CN204559552U - 一种接收机 - Google Patents

一种接收机 Download PDF

Info

Publication number
CN204559552U
CN204559552U CN201520172426.5U CN201520172426U CN204559552U CN 204559552 U CN204559552 U CN 204559552U CN 201520172426 U CN201520172426 U CN 201520172426U CN 204559552 U CN204559552 U CN 204559552U
Authority
CN
China
Prior art keywords
letter
energy
pass filter
receiver
low
Prior art date
Application number
CN201520172426.5U
Other languages
English (en)
Inventor
贡毅
全智
秦冲
韩子栋
Original Assignee
南方科技大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南方科技大学 filed Critical 南方科技大学
Priority to CN201520172426.5U priority Critical patent/CN204559552U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204559552U publication Critical patent/CN204559552U/zh
Priority claimed from US15/169,322 external-priority patent/US9641020B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits

Abstract

本实用新型公开了一种接收机,该接收机包括,依次电连接的天线、带通滤波器、混频器,与混频器电连接的本地振荡器,还包括:双信器,所述双信器用于将混频器输出信号中的高、低频分量分离并输出;整流单元,所述整流单元用于将双信器输出的高频分量变换成直流能量存储在蓄电池中。本实用新型在接收机中引入双信器,无损的把同一路的基带信号和载波信号分离开,分别进行信息解码和能量获取,实现信能同传,并且不需要改变目前已经存在的调制技术,兼容性强,结构合理简单,易于实施。

Description

-种接收机

技术领域

[0001] 本实用新型设及无线通信技术领域,更具体地说,本实用新型设及一种接收机。

背景技术

[0002]无线信貪良同传(SimultaneousWirelessInformationandEnergyTransfer),良P 通过无线方式实现信息和能量的同时传输,是集成无线通信技术和无线能量传输技术的新 兴通信技术。随着科技的发展,整合能源技术和通信技术成为趋势,而社会的发展迫切需要 该两个领域的交叉融合成为实现"绿色通信"的重要组成部分,既能实现高速可靠的通信, 又能有效缓解能源和频谱稀缺的压力,在工业、医疗、基础设施发展等方面有着重要的应用 价值。无线能量传输是一种有极其广泛应用前景的技术,有望用于物联网W及各类依靠有 限容量电池提供电能的无线终端或器件,通过从信号中采集能量为其馈电,极大延长待机 时间,突破传统电池供电的局限性。与传统的能量来源(如风能、太阳能等)相比,无线电 获取能量具有很强稳定性和可持续性,并且无线电本身可W携带信息。信能同传是基于无 线能量传输的一种新型通信技术,能够同时给设备传输信息和能量,可W有效解决待机时 间问题W及由于线路老化所带来的安全问题等,最近受到了广泛的关注。现有的进行信能 同传的接收机设计方案,如时间切换(TimeSwitching,T巧和功率分裂(PowerSpitting, PS),只是对一束信号进行时间和功率分配,且存在严重的能量损耗,不能够达到真正的信 息和能量同时传递的效果。 实用新型内容

[0003] 为了解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种接收机。

[0004] 本实用新型所采用的技术方案是;一种接收机,包括,依次电连接的天线、带通滤 波器、混频器,与混频器电连接的本地振荡器,该接收机还包括:

[0005] 双信器,所述双信器用于将混频器输出信号中的高、低频分量分离并输出;

[0006] 整流单元,所述整流单元用于将双信器输出的高频分量变换成直流能量存储在蓄 电池中;

[0007] 第一低通滤波器,所述第一低通滤波器用于将双信器输出的低频分量进行低通滤 波获得基带信息信号。

[000引在上述技术方案的基础上,本实用新型还可W做如下的改进:

[0009] 优选的,所述整流单元包括;依次电连接的二极管和第二低通滤波器;

[0010] 所述二极管,其用于对所述双信器输出的高频分量进行整流,

[0011] 所述第二低通滤波器,其用于滤除经二极管整流后的信号中的高次谐波得到直流 能量,并将直流能量输出至蓄电池进行存储。

[0012] 优选的,还包括;低噪声放大器,所述低噪声放大器的输入端连接所述带通滤波器 的输出端,所述低噪声放大器的输出端连接所述混频器的输入端。

[0013]优选的,还包括;模数转换器,所述模数转换器的输入端连接所述第一低通滤波器 的输出端。

[0014] 本实用新型的有益效果是:

[0015]本实用新型在接收机中引入双信器值iplexer),无损的把同一路的基带信号和载 波信号分离开,分别进行信息解码和能量获取,实现信能同传,并且不需要改变目前已经存 在的调制技术,兼容性强,结构合理简单,易于实施。

附图说明

[0016] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:

[0017] 图1为本实用新型一种接收机的结构示意图;

[0018]图2为本实用新型一种接收机的具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0019]W下结合附图对实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释实用新 型,并非用于限定本实用新型的范围。

