本发明专利技术公开了一种高灵敏度窄带无线通信数据发送、接收方法及装置，其中，数据发送方法包括：发送端将两个连续反向的类线性调频信号作为前同步头中的同步序列、两个相同的复正弦信号作为前同步头中的参考符号，与待发送的基带数据一起组成待发送帧；将所述待发送帧调制到同相正交的两路载波上，形成并发送射频发送信号。通过本发明专利技术，可以利用FFT算法和相位对角特性联合解调，不需要精频偏估计，综合各条件与算法优势，大大降低单比特计算量，并且提高了接收灵敏度，增加了数据传输距离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种高灵敏度窄带无线通信数据发送、接收 方法及装置。
技术介绍
物联网组网技术通过无线节点组成网络，从而进行无线通信。在物联网广域组网 技术中，节点的覆盖能力直接影响节点密度，从而影响网络成本。在通信过程中，70%功耗 用于射频发射，射频发射功率直接影响节点的寿命。另外，为了提高网络容量，需要降低信 号的带宽。因此，超远传输距离、低发射平均功率和窄带特性成为物联网广域组网中非常关 键的H个问题。 在基于扩频的通信系统里，扩频序列具有良好的自相关特性，通过已知的扩频序 列作为接收机本地的参考符号，常规的时间同步可W靠接收信号和接收机本地的参考符号 之间做滑动相关来完成。当接收信号中的扩频序列和参考符号中的扩频序列对齐时，相关 值表现出一个峰值，而未对齐时，相关值接近于零。但是当接收信号中存在较大频偏时，接 收信号和接收机本地参考符号的滑动相关值受到很大影响。接收信号中出现较大的频偏主 要是因为发射机和接收机都使用低造价的晶体振荡器。 线系统传输距离主要由发射功率、链路衰减和接收灵敏度决定。发射功率减去无 线链路衰减，为接收端的天线口信号强度化SSI);当RSSI的最小值大于接收灵敏度，接收 机就能正常工作。 根据常用的大尺度衰减hata模型，如下所示：[000引 ip=做.55+26.26!雌/-13.821曰g4 +(44.9-6.55log%)logflf-4*賺，"吨 Lp-从基站到移动台的路径损耗（地）f-载波频率（MHz)[000引 hb-基站通信高度d-基站到移动台直接的距离（m)hm-移动台大线高度（1~10m)，一般取1. 5m，单位为m 靡吨-移动台高度修正，在中等城市取（1. 11〇奸-0. 7)v(l. 561〇奸-0. 8) 在大城市取值 3. 2(log(11. 75hm)) 2-4. 97 W230M频段为例，频段特性的衰减附加量为；26. 26Xlg230 = 62地；230M频段的 链路预算是145地，由于系统的链路预算是发射功率P减去接收灵敏度；假设平均发射功率 是1W(30地m)，则接收灵敏度需要达到；30-145 = -115地m。 本领域技术人员所熟知的，热噪声谱密度为；-174地m/Hz，接收RF链路的最好热 噪声功率为： -174dBm/HzX25 曲Z= -174+44 = -130dBm实际的RX接收链路，进去的信号带宽为对应的频段（10M量级），还有多级信号放 大单元，总噪声系数一般为5~7地量级；如果取6地，则噪声功率恶化为： -130她m+6她二-124她m该值为基带数字滤波后的理想值，实际值比该值高。[001引 信号制式的解调SNR典型为9地（正交相移键控（Qua化aturePhaseShift Keying,QPSK))或 5地（二进制相移键控（炬inary化aseShiftKeying,BPSK));在只选 择最简单的调制方式的情况下，只有BPSK能完成任务（因为5地+(-124地m) = -119地m)， 而且系统没有任何动态余量。一般通信系统会预留至少6~8地的设计余量，W保证正常 和可靠的工作。因此，采用当前的调制方法无法满足超高灵敏度的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种高灵敏度窄带无线通信数据发送、接收方法及 装置，W解决现有技术中无法满足超高灵敏度的要求的问题。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种高灵敏度窄带无线通信数据发方法，包括：发 送端将两个连续反向的类线性调频信号作为前同步头中的同步序列、两个相同的复正弦信 号作为前同步头中的参考符号，与待发送的基带数据一起组成待发送峽；将所述待发送峽 调制到同相正交的两路载波上，形成并发送射频发送信号。 