无线通信设备及无线通信方法技术

本发明专利技术公开了一种无线通信设备，包括：信号发射装置，用于将目标信号调制到传播媒介中已有的无线信号中，形成调制信号，并发射所述调制信号；信号接收装置，用于接收所述调制信号，过滤所述调制信号并解调，获得所述目标信号；本发明专利技术还提供如上的无线通信设备相应的通信方法。本发明专利技术提供的无线通信设备中，信号的发送与接收所需的能耗完全可以由传播媒介中现有的无线电信号产生的电能进行供电，做到了无需任何额外电能支持的无线通信，实现了超低能耗的无线通信。

【技术实现步骤摘要】
无线通信设备及无线通信方法
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种无线通信设备及无线通信方法。
技术介绍
无线通信(Wirelesscommunication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。通信设备将信号经过调制成为特定的电磁波，再通过功率放大由天线发射出去，而接收设备经由天线接收到信号后，再检波出原有的信号并还原信号。目前已有的无线通信设备主要通过将需要传送的信息调制到高频电信号中，再将电信号转换成为特定的电磁波进行信息的传输；在电磁波的接收端，需要将接收的电磁波经过放大、混频以及检波等步骤，还原出传送的信息。现有的无线通信设备在发送端和接收端都需要较大的电能消耗。即使是无线射频技术中的电子标签，也需要特定的阅读器发送信号作为驱动，无法做到不需要另外的设备以及能耗支持。由于当前传感器网络等技术的高速发展，如果使用现有的通信技术，那么如何给遍布的传感器或物体提供持续有效地电能变得十分重要，而这一点目前还没有妥善的解决办法。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种超低能耗的无线通信设备及无线通信方法，只利用设备周边环境的传播媒介中现有的无线信号产生的微量电能提供整个设备需要的发射与接收的能耗。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种无线通信设备，包括：信号发射装置，用于将目标信号调制到传播媒介中已有的无线信号中，形成调制信号，并发射所述调制信号；信号接收装置，用于接收所述调制信号，过滤所述调制信号并解调，获得所述目标信号。其中，所述目标信号是由高电平和低电平组成的信号。其中，所述信号发射装置包括一双极天线和一开关元件，所述开关元件连接所述双极天线的两级；当所述开关元件断开时，所述双极天线的两极阻抗平衡，反射较小波幅的传播媒介中已有的无线信号，形成低电平调制的调制信号；当所述开关元件导通时，所述双极天线的两极阻抗不平衡，反射较大波幅的传播媒介中已有的无线信号，形成高电平调制的调制信号。其中，所述开关元件为MOS晶体管。其中，所述信号接收装置包括：接收天线，接收所述信号发射装置发射的调制信号；低通滤波模块，过滤所述调制信号中的无线信号；解调模块，解调过滤后的调制信号，获得所述目标信号。其中，所述低通滤波模块包括一二极管以及第一电容，所述二极管的正端连接到所述接收天线接收到的调制信号，负端作为低通滤波模块的输出端连接到所述解调模块；所述所述二极管的负端还连接到所述第一电容，第一电容的另一端与地电性连接。其中，所述解调模块包括一比较器、第一电阻、第二电阻以及第二电容，所述比较器的同相输入端连接到所述低通滤波模块的输出端，所述比较器的反相输入端分别连接到所述第一电阻、第二电阻以及第二电容，所述第一电阻的另一端连接到所述低通滤波模块的输出端，所述第二电阻的另一端与地电性连接，所述第二电容的另一端与地电性连接；所述比较器的输出端输出解调后获得的目标信号。本专利技术的另一方面是提供一种无线通信方法，该方法包括步骤：S101、由信号发射装置将目标信号调制到传播媒介中已有的无线信号中，形成调制信号，并发射所述调制信号；S102、由信号接收装置接收所述调制信号，过滤所述调制信号并解调，获得所述目标信号。其中，所述目标信号是由高电平和低电平组成的信号。与现有技术相比，本专利技术提出的无线通信设备以及通信方法，基于设备周边环境的传播媒介中现有的无线信号，将目标信号调制于传播媒介中现有的无线信号进行发送，因此发送模块以超低能耗的方式将无线电信号叠加新的信号进行发送，并且在接收模块同样以超低能耗接收信号并进行解码。在实际运作过程中，信号的发送与接收所需的能耗完全可以由传播媒介中现有的无线电信号产生的电能进行供电，做到了无需任何额外电能支持的无线通信，实现了超低能耗的无线通信。附图说明图1是本专利技术一实施例中的无线通信设备的示意性框图。图2是本专利技术一实施例中的信号发射装置的示意图。图3是本专利技术一实施例中的信号接收装置的示意图。