CN107317598A - 一种电子通讯系统及其通讯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子通讯系统，包括处理器，与处理器连接的通讯模块、电源模块和显示屏，通讯模块通信连接有无线收发器和服务器，所述通讯模块包括射频通讯单元和无线通讯单元，所述无线通讯单元与所述处理器和所述服务器通讯，所述射频通讯单元与处理器和所述无线收发器通讯，用于接收处理器的信息并转换成射频信号发射出去以及将接收到的信息输入至处理器，所述处理器还连接有用于检测信号强度的信号检测模块和用于识别芯片信息的识别模块。本发明采用多种通讯方式，在建立通讯连接之前，首先检测所在环境的信号强度，再进行选择或切换通讯方式，避免由于单一通讯方式在信号较差时的通讯延时和连接失败重试的问题。

Description

一种电子通讯系统及其通讯方法

技术领域

本发明涉及电子通讯技术领域，具体的说，是一种电子通讯系统及其通讯方法。

背景技术

随着通信技术的发展，越来越多的通讯方式，如射频通信、无线网络通信，蓝牙通信和北斗通讯等等，已经应用在了工业和日常生活中，大大便利了人们的工作和生活。智能电子通讯设备已经融入了人们的生活，这些智能电子通信设备中采用的通讯技术大多采用无线通讯方式，需要依赖于通讯信号的强弱，而智能通信设备的使用环境不同，通讯信号的强弱不同，在通讯信号较差的环境，影响到了使用效果，甚至不能使用。而现有的智能电子通讯设备中，往往采用单一的通讯方式，无法根据使用环境中信号的强弱，及时的切换通讯方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子通讯系统及其通讯方法，用于解决现有技术中电子通讯设备无法根据使用环境中通讯信号的强弱进行切换通讯方式的问题。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

一种电子通讯系统，包括处理器，所述处理器连接有通讯模块、电源模块和显示屏，所述通讯模块通信连接有无线收发器和服务器，所述无线收发器与所述服务器通讯连接，所述通讯模块包括射频通讯单元和无线通讯单元，所述无线通讯单元与所述处理器和所述服务器通讯，所述射频通讯单元与处理器和所述无线收发器通讯，用于接收处理器的信息并转换成射频信号发射出去以及将接收到的信息输入至处理器，所述处理器还连接有用于检测信号强度的信号检测模块和用于识别芯片信息的识别模块。

工作原理：

识别模块读取IC芯片、RFID标签等用户卡中的信息，并将所述信息发送至处理器，处理器接收到信息时，发送工作使能信号至信号检测模块，驱动信号检测模块开始工作，检测当前环境中通讯信号的强度，信号检测模块将检测到的信号强度数据通过与处理器连接的端口发送至处理器，处理器根据信号强度，判断并选择当前适宜的通讯方式。当通讯方式选择无线通讯时，处理器将从识别模块接收的信息，发送至无线通讯单元，由无线通讯单元与服务器通过无线网络建立通讯，当通讯方式选择为射频通讯时，处理器将从识别模块接收的信息，发送至射频通讯单元，射频通讯单元将接收到的信息经过数模转换器转换成模拟信号，并经过放大、滤波后与载波信号调制成高频信号，并经过发射天线发送射频信号，无线收发器接收到射频通讯单元发送的射频信号后，转发至服务器，服务器接收并解析信息，与所述处理器建立信息互动。当服务器向处理器发送信息时，判断此时服务器是否与无线通讯单元建立通讯，如果是，则通过无线网卡向无线通讯单元发送数据，并由无线通讯单元将数据发送至处理器，处理器通过显示屏显示当前需要展示的数据；如果不是，服务器则通过无线网络将数据发送至无线收发器，无线收发器将所述数据调制成射频信号并发送，射频通讯单元接收到所述射频信号，经过滤波、放大、解调等处理后并经过模数转换器转换成数字信号后输入处理器，处理器将接收到的信息通过显示屏显示。本发明中的通信模块包括但不限于无线通讯和射频通信。采用多种通讯方式，在建立通讯连接之前，首先检测所在环境的信号强度，再进行选择或切换通讯方式，避免由于单一通讯方式在信号较差时的通讯延时和连接失败重试的问题。

