CN107302382A - 一种基于射频信号调制信号的数据通讯系统 - Google Patents

一种基于射频信号调制信号的数据通讯系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于射频信号(包括雷达)的数据传输方法和系统，其特征在于：将需要发射的数据信息进行数字编码后，对数字编码进行正交调制形成正交IQ信号，并将该正交IQ信号调制在接收到的射频信号上后送回，之后，通过解调射频信号调制的数字信号，获得需要的数据信号。本发明数据通讯系统是基于射频信号进行传输信号调制的方式，实现数据发生模块无线的传送到射频信号系统中的数据接收模块，实现数据传输模块到射频信号系统的数据传输，从而满足承载雷达等射频信号发射系统的物体如汽车的数据获取。

Description

一种基于射频信号调制信号的数据通讯系统
技术领域
本发明涉及射频信号(包括雷达)通讯领域，尤其涉及一种基于射频信号(包括雷达信号)调制通讯系统。
背景技术
随着通讯技术的发展,越来越多的场景需要快速获取大数据业务,现有的通讯网络以及正在研究的5G通讯系统,也正在应用传统的基站模式提供更大带宽和高速信号的传输,但这些方案目前都需要设计传统的基站模式,需要基站系统和终端的同步,射频收发设计,基带处理等等技术。这些传统技术在解决高带宽时,凸显了成本高的劣势.
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种基于射频信号(包括雷达)信号调制的数据传输技术。
本发明提供了一种基于射频信号(包括雷达)的数据传输方法，其特征在于：将需要发射的数据信息进行数字编码后，对数字编码进行正交调制形成正交IQ信号，并将该正交IQ信号调制在接收到的射频信号(包括雷达信号)上后送回，之后，通过接收解调射频信号(包括雷达)调制的数字信号，获得传输的数据信号。
此外，本发明还提供了一种基于射频信号(包括雷达)信号调制的数据通讯系统，其特征在于：包括射频信号(包括雷达)单元、数据发射单元、数据解调单元；
其中，上述射频信号(包括雷达)单元，发射射频信号(包括雷达信号)；
上述数据发射单元，接收射频信号(包括雷达信号)并对其进行正交镜像抑制调制后，将其发回射频信号(包括雷达)单元；
上述射频信号(包括雷达单元)将发回的信号发送至数据解调单元；
上述数据解调单元，解调发回的信号，获得需要的数据信号。
进一步地，本发明提供的一种基于射频信号(包括雷达信号)调制的数据通讯系统，还具有这样的特点：即、上述数据发射单元包括接收天线、发射天线、第一射频放大模块、正交混频模块、正交数据发生模块和第二射频放大模块；
其中，上述接收天线接收射频信号(包括雷达信号)，并将其传送至第一射频放大模块；
上述第一射频放大模块，对射频信号(包括雷达信号)进行放大后送至正交混频模块；
上述正交数据发生模块，向正交混频模块发送正交IQ信号；
上述正交混频模块，将IQ信号调制在射频信号(包括雷达信)号上，完成对发射数据的正交镜像抑制调制；
上述第二射频放大模块，对调制后的射频信号(包括雷达信号)进行放大后，通过发射天线对其进行发射。
进一步地，本发明提供的一种基于射频信号(包括雷达信号)调制的数据通讯系统，还具有这样的特点：即、上述正交数据发生模块包括数据发射调制模块；
上述数据发射调制模块采用数字编码技术对发射数据进行数字编码正交调制后传送至正交混频器。
进一步地，本发明提供的一种基于射频信号(包括雷达信号)调制的数据通讯系统，还具有这样的特点：即、上述数据发射调制模块实现加密以及多目标同时传输的识别，每个发射数据通过数字编码产生通讯识别的唯一伪随机码。
进一步地，本发明提供的一种基于射频信号(包括雷达信号)调制的数据通讯系统，还具有这样的特点：即、上述数据发射单元还包括数据传输模块；
上述数据传输模块向数据发射调制模块传送发射数据。
进一步地，本发明提供的一种基于射频信号(包括雷达信号)调制的数据通讯系统，还具有这样的特点：即、上述射频信号单元(包括雷达单元)包括射频信号(包括雷达)系统、扫频发射器和收发天线；
其中，射频信号(包括雷达)系统通过扫频信号发射器发射扫频的连续波，通过射频放大器放大后，经过收发天线将射频信号(包括雷达信号)发射出去。
在本发明中，射频信号通常有CW射频信号(包括雷达)，脉冲射频信号(包括雷达)以及雷达信号等。
进一步地，本发明提供的一种基于射频信号(包括雷达信号)调制的数据通讯系统，还具有这样的特点：即、上述射频信号(包括雷达)单元还包括环形器、混频器；
其中，上述收发天线还用于接收经调制的射频信号(包括雷达信号)；
上述经调制的射频信号(包括雷达信号)经环形器被送入混频器进行混频后，送入数据解调单元。