图4是本专利技术一实施例中的无线通信方法的流程图。具体实施方式如前所述，本专利技术的目的是提供一种无线通信设备，该设备可以实现超低能耗的无线通信，信号的发送与接收所需的能耗完全可以由传播媒介中现有的无线电信号产生的电能进行供电，做到了无需任何额外电能支持的无线通信。该无线通信设备包括：信号发射装置，用于将目标信号调制到传播媒介中已有的无线信号中，形成调制信号，并发射所述调制信号；信号接收装置，用于接收所述调制信号，过滤所述调制信号并解调，获得所述目标信号。下面将结合附图用实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本实施例提供的无线通信设备包括信号发射装置1和信号接收装置2，其中，信号发射装置1用于将目标信号调制到传播媒介中已有的无线信号3中，形成调制信号，并发射所述调制信号；信号接收装置2用于接收所述调制信号，过滤所述调制信号并解调，获得所述目标信号。具体的，参阅图2，信号发射装置1包括一双极天线11和一开关元件12，开关元件12连接所述双极天线11的两级；当所述开关元件12断开时，所述双极天线11的两极阻抗平衡，反射较小波幅的传播媒介中已有的无线信号3，形成低电平调制的调制信号；当所述开关元件12导通时，所述双极天线11的两极阻抗不平衡，反射较大波幅的传播媒介中已有的无线信号3，形成高电平调制的调制信号；本实施例中，所述开关元件12为MOS晶体管。具体的，参阅图3，信号接收装置2包括：接收天线21、低通滤波模块22以及解调模块23。接收天线21用于接收信号发射装置1发射的调制信号；低通滤波模块22用于过滤所述调制信号中的无线信号；解调模块23用于解调过滤后的调制信号，获得所述目标信号。其中，低通滤波模22块包括一二极管D以及第一电容C1，所述二极管D的正端连接到所述接收天线21接收到的调制信号，负端作为低通滤波模块22的输出端连接到所述解调模块23；所述所述二极管D的负端还连接到所述第一电容C1，第一电容C1的另一端与地电性连接。其中，解调模块23包括一比较器OP、第一电阻R1、第二电阻R2以及第二电容C2，所述比较器OP的同相输入端连接到所述低通滤波模块22的输出端，所述比较器OP的反相输入端分别连接到所述第一电阻R1、第二电阻R2以及第二电容C2，所述第一电阻R1的另一端连接到所述低通滤波模块22的输出端，所述第二电阻R2的另一端与地电性连接，所述第二电容C2的另一端与地电性连接；所述比较器OP的输出端输出解调后获得的目标信号。如图4所示，如上提供的无线通信设备的通信方法包括步骤：S101、由信号发射装置1将目标信号调制到传播媒介中已有的无线信号3中，形成调制信号，并发射所述调制信号；S102、由信号接收装置2接收所述调制信号，过滤所述调制信号并解调，获得所述目标信号。下面以传送信号“1”和“0”为例进行说明，信号“1”对应高电平VH，信号“1”对应高电平VL。在信号发射装置1中，当需要传送信号“0”时，将开关元件12断开，此时双极天线11的两极阻抗平衡，反射较小波幅的传播媒介中已有的无线信号3中，形成低电平VL调制的调制信号；当需要传送信号“1”时，将开关元件12导通，此时双极天线11的两极阻抗不平衡，反射较大波幅的传播媒介中已有的无线信号3，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信设备，其特征在于，包括：信号发射装置，用于将目标信号调制到传播媒介中已有的无线信号中，形成调制信号，并发射所述调制信号；信号接收装置，用于接收所述调制信号，过滤所述调制信号并解调，获得所述目标信号。

【技术特征摘要】
1.一种无线通信设备，其特征在于，包括：信号发射装置，用于将目标信号调制到传播媒介中已有的无线信号中，形成调制信号，并发射所述调制信号；其中，所述目标信号是由高电平和低电平组成的信号；所述信号发射装置包括一双极天线和一开关元件，所述开关元件连接所述双极天线的两级；当所述开关元件断开时，所述双极天线的两极阻抗平衡，反射较小波幅的传播媒介中已有的无线信号，形成低电平调制的调制信号；当所述开关元件导通时，所述双极天线的两极阻抗不平衡，反射较大波幅的传播媒介中已有的无线信号，形成高电平调制的调制信号；信号接收装置，用于接收所述调制信号，过滤所述调制信号并解调，获得所述目标信号；所述信号接收装置包括：接收天线，接收所述信号发射装置发射的调制信号；低通滤波模块，过滤所述调制信号中的无线信号；解调...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈昀，陈爱，黄昊权，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44