CN103051759A - 实现多制式手机信号识别功能的电路结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现多制式手机信号识别功能的电路结构，属于电路结构技术领域。该实现多制式手机信号识别功能的电路结构包括连接于变频模块和可变增益模块之间的带通滤波器矩阵，使该带通滤波器矩阵能够根据指令集微处理器模块输出的控制信号，对不同通道及不同制式手机信号的带通滤波通道进行选择切换，实现同时对多种制式手机信号的检测识别，且相较于现有技术，采用本发明的电路结构进行手机信号识别的实时性更好，准确率较高，且本发明的实现多制式手机信号识别功能的电路结构的结构简单，成本低廉，应用范围也较为广泛。

Description

实现多制式手机信号识别功能的电路结构

技术领域

本发明涉及电路结构技术领域，特别涉及信号识别处理电路结构技术领域，具体是指一种实现多制式手机信号识别功能的电路结构。

背景技术

随着无线通讯技术的迅猛发展，当今市场上存在多种制式手机。如何在复杂的空间电磁环境当中准确地识别每一种制式的手机信号，成为该领域越来越重要的关键技术问题。现有的手机信号识别方法主要有两种，一种是利用多种测试仪器搭建信号识别系统，这种方式可以实现对手机信号的准确识别和分析，缺点是该方法的识别实时性比较差，容易漏掉信号。另一种方法是针对某一信号采用专门的识别电路，这种方式可以准确快速地识别某一种信号，缺点是一个专用的识别电路只能对相应的一种信号进行识别，而无法识别多种手机信号。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够对各种制式的手机信号进行识别，实时性较好，准确率较高，且结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛的实现多制式手机信号识别功能的电路结构。

为了实现上述的目的，本发明的实现多制式手机信号识别功能的电路结构具有如下构成：

其包括接收天线、前置放大器、变频模块、可变增益模块、模数变换模块、现场可编程门阵列模块、数字信号处理模块、指令集微处理器模块、接口模块和带通滤波器矩阵。

其中，接收天线用以接收空间中所有制式的手机信号；前置放大器放大所述的接收天线接收到的手机信号；变频模块根据所述的前置放大器放大的手机信号得到中频信号；可变增益模块用以改变所述的中频信号的增益；模数变换模块将所述的可变增益模块输出的模拟信号转换为数字信号；现场可编程门阵列模块用以对所述的模数转换模块输出的数字信号进行数字下变频、数字滤波、快速傅里叶变换和求模处理，并输出处理后得到的数据；数字信号处理模块用以对所述的现场可编程门阵列模块输出的数据进行解调、解码处理，获得手机信号制式信息，并向所述的现场可编程门阵列模块输出处理后获得的数据；指令集微处理器模块用以对所述的现场可编程门阵列模块和数字信号处理模块输出的数据进行分析，并控制所述的变频模块和可变增益模块；接口模块连接于所述的指令集微处理器模块；带通滤波器矩阵连接于所述的变频模块和所述的可变增益模块之间，还连接所述的指令集微处理器模块，用以根据所述的指令集微处理器模块输出的控制信号，对所述的变频模块输出的中频信号进行滤波，滤除无用信号后输出至所述的可变增益模块。

该实现多制式手机信号识别功能的电路结构中，所述的带通滤波器矩阵包括多路带通滤波器通路，所述的各路带通滤波器通路用以对不同制式及不同带宽的手机信号分别进行相应的滤波处理。

该实现多制式手机信号识别功能的电路结构中，所述的各路带通滤波器通路均包括一个带通滤波器，各带通滤波器均分别通过带通滤波通道前选择单元连接所述的变频模块，且通过带通滤波通道后选择单元连接所述的可变增益模块，所述的指令集微处理器模块通过向所述的带通滤波通道前选择单元和带通滤波通道后选择单元输出选择控制信号，控制所述的带通滤波器通路的选择。

该实现多制式手机信号识别功能的电路结构中，所述的电路结构还包括连接于所述的指令集微处理器模块和所述的变频模块之间的本振模块，用以根据所述的指令集微处理器模块发出的本振输出频率控制信号，产生本振信号，并向所述的变频模块输出本振频率。