进一步地，所述射频通讯单元包括射频发射电路和射频接收电路，所述射频发射电路包括与所述处理器连接的用于将处理器输出的数字信号转换成模拟信号的数模转换器，所述数模转换器依次连接有用于增大输出功率的第一功率放大器、用于选择信号频率的第一滤波器和第一混频器，所述射频发射电路还包括第一振荡器，所述第一振荡器的输出端与所述第一混频器的输入端连接，所述第一混频器还依次连接有用于高频已调波信号进行功率放大的第二功率放大器、用于衰减高频干扰信号的第二滤波器和发射天线；所述射频接收电路包括接收天线，所述接收天线依次连接有用于衰减高频干扰信号的第三滤波器、第一低噪声放大器和第二混频器，所述射频接收电路还包括第二振荡器，所述第一低噪声放大器的输出端和所述第二振荡器的输出端与所述第二混频器的输入端连接，所述第二混频器的输出端依次连接用于选择信号频率的第四滤波器、第二低噪声放大器和模数转换器，所述模数转换器输出信号至所述处理器。

工作原理：

射频发射电路：处理器输出的数字信息经过数模转换器转换成模拟信号，数模转换器的输出端连接第一功率放大器，由于数模转换器输出的信号功率很小，因此采用第一功率放大器将功率放大后，获得足够的射频功率，经过第一滤波器选择射频信号的发射频率后，与第一振荡器产生的载波信号一起加入第一混频器，在混频器中，这两种信号经过频率变换和相位调整，调制成符合射频发射信号的中心频率调制信号，发送至第二功率放大器，第二功率放大器的作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，经过第二滤波器后再由发射天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收级可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。第二滤波器用于使高频干扰信号产生较大的衰减。

射频接收电路：接收天线接收到射频信号之后，经过用于使高频干扰信号产生较大衰减的第三滤波器后输入第一低噪声放大器，将放大后的信号与第二振荡器产生的载波信号同时输入第二混频器，这两种信号的频率经过频率变换和相位调整，解调出数据信号，发送至第四滤波器，过滤掉干扰信号，再经过第二低噪声放大器将信号放大后输入模数转换器转换成数字信号后输入处理器。第一低噪声放大器和第二低噪声放大器是噪声系数很低的放大器。在放大微弱信号的同时减少放大器自身的噪声对信号的噪声干扰，提高输出的信噪比。

进一步地，所述第一滤波器和所述第四滤波器为带通滤波器，所述第二滤波器和所述第三滤波器为射频滤波器。

工作原理：

带通滤波器是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备，在射频通讯单元中作为选频滤波器。普通干扰滤波器的有效滤波频率范围为数千赫到兆赫，而射频干扰滤波器的有效滤波频率从数千赫到吉赫以上。

进一步地，所述第一功率放大器为射频功率放大器，所述第二功率放大器为高频功率放大器。

工作原理：

射频功率放大器（RF PA）是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。

一种电子通讯系统的通讯方法，包括：

S1）识别模块读取用户卡上的信息，并将所述信息传输至处理器；

S2）所述处理器驱动所述信号检测模块工作，信号检测模块检测所在环境的信号强度，并将检测结果发送至所述处理器；

S3）处理器分析所述检测结果，当信号好的时候，启动所述无线通讯单元与所述服务器建立通讯，当信号较差的时候，启动所述射频通讯单元与所述无线收发器进行通讯；

S4）无线通讯单元通讯时，无线通讯单元接收处理器发送的信息，并发送至所述服务器；射频通讯单元通讯时，射频通讯单元接收处理器发送的信息，并通过发射天线发送所述至无线收发器，无线收发器将接收到的信息发送并存储至服务器。