[0020] 图1为本实用新型一种接收机的结构示意图;如图1所示,本实用新型一种接收 机,包括:依次电连接的天线、带通滤波器、混频器,与混频器电连接的本地振荡器,该接收 机还包括:

[0021] 双信器,双信器用于将混频器输出信号中的高、低频分量分离并输出;

[0022] 整流单元,整流单元用于将双信器输出的高频分量变换成直流能量存储在蓄电池 中;图2为本实用新型一种接收机的具体实施例的结构示意图,如图2所示,在本实施例中, 整流单元包括依次电连接的二极管和第二低通滤波器;其中,二极管用于对双信器输出的 高频分量进行整流,第二低通滤波器用于滤除经二极管整流后的信号中的高次谐波W得到 直流能量,并将直流能量输出至蓄电池进行存储。

[0023] 第一低通滤波器,第一低通滤波器用于将双信器输出的低频分量进行低通滤波获 得基带信息信号。

[0024] 如图2所示,在本实施例中,接收机还包括:低噪声放大器和模数转换器;低噪声 放大器的输入端连接带通滤波器的输出端,低噪声放大器的输出端连接混频器的输入端; 模数转换器的输入端连接第一低通滤波器的输出端。

[0025] 下面W具体实施例的工作过程为例,对本实用新型的工作原理作进一步介绍。

[0026] 接收机的天线接收到的射频信号通过带通滤波器,之后进入低噪声放大器,信号 从低噪声放大器出来W后,在混频器内与本地振荡器产生的特定频率发生混频,把混合后 包含不同频率的同一路信号传送至双信器,双信器把信号中的高频分量和低频分量分开; 高频分量经过整流单元转换为直流能量,把直流能量存储在蓄电池中,用于能量获取;低频 分量通过低频滤波器,得到最后要处理的基带信号,连接后端的模数转换器,通过数字信号 处理获得想要的信息,该样就可W对同一路信号同时的进行信息解调和能量获取,达到信 能同传的效果。

[0027]在本实施例中假定调制方式为AM调幅,接收机的天线接收到的信号;S(t)+N(t), 其中s(t)是有用的信号,S(t) =m(t)*cosw"t,其中m(t)是包含信息的基带信号,N(t) 是附加白高斯噪声,经过低噪声放大器的信号;A巧(t)+K*N(t),其中A,K是常数,由于低噪 声放大器会引入新的噪声,所WK〉A。

[0028] 经过带通滤波器的信号;A巧(t)+K*Ni(t),其中Ni(t) =Nc(t)cos(«〇t)-Ns(t) sin(w〇t)。

[0029] Ni(t)是窄带高斯噪声,是因为它是由平稳高斯白噪声通过带通滤波器而得到的, 由随机过程知识,它可W由同相分量Nt(t)和正交分量N,(t)表示。功率关系为;P(Ni(t)) =P(Ns(t)) =P(Ne(t)) =N〇B,B表示带宽,N。是功率谱密度。

[0030] 在混频器内发生混频:

[0031 ] A巧(t)*cos(«〇t) =A*m(1:) *cos2 («〇t) = 0. 5A*m(t) +0. 5A*m(t)cos(2 «K*Ni(t) cos(«〇t) = 0. 5K*Nc(t) +0. 5K*Nc(t)cos(2 «〇t) -〇. 5K*化(t)sin(2 «〇t)

[0032] 根据频率把信号分为基带信号(低频分量)和二倍频信号(高频分量)两路,通 过双信器把低频分量和高频分量分开,其中,低频分量包括;0.5K*N。(t)、0.5A*m(t);高频 分量包括:

[003引 0. 5A*m(t)cos(2 «0t)、0. 5K*Nc(t)cos(2 «0t) -0. 5K*Ns(t)sin(2 «0t);

[0034] 高频分量通过整流器变为直流,给蓄电池充电来获取能量,高频分量中的 0. 5A*m(t)cos(2W〇t)信号所对应的能量为;EH1 = 0. 25A2*E{(m(t)cos(2W〇t)) 2}= 0. 125A2*E{(m(t))2} = 0. 125A2pm高频分量中的 0. 5K*Nc(t)cos(2«〇t)-〇. 5K*化(t) sin(2 «at)信号所对应的能量为;

[003引 E肥=E{{0. 5K* 阳C(t)cos(2W山-NsU)sin(2 «0t) ]} 2}

[0036] = 0. 125K2巧{Nc(t) 2} +0. 125K2巧{Ns(t) 2}

[0037] = 0. 125K2N0B+0. 125K2N0B [003引=0.SSfNaB

[0039] 高频分量所对应的总能量为;EH=EHi巧&= 0. 125A2Pm+0. 25K\B;从双信器输出 的二倍频高频分量经过二极管整流、第二低通滤波器滤除高次谐波转化为直流能量并储存 在蓄电池中蓄能,实现能量采集。

[0040] 可获得的信息速率为:

[0041]

