CN201467126U - 基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调解设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调解设备，有效解决多径干扰严重，小型化困难，共存性差及发射效率低的问题，结构是，发射机微控制器接超宽带Chirp信号产生器，超宽带Chirp信号产生器的输出端经隔离直流电容同超宽带功率放大器相接，超宽带功率放大器上装有超宽带发射天线；接收机是超宽带低噪声放大器输入端装有超宽带接收天线，超宽带低噪声放大器输出端接SAW模拟滤波器输入端，SAW模拟滤波器输入端经隔离直流电容接功率分配器的输入端，功率分配器两输出端接第一四相乘法器的输入端，经串联的第一四相乘法器、第二四相乘法器接接收机微控制器，本实用新型方法独特、先进，实现简单，结构简化，更加有利于系统的小型化与集成化设计。

Description

基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调解设备

一、技术领域

本实用新型涉及电讯设备，特别是一种基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调解设备。

二、背景技术

超宽带(UWB，Ultra Wide Band)技术作为一种非传统的、新颖的无线传输技术，通常采用极窄脉冲(脉宽在纳秒至数百皮秒量级)或极宽的频谱(相对带宽大于20％或绝对带宽大于500MHz)来传送信息。

现有超宽带技术体制从信号调制的角度可以划分为脉冲调制和载波调制两大类，其中脉冲调制方式被称为IR-UWB，载波调制方式则包括MB-OFDM、DS-CDMA、Chirp-UWB等；从信号检测的角度可以划分为发送参考方式和非发送参考方式两大类，其中发送参考方式的本质是自相干检测，非发送参考方式则包括相干和非相干检测。

现有的超宽带无线传输技术主要面向近距离、高速率的应用领域，但在诸多应用领域，需要进一步提高超宽带无线传输的距离。而现有超宽带技术体制主要针对近距离应用提出的，因此直接应用于中远距离无线传输领域将面临着着诸多困难。具体地讲，随着通信距离的拓展，超宽带无线传输将主要面临以下突出困难：多径干扰更加严重；系统的性能指标要求与低功耗、小型化设计之间更加突出；与其它系统的共存性问题将会更加突出；带内其它信号的干扰将更加严重；现有超宽带系统发射效率低的问题更加突出；现有器件水平成为制约超宽带技术实用化水平的主要瓶颈，随着通信距离的进一步提高，这一问题将更加突出。因此，超宽带技术上的改进势在必行。

三、实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型之目的就是提供一种基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调解设备，可有效解决多径干扰严重，小型化困难，与其它系统的共存性差，以及超宽带系统发射效率低的问题，所说的调解包括调制和解调(简称调解)，因此，该实用新型的名称还可写为基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调制解调设备，其解决的技术方案是，包括发射机和接收机，发射机由发射机微控制器、超宽带Chirp信号产生器、超宽带功率放大器、超宽带发射天线构成，发射机微控制器的输入端接待调制信号，发射机微控制器的输出端接超宽带Chirp信号产生器的输入端，超宽带Chirp信号产生器的输出端经隔离直流电容同超宽带功率放大器相接，超宽带功率放大器上装有超宽带发射天线；所说的接收机是超宽带低噪声放大器输入端装有超宽带接收天线，超宽带低噪声放大器输出端接SAW模拟滤波器输入端，SAW模拟滤波器输入端经隔离直流电容接功率分配器的输入端，功率分配器两输出端接第一四相乘法器的输入端，经串联的第一四相乘法器、第二四相乘法器接接收机微控制器，本实用新型方法独特、先进，与时域发送参考体制相比，该系统不需要模拟延时器件，实现简单；与频域发送参考体制相比较，该系统不仅性能占优，结构进一步简化，而且性能不会随着多径时延或传输速率的增加而明显恶化，因此适用的传输速率或传输距离得到了提高.COTR-UWB系统具备了发送参考技术体制的优点，而且实现结构进一步简化，从而更加有利于系统的小型化与集成化设计.

