脉冲调制信号接收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种脉冲调制信号接收系统，包括自动增益控制放大器、平方器、低通滤波器、固定脉冲宽度判决器、触发式模数转换器和差分相位解调器；自动增益控制放大器输入脉冲式2DPSK调制信号，自动增益控制放大器的输出端分别连接平方器的输入端和触发式模数转换器的信号输入端，平方器的输出端连接低通滤波器的输入端，低通滤波器的输出端连接固定脉冲宽度判决器的输入端，固定脉冲宽度判决器的输出端连接触发式模数转换器的同步触发输入端，触发式模数转换器的输出端连接差分相位解调器的输入端；固定脉冲宽度判决器包括依次连接的判决器和固定脉冲展宽器。本实用新型专利技术直接进行载波恢复输出基带绝对码数据，满足应用需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及人体介质通信
，特别是涉及一种脉冲调制信号接收系统。
技术介绍
随着电子信息技术、无线通信技术、半导体集成电路技术、生物医疗技术的迅猛发展，以及人们对无线应用需求的不断提高，以人体为介质的体域网(BAN，BodyAreaNetwork)通信系统因其便携、低功耗、低复杂度的特点，能够很好地适应医疗、航天、体育以及军事等领域对人体体征进行实时测量与监控的需求，逐渐成为了下一代移动通信技术研究中的热点方向之一。与传统无线通信手段相比，人体介质通信的优势是可以做到近全自动化、可以连续或周期性检测及灵活性强，可靠性强和精度高(附在人体的体域网传感器可以有效及高精度的处理人体物理信号)，效率高(低功耗下节点使用寿命长)，成本低、低功耗、高保密性以及低的人体损害等优点，而且不存在多人通信时效率降低的问题。因此，研究以人体自身作为传输介质的通信系统已成为业界的迫切需求。目前，业界在人体介质通信领域对信号的调制和解调技术方面还处于起步研究阶段，多是围绕人体信道、数据接入、组网及信号处理算法方面开展的，仅有少数团队采用分立元件初步搭建了人体介质传输硬件实验系统，对人体介质通信的调制解调技术鲜有报道，已有的人体介质通信以OOK(On-OffKeying，二进制启闭键控)、ASK(幅移键控)、2FSK(二进制频移键控)等调制解调技术为主。相比之下2PSK(二进制相移键控)具有较好的误码率性能，但是在2PSK信号传输系统中存在相位不确定性，并将造成接收码元“0”和“1”的颠倒，产生误码。为了保持2PSK优点，降低误码率，把2PSK调制改进为二进制差分相移键控调制。2DPSK(二进制差分键控相移键控)调制技术具有传输效率高、抗干扰能力强、误比特率性能优良等优势。但是，由于2DPSK调制信号中不含有载波成分，不能直接进行载波恢复，因此已有的解调方法都是通过平方环锁相环相关解调方法与科斯塔斯环相关解调方法采用复杂的电路恢复出与调制载波严格同步的相干载波，无形中增加了接收系统的复杂度和能耗，并导致系统集成后芯片面积和功耗较大，且需要承受较高的工作频率。
技术实现思路
基于上述情况，本技术提出了一种脉冲调制信号接收和方法，直接进行载波恢复输出基带绝对码数据，具有低功耗、低复杂度、高速、易集成的特点，满足人体介质传输应用的需求。为了实现上述目的，本技术技术方案的实施例为：一种脉冲调制信号接收系统，包括自动增益控制放大器、平方器、低通滤波器、固定脉冲宽度判决器、触发式模数转换器和差分相位解调器；所述自动增益控制放大器的输入端输入脉冲式2DPSK调制信号，所述自动增益控制放大器的输出端分别连接所述平方器的输入端和所述触发式模数转换器的信号输入端，所述平方器的输出端连接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端连接所述固定脉冲宽度判决器的输入端，所述固定脉冲宽度判决器的输出端连接所述触发式模数转换器的同步触发输入端，所述触发式模数转换器的输出端连接所述差分相位解调器的输入端；所述固定脉冲宽度判决器包括判决器和固定脉冲展宽器，所述低通滤波器的输出端连接所述判决器的输入端，所述判决器的输出端连接所述固定脉冲展宽器的输入端，所述固定脉冲展宽器的输出端连接所述触发式模数转换器的同步触发输入端。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术脉冲调制信号接收系统，自动增益控制放大器的输入端输入脉冲式2DPSK调制信号，动增益控制放大器对脉冲式2DPSK调制信号进行自动增益控制放大，平方器对第一路自动增益控制放大器输出的信号进行平方操作，低通滤波器提取进行平方操作后信号中的包络信号；固定脉冲宽度判决器对提取的包络信号进行判决和脉冲展宽，获得同步数字脉冲信号；当同步数字脉冲信号输入触发式模数转换器时，触发式模数转换器对第二路幅度包络稳定信号进行采样；最后差分相位解调器根据对第二路幅度包络稳定信号进行前后两次采样得到的相邻两个采样数据，一步到位恢复输出基带绝对码数据。本技术采用脉冲式2DPSK调制信号提高了人体信道的频带利用率，提高发送速率，系统工作在全数字触发式状态，直接进行载波恢复，在实现上能以低功耗、低复杂度、高速的优点换来系统的单位比特能耗显著降低，并且可完全采用CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)集成电路工艺实现，不存在大面积的集成电阻及电容整形电路，适合集成于SOC(SystemonChip，系统级芯片)芯片，具有良好推广价值。