工作原理：

当识别模块读取用户卡上的信息时，向处理器发送所述信息，处理器接收到识别模块发送的信息后，驱动信号检测模块检测周围环境的信号强度，所述信号检测模块为WiFi模块，当信号好的时候，处理器采用无线通讯单元与服务建立通讯连接，将从识别模块接收的信息发送至服务器，从服务器调用相关的信息并通过显示屏展示。当信号差的时候，处理器采用射频通讯方式，将从识别模块接收的信息发送至射频通讯单元，由射频通讯单元将所述信息调制成射频信号并发送，无线收发器接收到射频信号后，将信息解调后转发至服务器，服务器根据接收到的信息，从数据库中调取信息并由无线收发器调制成射频信号发射，射频通讯单元接收所述射频信号，解调、处理后输入处理器，处理器驱动显示屏展示。

进一步地，所述无线收发器为双向无线射频收发器。

工作原理：

无线收发器采用双向无线射频收发器，具有无线通信和内置RF网络诊断，可以侦测环境信号的强弱，并选择通讯方式。采用双向通讯的无线收发器，传输效率大大提高。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明采用多种通讯方式，在建立通讯连接之前，首先检测所在环境的信号强度，再进行选择或切换通讯方式，避免由于单一通讯方式在信号较差时的通讯延时和连接失败重试的问题。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图；

图2为射频通讯单元的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1所示，一种电子通讯系统，包括处理器，所述处理器连接有通讯模块、电源模块和显示屏，所述通讯模块通信连接有无线收发器和服务器，所述无线收发器与所述服务器通讯连接，所述通讯模块包括射频通讯单元和无线通讯单元，所述无线通讯单元与所述处理器和所述服务器通讯，所述射频通讯单元与处理器和所述无线收发器通讯，用于接收处理器的信息并转换成射频信号发射出去以及将接收到的信息输入至处理器，所述处理器还连接有用于检测信号强度的信号检测模块和用于识别芯片信息的识别模块。

工作原理：

识别模块读取IC芯片、RFID标签等用户卡中的信息，并将所述信息发送至处理器，处理器接收到信息时，发送工作使能信号至信号检测模块，驱动信号检测模块开始工作，检测当前环境中通讯信号的强度，信号检测模块将检测到的信号强度数据通过与处理器连接的端口发送至处理器，处理器根据信号强度，判断并选择当前适宜的通讯方式。当通讯方式选择无线通讯时，处理器将从识别模块接收的信息，发送至无线通讯单元，由无线通讯单元与服务器通过无线网络建立通讯。当通讯方式选择为射频通讯时，处理器将从识别模块接收的信息，发送至射频通讯单元，射频通讯单元将接收到的信息经过数模转换器转换成模拟信号，并经过放大、滤波后与载波信号调制成高频信号，并经过发射天线发送射频信号，无线收发器接收到射频通讯单元发送的射频信号后，转发至服务器，服务器接收并解析信息，与所述处理器建立信息互动。当服务器向处理器发送信息时，判断此时服务器是否与无线通讯单元建立通讯，如果是，则通过无线网卡向无线通讯单元发送数据，并由无线通讯单元将数据发送至处理器，处理器通过显示屏显示当前需要展示的数据；如果不是，服务器则通过无线网络将数据发送至无线收发器，无线收发器将所述数据调制成射频信号并发送，射频通讯单元接收到所述射频信号，经过滤波、放大、解调等处理后并经过模数转换器转换成数字信号后输入处理器，处理器将接收到的信息通过显示屏显示。采用多种通讯方式，在建立通讯连接之前，首先检测所在环境的信号强度，再进行选择或切换通讯方式，避免由于单一通讯方式在信号较差时的通讯延时和连接失败重试的问题。这里的无线通讯单元采用的通讯方式包括但不限于WLAN、蓝牙通讯和红外线通讯。