四、附图说明

图1为本实用新型的发射机结构图。

图2为本实用新型的接收机结构图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1、图2给出，本实用新型包括发射机和接收机，发射机由发射机微控制器(IC1)、超宽带Chirp信号产生器、超宽带功率放大器、超宽带发射天线构成，发射机微控制器1的输入端接待调制信号，发射机微控制器1的输出端接超宽带Chirp信号产生器6的输入端，超宽带Chirp信号产生器6的输出端经隔离直流电容(C)7同超宽带功率放大器8相接，超宽带功率放大器8上装有超宽带发射天线9；所说的接收机是超宽带低噪声放大器11输入端装有超宽带接收天线10，超宽带低噪声放大器11输出端接SAW模拟滤波器12输入端，SAW模拟滤波器12输入端经隔离直流电容(C)13接功率分配器14的输入端，功率分配器14两输出端接第一四相乘法器15的输入端，经串联的第一四相乘法器15、第二四相乘法器16接接收机微控制器(IC2)22。

为了保证使用效果，所说的发射机微控制器(IC1)1是由正交码产生器模块4、码变换模块2、乘法器模块3和加法器模块5构成，码变换模块2输入端接输入的待调制信号，码变换模块2的输出端接乘法器模块3的输入端，正交码产生器模块4接乘法器模块3的输入端，乘法器模块3的输出端接加法器模块5，加法器模块5上接有输入的全“1”码，加法器模块5经输出端接超宽带Chirp信号产生器6的输入端；

所说的接收机微控制器是由正交码产生器模块18、积分窗口控制模块19、采样模块20、判决模块21构成，正交码产生器模块18接第二四相乘法器16，积分窗口控制模块19接积分器17，采样模块20的输入端接积分器17的输出端，采样模块20的输出端接判决模块21的输入端，判决模块21的输出端输出解调数据。

上述所说发射机和接收机各部件均是公知的市售产品，本实用新型的积极贡献在于将这些公知的现有技术经科学组合，组合成适于基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调制解调设备，其中发射机微控制器IC1、接收机微控制器IC2可采用现有的PIC18F1320型，或自行购件组装。

本实用新型的积极贡献在于：

(1)保持了发送参考脉冲超宽带固有的技术优势；

(2)根据传输距离来设计线性扫频的周期，在接收端实现对信号能量的聚集，可以较好地解决中远距离超宽带通信过程的严重多径干扰问题，进而提高了系统的性能；

(3)在系统设计时，可以根据实际应用环境灵活选择工作频带和工作带宽，从而避开主要的干扰源，同时避免对其它通信系统的干扰。同时，接收机对各类外部干扰信号具有较强的抑制作用；

(4)信号在频域和时域上均具有良好的隐蔽性；

(5)接收端可以利用线性调频带来的增益，从而有效地提高了系统性能；

(6)由于采用恒包络信号结构，从而有效提高了信号发射效率；

(7)保持了脉冲的高时间分辨率特性，具备了高精度测距的能力。

Claims (3)

1.一种基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调解设备，包括发射机和接收机，其特征在于，发射机由发射机微控制器、超宽带Chirp信号产生器、超宽带功率放大器、超宽带发射天线构成，发射机微控制器(1)的输入端接待调制信号，发射机微控制器(1)的输出端接超宽带Chirp信号产生器(6)的输入端，超宽带Chirp信号产生器(6)的输出端经隔离直流电容(7)同超宽带功率放大器(8)相接，超宽带功率放大器(8)上装有超宽带发射天线(9)；所说的接收机是超宽带低噪声放大器(11)输入端装有超宽带接收天线(10)，超宽带低噪声放大器(11)输出端接SAW模拟滤波器(12)输入端，SAW模拟滤波器(12)输入端经隔离直流电容(13)接功率分配器(14)的输入端，功率分配器(14)两输出端接第一四相乘法器(15)的输入端，经串联的第一四相乘法器(15)、第二四相乘法器(16)接接收机微控制器(22)。

2.根据权利要求1所述的基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调解设备，其特征在于，所说的发射机微控制器(1)是由正交码产生器模块(4)、码变换模块(2)、乘法器模块(3)和加法器模块(5)构成，码变换模块(2)输入端接输入的待调制信号，码变换模块(2)的输出端接乘法器模块(3)的输入端，正交码产生器模块(4)接乘法器模块(3)的输入端，乘法器模块(3)的输出端接加法器模块(5)，加法器模块(5)上接有输入的全“1”码，加法器模块(5)经输出端接超宽带Chirp信号产生器(6)的输入端。

3.根据权利要求1所述的基于声表面波器件的码域参考Chirp超宽带系统调解设备，其特征在于，所说的接收机微控制器是由正交码产生器模块(18)、积分窗口控制模块(19)、采样模块(20)、判决模块(21)构成，正交码产生器模块(18)接第二四相乘法器(16)，积分窗口控制模块(19)接积分器(17)，采样模块(20)的输入端接积分器(17)的输出端，采样模块(20)的输出端接判决模块(21)的输入端，判决模块(21)的输出端输出解调数据。

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