成后结束转换,停止发射。长按学习器菜单按键可以重复发射。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。