可选地，在将所述同步序列、所述参考符号与所述待发的基带数据一起组成发送 峽之前，所述方法还包括；利用基带二进制启闭键控00K调制方法，按照预设调制波形将待 发送的比特序列调制成所述基带数据。 可选地，利用基带二进制启闭键控00K调制方法，按照预设调制波形将待发送的 比特序列调制成所述基带数据，包括：用系数为（1-j)的复正弦信号表示比特数据"1"，不 发送信号表示比特数据"0"，其中，所述复正弦信号r(t) = (l-j)sin(?t)。 可选地，所述预设调制波形预先存储在所述发送端。 可选地，所述两个连续反向的类线性调频信号包括；两个反向的Zadoff-化U同步 序列；所述两个相同的复正弦信号包括；两个相同的系数为（1-j)的单周期复正弦信号。 可选地，所述两个连续反向的类线性调频信号和所述两个相同的复正弦信号预先 存储在所述发送端。 根据本专利技术的另一个方面，提供了一种高灵敏度窄带无线通信数据接收方法，包 括：接收来自发送端的射频发射信号；对所述射频发射信号进行下变频，得到基带接收信 号；对所述基带接收信号进行采样得到基带接收数字信号；对所述基带接收数字信号中前 同步头处的信号进行时间粗同步，再进行时间精同步，其中，所述的同步头中的同步序列由 两个连续反向的类线性调频信号组成，所述前同步头中的参考符号为两个相同的复正弦信 号组成；对进行时间粗同步和时间精同步后的基带接收数字信号进行解调，得到发送端发 送的比特序列。 可选地，对所述基带接收数字信号中前同步头处的信号进行时间粗同步，包括：从 所述基带接收数字信号的前同步头处取出一个发送周期的采样信号；对所述采样信号进行 m倍抽取，得到接收降采样数字信号，其中m为预设的接收数字信号降采样倍数；对所述接 收降采样信号进行快速傅氏变换FFT，将得到的结果进行共辆变换；对本地同步序列进行 FFT，然后与共辆变换得到的序列相乘，得到基带接收降采样信号与本地同步序列的滑动自 相关值，滑动自相关值对应的最大值的位置确定为粗同步位置。 可选地，对基带接收数字信号中前同步头处的信号进行时间精同步，包括；取所述 基带接收数字信号中前同步头的粗同步点左右2m点组成采样序列，其中m为预设的接收数 字信号降采样倍数；对所述采样序列进行FFT和共辆变换；对本地同步序列进行FFT，并与 进行FFT和共辆变换后的所述采样序列相乘，得到滑动相关值，滑动相关值的最大值对应 的位置确定为精同步位置。 可选地，对进行时间粗同步和时间精同步后的基带接收数字信号进行解调，包括： 取进行时间粗同步和时间精同步后的所述基带接收数字信号，计算参考序列的FFT，得到各 次谐波的幅值；根据得到的各次谐波的幅值，计算基波的幅值与其他各次谐波的幅值平均 值的比值；取一个接收符号进行FFT计算，W所述比值为判决口限，与频域的对角特性联合 判决，得到发送端发送的比特序列。 根据本专利技术的又一个方面，提供了一种高灵敏度窄带无线通信数据发送装置，包 括：组成模块，用于将两个连续反向的类线性调频信号作为前同步头中的同步序列、两个相 同的复正弦信号作为前同步头中的参考符号，与待发送的基带数据一起组成待发送峽；正 交调制模块，用于将所述待发送峽调制到同相正交的两路载波上，形成到并发送射频发送 信号。 可选地，所述装置还包括；基带调制模块，用于利用基带二进制启闭键控00K调制 方法，当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高灵敏度窄带无线通信数据发送方法，其特征在于，包括：发送端将两个连续反向的类线性调频信号作为前同步头中的同步序列、两个相同的复正弦信号作为前同步头中的参考符号，与待发送的基带数据起组成待发送帧；将所述待发送帧调制到同相正交的两路载波上，形成并发送射频发送信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何林，申化龙，郑傲日，孟祥辉，申贻军，
申请(专利权)人：北京芯同汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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