实施例2：

在实施例1的基础上，结合图1和图2所示，所述射频通讯单元包括射频发射电路和射频接收电路，所述射频发射电路包括与所述处理器连接的用于将处理器输出的数字信号转换成模拟信号的数模转换器，所述数模转换器依次连接有用于增大输出功率的第一功率放大器、用于选择信号频率的第一滤波器和第一混频器，所述射频发射电路还包括第一振荡器，所述第一振荡器的输出端与所述第一混频器的输入端连接，所述第一混频器还依次连接有用于高频已调波信号进行功率放大的第二功率放大器、用于衰减高频干扰信号的第二滤波器和发射天线；所述射频接收电路包括接收天线，所述接收天线依次连接有用于衰减高频干扰信号的第三滤波器、第一低噪声放大器和第二混频器，所述射频接收电路还包括第二振荡器，所述第一低噪声放大器的输出端和所述第二振荡器的输出端与所述第二混频器的输入端连接，所述第二混频器的输出端依次连接用于选择信号频率的第四滤波器、第二低噪声放大器和模数转换器，所述模数转换器输出信号至所述处理器。

工作原理：

射频发射电路：处理器输出的数字信息经过数模转换器转换成模拟信号，数模转换器的输出端连接第一功率放大器，由于数模转换器输出的信号功率很小，因此采用第一功率放大器将功率放大后，获得足够的射频功率，经过第一滤波器选择射频信号的发射频率后，与第一振荡器产生的载波信号一起加入第一混频器，在混频器中，这两种信号经过频率变换和相位调整，调制成符合射频发射信号的中心频率调制信号，发送至第二功率放大器，第二功率放大器的作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，经过第二滤波器后再由发射天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收级可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。第二滤波器用于使高频干扰信号产生较大的衰减。

射频接收电路：接收天线接收到射频信号之后，经过用于使高频干扰信号产生较大衰减的第三滤波器后输入第一低噪声放大器，将放大后的信号与第二振荡器产生的载波信号同时输入第二混频器，这两种信号的频率经过频率变换和相位调整，解调出数据信号，发送至第四滤波器，过滤掉干扰信号，再经过第二低噪声放大器将信号放大后输入模数转换器转换成数字信号后输入处理器。第一低噪声放大器和第二低噪声放大器是噪声系数很低的放大器。在放大微弱信号的同时减少放大器自身的噪声对信号的噪声干扰，提高输出的信噪比。

进一步地，所述第一滤波器和所述第四滤波器为带通滤波器，所述第二滤波器和所述第三滤波器为射频滤波器。

带通滤波器是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备，在射频通讯单元中作为选频滤波器。普通干扰滤波器的有效滤波频率范围为数千赫到兆赫，而射频干扰滤波器的有效滤波频率从数千赫到吉赫以上。

进一步地，所述第一功率放大器为射频功率放大器，所述第二功率放大器为高频功率放大器。

射频功率放大器（RF PA）是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。

实施例3：

在以上实施例的基础上，结合图1和图2所示，一种电子通讯系统的通讯方法，包括：

S1）识别模块读取用户卡上的信息，并将所述信息传输至处理器；

S2）所述处理器驱动所述信号检测模块工作，信号检测模块检测所在环境的信号强度，并将检测结果发送至所述处理器；

S3）处理器分析所述检测结果，当信号好的时候，启动所述无线通讯单元与所述服务器建立通讯，当信号较差的时候，启动所述射频通讯单元与所述无线收发器进行通讯；

S4）无线通讯单元通讯时，无线通讯单元接收处理器发送的信息，并发送至所述服务器；射频通讯单元通讯时，射频通讯单元接收处理器发送的信息，并通过发射天线发送所述至无线收发器，无线收发器将接收到的信息发送并存储至服务器。