附图说明图1为一个实施例中脉冲调制信号接收系统结构示意图；图2为一个实施例中差分相位解调器结构示意图；图3为一个实施例中相位比较器结构示意图；图4为基于图1所示系统一个具体示例中脉冲调制信号接收系统结构示意图；图5为一个脉冲调制信号接收系统的应用实例。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不限定本技术的保护范围。一个实施例中脉冲调制信号接收系统，如图1所示，包括自动增益控制放大器101、平方器102、低通滤波器103、固定脉冲宽度判决器104、触发式模数转换器105和差分相位解调器106；所述自动增益控制放大器101的输入端输入脉冲式2DPSK调制信号，所述自动增益控制放大器101的输出端分别连接所述平方器102的输入端和所述触发式模数转换器105的信号输入端，所述平方器102的输出端连接所述低通滤波器103的输入端，所述低通滤波器103的输出端连接所述固定脉冲宽度判决器104的输入端，所述固定脉冲宽度判决器104的输出端连接所述触发式模数转换器105的同步触发输入端，所述触发式模数转换器105的输出端连接所述差分相位解调器106的输入端；所述固定脉冲宽度判决器104包括判决器1041和固定脉冲展宽器1042，所述低通滤波器103的输出端连接所述判决器1041的输入端，所述判决器1041的输出端连接所述固定脉冲展宽器1042的输入端，所述固定脉冲展宽器1042的输出端连接所述触发式模数转换器105的同步触发输入端。自动增益控制放大器101对脉冲式2DPSK调制信号进行自动增益控制放大，输出两路幅度包络稳定信号；平方器102对第一路幅度包络稳定信号进行平方操作；低通滤波器103提取进行平方操作后信号中的包络信号；固定脉冲宽度判决器104中的判决器1041对包络信号进行判决，固定脉冲展宽器1042根据预设脉冲宽度对进行判决后的包络信号进行脉冲展宽，获得同步数字脉冲信号；当同步数字脉冲信号到来时，触发式模数转换器105采用预设采样率对第二路幅度包络稳定信号进行采样；最后差分相位解调器106根据对第二路幅度包络稳定信号进行前后两次采样得到的相邻两个采样数据，一步到位恢复输出基带绝对码数据。触发式模数转换器在同步数字脉冲信号到来时才进行采样，其余时间模数转换器进入待机状态不输出数据。从以上描述可知，本技术脉冲调制信号接收系统，采用脉冲式2DPSK调制信号提高了人体信道的频带利用率，提高发送速率，系统工作在全数字触发式状态，直接进行载波恢复，在实现上能以低功耗、低复杂度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲调制信号接收系统，其特征在于，包括自动增益控制放大器、平方器、低通滤波器、固定脉冲宽度判决器、触发式模数转换器和差分相位解调器；所述自动增益控制放大器的输入端输入脉冲式2DPSK调制信号，所述自动增益控制放大器的输出端分别连接所述平方器的输入端和所述触发式模数转换器的信号输入端，所述平方器的输出端连接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端连接所述固定脉冲宽度判决器的输入端，所述固定脉冲宽度判决器的输出端连接所述触发式模数转换器的同步触发输入端，所述触发式模数转换器的输出端连接所述差分相位解调器的输入端；所述固定脉冲宽度判决器包括判决器和固定脉冲展宽器，所述低通滤波器的输出端连接所述判决器的输入端，所述判决器的输出端连接所述固定脉冲展宽器的输入端，所述固定脉冲展宽器的输出端连接所述触发式模数转换器的同步触发输入端。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲调制信号接收系统，其特征在于，包括自动增益控制放大器、平方器、低通滤波器、固定脉冲宽度判决器、触发式模数转换器和差分相位解调器；所述自动增益控制放大器的输入端输入脉冲式2DPSK调制信号，所述自动增益控制放大器的输出端分别连接所述平方器的输入端和所述触发式模数转换器的信号输入端，所述平方器的输出端连接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端连接所述固定脉冲宽度判决器的输入端，所述固定脉冲宽度判决器的输出端连接所述触发式模数转换器的同步触发输入端，所述触发式模数转换器的输出端连接所述差分相位解调器的输入端；所述固定脉冲宽度判决器包括判决器和固定脉冲展宽器，所述低通滤波器的输出端连接所述判决器的输入端，所述判决器的输出端连接所述固定脉冲展宽器的输入端，所述固定脉冲展宽器的输出端连接所述触发式模数转换器的同步触发输入端。2.根据权利要求1所述的脉冲调制信号接收系统，其特征在于，所述差分相位解调器包括第一移位寄存器、第二移位寄存器和相位比较器；所述触发式模数转换器的输出端连接所述第一移位寄存器，所述第一移位寄存器的第一输出端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明剑，徐顺鑫，刘洋，王静，李斌，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44