Figure CN204559552UD00051

[0042] 从双信器输出的低频分量基带信号通过低通滤波器滤除带宽W外的噪声,进而提 升信噪比,之后就可W交给后端进行处理来获取信息。

[0043] 本实用新型通过可W实现信息解码和能量获取同时进行,不需要改变目前已经存 在的调制技术,兼容性强,结构合理简单,易于实施,另外双信器基本无损耗,能够达到真正 的信息和能量同时传递的效果。W上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明,但本实 用新型创造并不限于实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还 可做作出种种的等同变形或替换,该些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定 的范围内。

Claims (4)

1. 一种接收机,包括,依次电连接的天线、带通滤波器、混频器,与混频器电连接的本地 振荡器,该接收机还包括: 双信器,所述双信器用于将混频器输出信号中的高、低频分量分离并输出; 整流单元,所述整流单元用于将双信器输出的高频分量变换成直流能量存储在蓄电池 中; 第一低通滤波器,所述第一低通滤波器用于将双信器输出的低频分量进行低通滤波获 得基带信息信号。
2. 根据权利要求1所述一种接收机,其特征在于: 所述整流单元包括:依次电连接的二极管和第二低通滤波器; 所述二极管,其用于对所述双信器输出的高频分量进行整流, 所述第二低通滤波器,其用于滤除经二极管整流后的信号中的高次谐波得到直流能 量,并将直流能量输出至蓄电池进行存储。
3. 根据权利要求1或2所述一种接收机,其特征在于: 还包括:低噪声放大器,所述低噪声放大器的输入端连接所述带通滤波器的输出端,所 述低噪声放大器的输出端连接所述混频器的输入端。
4. 根据权利要求3所述一种接收机,其特征在于: 还包括:模数转换器,所述模数转换器的输入端连接所述第一低通滤波器的输出端。
CN201520172426.5U 2015-03-25 2015-03-25 一种接收机 CN204559552U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520172426.5U CN204559552U (zh) 2015-03-25 2015-03-25 一种接收机

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520172426.5U CN204559552U (zh) 2015-03-25 2015-03-25 一种接收机
PCT/CN2015/075354 WO2016149950A1 (zh) 2015-03-25 2015-03-30 一种接收机
US15/169,322 US9641020B2 (en) 2015-03-25 2016-05-31 Receiver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204559552U true CN204559552U (zh) 2015-08-12

Family

ID=53834621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520172426.5U CN204559552U (zh) 2015-03-25 2015-03-25 一种接收机

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN204559552U (zh)
WO (1) WO2016149950A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4133491B2 (ja) * 2003-03-25 2008-08-13 株式会社神戸製鋼所 周波数変換装置
CN103346834A (zh) * 2013-06-26 2013-10-09 上海无线通信研究中心 可见光携能通信系统及方法
CN103716082A (zh) * 2014-01-24 2014-04-09 戴建新 用于多节点数据与能量同时无线传输的下行波束赋形方法
CN104135770B (zh) * 2014-07-02 2017-08-25 北京邮电大学 一种用于无线信息与能量同时传输系统中的能量分配方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016149950A1 (zh) 2016-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9356561B2 (en) Logarithmic amplifier with universal demodulation capabilities
TWI597957B (zh) 使用對數檢波器放大器(lda)解調器之低功耗雜訊不敏感通訊頻道系統及相關方法
CN205829662U (zh) 一种LoRa网关路由器及物联网系统
US20110291856A1 (en) Frequency shift compensation, such as for use in a wireless utility meter reading environment
CN106788511B (zh) 一种宽带射频接收机
CN102710281B (zh) 连续相位调制的直接序列扩频方法
CN101944924A (zh) 用于下一代无线通信网络的宽带mimo射频收发系统
CN204272108U (zh) 一种能与短波电台互通且支持超短波中继的通信装置
CN101359993B (zh) 高速突发调制解调器
CN105305663B (zh) 一种多电极构成的多天线高效率射频能量收集器
CN103209147B (zh) 一种多频段毫米波接收机及方法
CN204761443U (zh) 一种基于频率调制的带内透传监控信号的光模块
CN102143110A (zh) 数字调制器和与之相关联的数模转换技术
CN104618303B (zh) 一种应用于基带处理中的可重构调制解调方法
CN101146072A (zh) 甚小线性调频键控调制的超窄带通信方法
CN102739590B (zh) 伪随机序列相位调制的cp-ebpsk通信系统及其通信方法
WO2005025166A1 (fr) Procede de modulation et de demodulation d'informations pour une utilisation elevee d'une bande de frequence
CN101127932A (zh) 一种集成对讲模块及基于该模块的对讲系统
CN102014093B (zh) 扩展的二元相移键控调制解调器及其实现方法
CN103595684A (zh) 一种不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法及装置
CN202134018U (zh) 一种射频识别系统
CN103051375B (zh) 无线激光通信外差检测系统及其检测方法
CN103281275B (zh) 一种msk/gmsk直接序列扩频信号接收机
CN106374965A (zh) 基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器
CN202798692U (zh) 8GHz全室外IP数字微波单元及其射频单元

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model