进一步地，本发明提供的一种基于射频信号(包括雷达信号)调制的数据通讯系统，还具有这样的特点：即、上述数据解调单元包括测距和数据解调接收模块；
当测距和数据解调接收模块接收到经混频处理后的射频信号(包括雷达信号)后，经低通滤波后，消除射频信号(包括雷达)的载波信号，得到和数据发射模块的距离和移动产生的多普勒频移以及调制数据传输信息，经过测距和数据接收解调处理，得到距离以及传输数据。
进一步地，本发明提供的一种基于射频信号(包括雷达信号)调制的数据通讯系统，还具有这样的特点：即、上述调制技术是对无线电信号进行信号调制，如：调幅AM，调频FM，脉冲调制PM，QPSK数字调制等任何适用于本发明方案中使用的调制技术。
本发明的作用和效果：
针对现有无线数据传输的频谱稀缺，本发明提供一种基于射频信号(包括雷达信号)实现调制信息传输的方法。该方法不依赖于传统蜂窝式移动通讯基站系统，可以独立实现利用射频信号(包括雷达无线信号)完成数据传输，尤其适用于汽车等运动物体的数据传输获取。
在本发明涉及的一种基于对射频信号(包括雷达)信号调制数据传输的方案中，数据发送单元将需要发射的数据信息，通过数字编码，对数字编码进行正交调制后，形成的正交IQ信号，调制在接收的射频信号(包括雷达信号)上，然后放大发射送回到射频信号(包括雷达)模块。射频信号(包括雷达)模块通过接收，解调调制的数字信号，获得需要的数据信号接收。
附图说明
附图1、实施例中基于射频信号(包括雷达)系统实现点到点以及多点到点的数据通讯结构示意图；
附图2、实施例中位置数据发射模块的电路结构示意图；
附图3、实施例中射频信号(包括雷达)结构示意图。
具体实施方式
本实施例提供了一种基于射频信号(包括雷达)信号调制的数据通讯系统，包括：射频信号(包括雷达)装置；具体为射频信号(包括雷达)装置；
测距和数据接收模块，与射频信号(包括雷达)装置连接；
数据应用和控制模块和测距和数据接收模块连接。
其中，数据发射模块通过无线与射频信号(包括雷达)装置连接。
其中，数据发射模块包括：
接收天线；
第一射频放大器，与接收天线连接；
正交混频器，与第一射频放大器连接；
数据发射模块和第二射频放大器，分别与正交混频器连接；
数据传输模块对内和数据发射模块连接，对外和数据中心连接；
发射天线，与第二射频放大器连接。
每个射频信号(包括雷达)装置包括：
信号发射器；
射频放大器，与扫频发射器连接；
环形器，与射频放大器连接；
混频器和收发天线，分别与环形器连接，且上述收发天线通过无线与上述发射天线连接；
数据接收模块，与上述混频器连接。
上述的系统，每个数据发生模块通过一种特定的数字编码产生通讯识别的唯一伪随机码。
在本实施例中，该数据传输适用于点到点以及多点到点的数据传输。如图1所示，103为射频信号(包括雷达)系统，其工作原理如图3所示，102为测距和数据接收解调模块，101为数据应用和控制模块，105，106为数据发射模块，其工作原理如图2所示。
射频信号(包括雷达)系统通过扫频信号发射器301发射射频信号，通过射频放大器302放大后，经过收发天线306(等同于图一中天线104)发射出去，发射的射频信号(包括雷达)经过空中传播后被数据发射模块的接收天线201接收，通过射频放大器202射频放大，在混频器203完成对发射数据的正交镜像抑制调制，其中，正交镜像抑制调制的IQ信号由数据发射调制模块204中产生，发射数据来自于207数据传输传输模块。数据发射调制模块采用数字编码技术对发射的数据进行数字编码正交调制，实现加密以及多目标同时传输的识别(105和106可以同时实现数据传输，实现多点到点的数传功能)。经过混频调制带有数据发射信息的射频信号(包括雷达)信号，通过射频放大器205放大后送到发射天线206发射出去。
射频信号(包括雷达)通过天线306接收到调制了数据发射的射频信号(包括雷达)信号，经过环行器303(可选)送入混频器304进行混频，最后送进测距和数据解调接收模块305，低通滤波后，消除射频信号(包括雷达)的载波信号，得到和数据发射模块的距离和移动产生的多普勒频移以及调制数据传输信息，实现了信号信息的数据传输。当有多个数据发射模块同时工作时候，如图1的待测设备105、106，由于数字编码正交码的相关性，可以在数据接收几条模块中，利用待测设备105和106的不同身份数字编码分别正交相关识别出每个待测设备105和106的数据信息。
综上上述，本发明根据数据发射模块，对接收的射频信号(包括雷达)信号进行镜像抑制的正交信号调制，实现通过射频信号(包括雷达)频率完成点到点或者多点到点的数据传输，从而实现承载射频信号(包括雷达)物体的信号信息的获取。
在本实施例的变形例中，采用FMCW雷达技术。