工作原理：

当识别模块读取用户卡上的信息时，向处理器发送所述信息，处理器接收到识别模块发送的信息后，驱动信号检测模块检测周围环境的信号强度，所述信号检测模块为WiFi模块，当信号好的时候，处理器采用无线通讯单元与服务建立通讯连接，将从识别模块接收的信息发送至服务器，从服务器调用相关的信息并通过显示屏展示。当信号差的时候，处理器采用射频通讯方式，将从识别模块接收的信息发送至射频通讯单元，由射频通讯单元将所述信息调制成射频信号并发送，无线收发器接收到射频信号后，将信息解调后转发至服务器，服务器根据接收到的信息，从数据库中调取信息并由无线收发器调制成射频信号发射，射频通讯单元接收所述射频信号，解调、处理后输入处理器，处理器驱动显示屏展示。

进一步地，所述无线收发器为双向无线射频收发器。

无线收发器采用双向无线射频收发器，具有无线通信和内置RF网络诊断，可以侦测环境信号的强弱，并选择通讯方式。采用双向通讯的无线收发器，传输效率大大提高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子通讯系统，包括处理器，所述处理器连接有通讯模块、电源模块和显示屏，其特征在于，所述通讯模块通信连接有无线收发器和服务器，所述无线收发器与所述服务器通讯连接，所述通讯模块包括射频通讯单元和无线通讯单元，所述无线通讯单元与所述处理器和所述服务器通讯，所述射频通讯单元与处理器和所述无线收发器通讯，用于接收处理器的信息并转换成射频信号发射出去以及将接收到的信息输入至处理器，所述处理器还连接有用于检测信号强度的信号检测模块和用于识别芯片信息的识别模块。

2.根据权利要求1所述的一种电子通讯系统，其特征在于，所述射频通讯单元包括射频发射电路和射频接收电路，所述射频发射电路包括与所述处理器连接的用于将处理器输出的数字信号转换成模拟信号的数模转换器，所述数模转换器依次连接有用于增大输出功率的第一功率放大器、用于选择信号频率的第一滤波器和第一混频器，所述射频发射电路还包括第一振荡器，所述第一振荡器的输出端与所述第一混频器的输入端连接，所述第一混频器还依次连接有用于高频已调波信号进行功率放大的第二功率放大器、用于衰减高频干扰信号的第二滤波器和发射天线；所述射频接收电路包括接收天线，所述接收天线依次连接有用于衰减高频干扰信号的第三滤波器、第一低噪声放大器和第二混频器，所述射频接收电路还包括第二振荡器，所述第一低噪声放大器的输出端和所述第二振荡器的输出端与所述第二混频器的输入端连接，所述第二混频器的输出端依次连接用于选择信号频率的第四滤波器、第二低噪声放大器和模数转换器，所述模数转换器输出信号至所述处理器。

3.根据权利要求2所述的一种电子通讯系统，其特征在于，所述第一滤波器和所述第四滤波器为带通滤波器，所述第二滤波器和所述第三滤波器为射频滤波器。

4.根据权利要求3所述的一种电子通讯系统，其特征在于，所述第一功率放大器为射频功率放大器，所述第二功率放大器为高频功率放大器。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种电子通讯系统的通讯方法，其特征在于，包括：

S1）识别模块读取用户卡上的信息，并将所述信息传输至处理器；

S2）所述处理器驱动所述信号检测模块工作，信号检测模块检测所在环境的信号强度，并将检测结果发送至所述处理器；

S3）处理器分析所述检测结果，当信号好的时候，启动所述无线通讯单元与所述服务器建立通讯，当信号较差的时候，启动所述射频通讯单元与所述无线收发器进行通讯；

S4）无线通讯单元通讯时，无线通讯单元接收处理器发送的信息，并发送至所述服务器；射频通讯单元通讯时，射频通讯单元接收处理器发送的信息，并通过发射天线发送所述至无线收发器，无线收发器将接收到的信息发送并存储至服务器。

6.根据权利要求5所述的一种电子通讯系统的通讯方法，其特征在于，所述无线收发器为双向无线射频收发器。