该实现多制式手机信号识别功能的电路结构中，所述的变频模块为混频器，用以将经过所述的前置放大器放大的手机信号与所述的本振信号进行混频，得到所述的中频信号。

该实现多制式手机信号识别功能的电路结构中，所述的现场可编程门阵列模块对所述的模数转换模块输出的数字信号进行数字下变频、数字滤波、快速傅里叶变换和求模处理，获得手机信号的幅度和相位信息，并将带宽和相位信息分别发送至所述的数字信号处理模块和指令集微处理器模块。

该实现多制式手机信号识别功能的电路结构中，所述的指令集微处理器模块对所述的现场可编程门阵列模块输出的数据进行计算，获得手机信号的频率和幅度信息，并将所述的频率和幅度信息发送至所述的现场可编程门阵列模块和数字信号处理模块。

该实现多制式手机信号识别功能的电路结构中，所述的数字信号处理模块根据所述的手机信号的幅度、相位、频率和幅度信息对手机信号进行解码解调得到信号制式信息对所述的手机信号进行识别处理。

该实现多制式手机信号识别功能的电路结构中，所述的对手机信号进行识别的最小信号识别功率为－100dBm。

该实现多制式手机信号识别功能的电路结构中，所述的指令集微处理器模块根据所述的手机信号的幅度、相位、频率和幅度信息及所述的手机信号的识别结果进行动态噪声基底跟踪，并通过所述的接口模块输出噪声基底的长期变换趋势量化信息。

采用了该发明的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，由于其包括连接于变频模块和可变增益模块之间的带通滤波器矩阵，使该带通滤波器矩阵能够根据指令集微处理器模块输出的控制信号，对不同通道及不同制式手机信号的带通滤波通道进行选择切换，实现同时对多种制式手机信号的检测识别，且相较于现有技术，采用本发明的电路结构进行手机信号识别的实时性更好，准确率较高，且本发明的实现多制式手机信号识别功能的电路结构的结构简单，成本低廉，应用范围也较为广泛。

附图说明

图1为本发明的实现多制式手机信号识别功能的电路结构的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1所示，为本发明的实现多制式手机信号识别功能的电路结构的示意图。

在一种实施方式中，该实现多制式手机信号识别功能的电路结构包括接收天线、前置放大器、变频模块、可变增益模块、模数变换模块、现场可编程门阵列模块、数字信号处理模块、指令集微处理器模块、接口模块和带通滤波器矩阵。

其中，接收天线用以接收空间中所有制式的手机信号；前置放大器放大所述的接收天线接收到的手机信号；变频模块根据所述的前置放大器放大的手机信号得到中频信号；可变增益模块用以改变所述的中频信号的增益；模数变换模块将所述的可变增益模块输出的模拟信号转换为数字信号；现场可编程门阵列模块用以对所述的模数转换模块输出的数字信号进行数字下变频、数字滤波、快速傅里叶变换和求模处理，并输出处理后得到的数据；数字信号处理模块用以对所述的现场可编程门阵列模块输出的数据进行解调、解码处理，获得手机信号制式信息，并向所述的现场可编程门阵列模块输出处理后获得的数据；指令集微处理器模块用以对所述的现场可编程门阵列模块和数字信号处理模块输出的数据进行分析，并控制所述的变频模块和可变增益模块；接口模块连接于所述的指令集微处理器模块；带通滤波器矩阵连接于所述的变频模块和所述的可变增益模块之间，带通滤波器矩阵还连接所述的指令集微处理器模块，用以根据所述的指令集微处理器模块输出的控制信号，对所述的变频模块输出的中频信号进行滤波，滤除无用信号后输出至所述的可变增益模块。