Claims (10)

1.一种基于射频信号的数据传输方法，其特征在于：将需要发射的数据信息进行数字编码后，对数字编码进行正交调制形成正交IQ信号，并将该正交IQ信号调制在接收到的射频信号上后送回，之后，通过解调射频信号调制的数字信号，获得需要的数据信号。
2.一种基于射频信号调制的数据通讯系统，其特征在于：包括射频信号单元、数据发射单元、数据解调单元；
其中，所述射频信号单元，发射射频信号；
所述数据发射单元，接收射频信号并对其进行正交镜像抑制调制后，将其发回射频信号单元；
所述射频信号单元将发回的信号发送至数据解调单元；
所述数据解调单元，解调发回的信号，获得需要的数据信号。
3.如权利要求2所述的一种基于射频信号调制的数据通讯系统，其特征在于：
所述数据发射单元包括接收天线、发射天线、第一射频放大模块、正交混频模块、正交数据发生模块和第二射频放大模块；
其中，所述接收天线接收射频信号，并将其传送至第一射频放大模块；
所述第一射频放大模块，对射频信号进行放大后送至正交混频模块；
所述正交数据发生模块，向正交混频模块发送正交IQ信号；
所述正交混频模块，将IQ信号调制在射频信号上，完成对发射数据的正交镜像抑制调制；
所述第二射频放大模块，对调制后的射频信号进行放大后，通过发射天线对其进行发射。
4.如权利要求3所述的一种基于射频信号调制的数据通讯系统，其特征在于：
所述正交数据发生模块包括数据发射调制模块；
所述数据发射调制模块采用数字编码技术对发射数据进行数字编码正交调制后传送至正交混频器。
5.如权利要求3所述的一种基于射频信号调制的数据通讯系统，其特征在于：所述数据发射调制模块实现加密以及多目标同时传输的识别，每个发射数据通过数字编码产生通讯识别的唯一伪随机码。
6.如权利要求2-4任一所述的一种基于射频信号调制的数据通讯系统，其特征在于：
所述数据发射单元还包括数据传输模块；
所述数据传输模块向数据发射调制模块传送发射数据。
7.如权利要求2所述的一种基于射频信号调制的数据通讯系统，其特征在于：
所述射频信号单元包括射频信号系统、扫频发射器和收发天线；
其中，射频信号系统通过扫频信号发射器发射扫频的连续波，通过射频放大器放大后，经过收发天线将射频信号发射出去。
8.如权利要求2-7任一所述的一种基于射频信号调制的数据通讯系统，其特征在于：
所述射频信号还包括环形器、混频器；
其中，所述收发天线还用于接收经调制的射频信号；
所述经调制的射频信号经环形器被送入混频器进行混频后，送入数据解调单元。
9.如权利要求8所述的一种基于射频信号调制的数据通讯系统，其特征在于：
所述数据解调单元包括测距和数据解调接收模块；
当测距和数据解调接收模块接收到经混频处理后的射频信号后，经低通滤波后，消除射频信号的载波信号，得到和数据发射模块的距离和移动产生的多普勒频移以及调制数据传输信息，经过测距和数据接收解调处理，得到距离以及传输数据。
10.如权利要求1-9任一所述的一种基于射频信号调制的数据通讯系统，其特征在于：
所述调制技术为调幅AM，调频FM，脉冲调制PM，QPSK数字调制；
所述数据通讯系统采用FMCW雷达技术。
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