在一种较优选的实施方式中，所述的带通滤波器矩阵包括多路带通滤波器通路，所述的各路带通滤波器通路用以对不同制式及不同带宽的手机信号分别进行相应的滤波处理。每路带通滤波器通路均包括一个带通滤波器，各带通滤波器均分别通过带通滤波通道前选择单元连接所述的变频模块，且通过带通滤波通道后选择单元连接所述的可变增益模块，所述的指令集微处理器模块通过向所述的带通滤波通道前选择单元和带通滤波通道后选择单元输出选择控制信号，控制所述的带通滤波器通路的选择。

在进一步优选的实施方式中，所述的电路结构还包括连接于所述的指令集微处理器模块和所述的变频模块之间的本振模块，用以根据所述的指令集微处理器模块发出的本振输出频率控制信号，产生本振信号，并向所述的变频模块输出本振频率。所述的变频模块为混频器，用以将经过所述的前置放大器放大的手机信号与所述的本振信号进行混频，得到所述的中频信号。

在更进一步优选的实施方式中，所述的现场可编程门阵列模块对所述的模数转换模块输出的数字信号进行数字下变频、数字滤波、快速傅里叶变换和求模处理，获得手机信号的幅度和相位信息，并将带宽和相位信息分别发送至所述的数字信号处理模块和指令集微处理器模块。所述的指令集微处理器模块对所述的现场可编程门阵列模块输出的数据进行计算，获得手机信号的频率和幅度信息，并将所述的频率和幅度信息发送至所述的现场可编程门阵列模块和数字信号处理模块。所述的数字信号处理模块根据所述的手机信号的幅度、相位、频率和幅度信息对手机信号进行解码解调得到信号制式信息对所述的手机信号进行识别处理。所述的对手机信号进行识别的最小信号识别功率为－100dBm。

在更优选的实施方式中，所述的指令集微处理器模块根据所述的手机信号的幅度、相位、频率和幅度信息及所述的手机信号的识别结果进行动态噪声基底跟踪，并通过所述的接口模块输出噪声基底的长期变换趋势量化信息。

在实际应用中，本发明的电路结构可以包括以下各部分：

1、接收天线，实现对空间当中所有手机信号的接收。

2、前置放大器，具有低噪声系数、宽带的特点，可以提高整个通道的信号灵敏度。

3、变频模块，将经过放大的空间信号与本振信号进行混频，得到中频信号。

4、本振模块，由ARM模块发出的本振输出频率控制信号控制，产生本振信号，输出本振频率。

5、带通滤波器矩阵，对混频模块得到的中频信号进行滤波，滤除无用信号，保留有用信号

6、可变增益模块，改变中频信号的增益，保证数字变换模块工作在最佳状态

7、模数变换模块，模数转换器将模拟信号转换成数字信号，然后发送给FPGA模块。

8、FPGA模块，FPGA模块对来自模数转换模块的数字信号进行处理，包括数字下变频、数字滤波、快速傅里叶变换等，将处理得到的数据，再传输给ARM或者DSP。

9、DSP模块，DSP模块对来自FPGA模块的数据进行数字信号处理，进行解调、解码等操作，可以将结果回传给FPGA模块，也可以传输给ARM模块。

10、ARM模块，对整个电路进行控制，并对FPGA和DSP模块得到的数据进行分析。

11、接口模块，通过接口模块可以将ARM分析得到的数据输出，也可以将FPGA模块或者DSP模块得到的原始数据输出。

该电路结构的优点在于：1、整个电路高信号灵敏度；2、带通滤波器矩阵实现对不同制式不同带宽手机信号的专门滤波，提高了整个电路的性能；3、可控增益模块实现对中频信号的增益动态控制；4、可以快速实时的得到手机信号的频率，带宽，幅度等信息，如有需要可以进一步进行解调解码，从而实现信号识别；5、独有的动态噪声基底跟踪功能，实现噪声基底的长期变换趋势的量化显示。

采用了该发明的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，由于其包括连接于变频模块和可变增益模块之间的带通滤波器矩阵，使该带通滤波器矩阵能够根据指令集微处理器模块输出的控制信号，对不同通道及不同制式手机信号的带通滤波通道进行选择切换，实现同时对多种制式手机信号的检测识别，且相较于现有技术，采用本发明的电路结构进行手机信号识别的实时性更好，准确率较高，且本发明的实现多制式手机信号识别功能的电路结构的结构简单，成本低廉，应用范围也较为广泛。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种实现多制式手机信号识别功能的电路结构，包括：

接收天线，用以接收空间中所有制式的手机信号；

前置放大器，放大所述的接收天线接收到的手机信号；

变频模块，根据所述的前置放大器放大的手机信号得到中频信号；

可变增益模块，用以改变所述的中频信号的增益；

模数变换模块，将所述的可变增益模块输出的模拟信号转换为数字信号；

现场可编程门阵列模块，用以对所述的模数转换模块输出的数字信号进行数字下变频、数字滤波、快速傅里叶变换和求模处理，并输出处理后得到的数据；

数字信号处理模块，用以对所述的现场可编程门阵列模块输出的数据进行解调、解码处理，获得手机信号制式信息，并向所述的现场可编程门阵列模块输出处理后获得的数据；

指令集微处理器模块，用以对所述的现场可编程门阵列模块和数字信号处理模块输出的数据进行分析，并控制所述的变频模块和可变增益模块；

接口模块，连接于所述的指令集微处理器模块；

其特征在于，所述的电路结构还包括：

带通滤波器矩阵，连接于所述的变频模块和所述的可变增益模块之间，还连接所述的指令集微处理器模块，用以根据所述的指令集微处理器模块输出的控制信号，对所述的变频模块输出的中频信号进行滤波，滤除无用信号后输出至所述的可变增益模块。

2.根据权利要求1所述的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，其特征在于，所述的带通滤波器矩阵包括多路带通滤波器通路，所述的各路带通滤波器通路用以对不同制式及不同带宽的手机信号分别进行相应的滤波处理。

3.根据权利要求2所述的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，其特征在于，所述的各路带通滤波器通路均包括一个带通滤波器，各带通滤波器均分别通过带通滤波通道前选择单元连接所述的变频模块，且通过带通滤波通道后选择单元连接所述的可变增益模块，所述的指令集微处理器模块通过向所述的带通滤波通道前选择单元和带通滤波通道后选择单元输出选择控制信号，控制所述的带通滤波器通路的选择。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，其特征在于，所述的电路结构还包括：

本振模块，连接于所述的指令集微处理器模块和所述的变频模块之间，用以根据所述的指令集微处理器模块发出的本振输出频率控制信号，产生本振信号，并向所述的变频模块输出本振频率。

5.根据权利要求4所述的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，其特征在于，所述的变频模块为混频器，用以将经过所述的前置放大器放大的手机信号与所述的本振信号进行混频，得到所述的中频信号。

6.根据权利要求1所述的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，其特征在于，所述的现场可编程门阵列模块对所述的模数转换模块输出的数字信号进行数字下变频、数字滤波、快速傅里叶变换和求模处理，获得手机信号的幅度和相位信息，并将带宽和相位信息分别发送至所述的数字信号处理模块和指令集微处理器模块。

7.根据权利要求6所述的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，其特征在于，所述的指令集微处理器模块对所述的现场可编程门阵列模块输出的数据进行计算，获得手机信号的频率和幅度信息，并将所述的频率和幅度信息发送至所述的现场可编程门阵列模块和数字信号处理模块。

8.根据权利要求6所述的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，其特征在于，所述的数字信号处理模块根据所述的手机信号的幅度、相位、频率和幅度信息对手机信号进行解码解调得到信号制式信息对所述的手机信号进行识别处理。

9.根据权利要求8所述的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，其特征在于，所述的对手机信号进行识别的最小信号识别功率为－100dBm。

10.根据权利要求8所述的实现多制式手机信号识别功能的电路结构，其特征在于，所述的指令集微处理器模块根据所述的手机信号的幅度、相位、频率和幅度信息及所述的手机信号的识别结果进行动态噪声基底跟踪，并通过所述的接口模块输出噪声基底的长期变换趋势量化信息。

Images