本申请公开了一种用于传输信息的方法及低功耗广域通信系统。该方法通过扩频调制装置获取初始信号。在获取到初始信号的情况下，通过分组多进制频移键控和啁啾信号调制初始信号，以生成调制信号，调制信号包括前导序列、帧控制头和数据载荷。将调制信号通过信道传输至扩频解调装置，在扩频解调装置接收到调制信号的情况下，结合前导序列解调帧控制头和数据载荷，以获取信息。本申请基于分组多进制频移键控和啁啾信号生成调制信号，并通过扩频解调装置解调接收到的调制信号，从而获取信息，能够稳定信号在复杂电磁环境下的性能，提高通信速率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
用于传输信息的方法及低功耗广域通信系统
[0001]本申请涉及通信系统
，具体地涉及一种用于传输信息的方法及低功耗广域通信系统。
技术介绍
[0002]对数字信号调制的技术可以分为幅度键控调制、频移键控调制、相移键控调制，其中幅度键控调制与相移键控调制可以组成正交幅度调制，正交幅度调制被广泛应用于各类通信系统中。对幅度键控调制、相移键控调制、正交幅度调制调制系统的解调，接收机需要预先知道信道响应信息并进行补偿，方可从接收信号中检测出对应的幅度和相位信息，而频移键控调制系统的解调则不依赖信道响应信息即可完成检测，收发机方案更加简单，对器件性能的依赖更低，在低功耗广域无线通信中拥有更高的技术优势。多进制频移键控(Multiple Frequency Shift Keying，MFSK)是由频移键控调制演变出的一种频率调制方式，发送机根据待传输数据生成不同的频点的正弦信号完成调制，接收机通过检测接收信号频点获取对应的调制信息。
[0003]扩频技术基本有三种方式：直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)、跳频(Frequency Hopping Spread Spectrum，FHSS)和Chirp扩频(Chirp Spread Spectrum，CSS)。无论是DSSS、还是FHSS都需要保证发送和接收双方的设备严格的时间同步，在高速复杂的系统中，为此增加的开销不是问题，但对于低速、低功耗的系统中，保持时间同步的开销就会显得突出，而Chirp扩频技术对时间同步的要求没有那么严苛，且Chirp信号本身也是恒模1的信号，在低功耗广域无线通信技术中受到更多的关注。
[0004]现有技术通常结合Chirp扩频技术和MFSK调制进行信号传输。由于MFSK调制需要将通信带宽切分，根据待调制数据生成某一个频点的调制信号，存在带宽闲置、频谱效率不高的问题，导致基于MFSK调制的通信系统在信噪条件较好时也无法达成较高的通信速率。
技术实现思路
[0005]本申请实施例的目的是提供一种用于传输信息的方法及低功耗广域通信系统，用以解决现有技术中通信速率不高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种用于传输信息的方法，应用于低功耗广域通信系统，低功耗广域通信系统包括扩频调制装置和扩频解调装置，扩频调制装置与扩频解调装置通信，该方法包括：
[0007]通过扩频调制装置获取初始信号；
[0008]通过分组多进制频移键控和啁啾信号调制初始信号，以生成调制信号，调制信号包括前导序列、帧控制头和数据载荷；
[0009]将调制信号通过信道传输至扩频解调装置；
[0010]在扩频解调装置接收到调制信号的情况下，结合前导序列解调帧控制头和数据载荷，以获取信息。
[0011]在本申请实施例中，初始信号包括帧控制头初始数据和数据载荷初始数据，通过分组多进制频移键控和啁啾信号调制初始信号，以生成调制信号，调制信号包括前导序列、帧控制头和数据载荷，包括：
[0012]根据分组因子对调制频点进行划分，以得到多组调制频点；
[0013]确定每组的调制频点对应的啁啾信号，其中，啁啾信号包括上啁啾信号和下啁啾信号；
[0014]根据上啁啾信号和下啁啾信号确定前导序列；
[0015]结合每组的调制频点，通过多进制频移键控和上啁啾信号调制帧控制头初始数据，以得到帧控制头；
[0016]结合每组的调制频点，通过多进制频移键控和上啁啾信号调制数据载荷初始数据，以得到数据载荷；
[0017]拼接前导序列、帧控制头和数据载荷，以生成调制信号。
[0018]在本申请实施例中，前导序列包括检测序列和同步序列，根据上啁啾信号和下啁啾信号确定前导序列，包括：
[0019]扩展上啁啾信号，直至达到第一预设符号数，以得到扩展后的上啁啾信号；
[0020]扩展下啁啾信号，直至达到第二预设符号数，以得到扩展后的下啁啾信号；
[0021]拼接扩展后的上啁啾信号和扩展后的下啁啾信号，以得到检测序列；
[0022]扩展下啁啾信号，直至达到第三预设符号数，以得到同步序列；
[0023]根据检测序列和同步序列确定前导序列。
[0024]在本申请实施例中，该方法还包括：
[0025]通过下啁啾信号调制同步字；
[0026]在完成调制同步字的情况下，扩展下啁啾信号，直至达到第三预设符号数，以得到同步序列。
[0027]在本申请实施例中，在扩频解调装置接收到调制信号的情况下，结合前导序列解调帧控制头和数据载荷，包括：
[0028]根据扩频因子生成未调制的下啁啾检测序列；
[0029]将扩频解调装置的接收信号与下啁啾检测序列进行共轭乘，并进行快速傅里叶变换，以得到幅度频谱；
[0030]在幅度频谱的最大值大于预设值的情况下，结合前导序列判断接收信号是否为低功耗广域通信系统的调制信号；
[0031]在接收信号为低功耗广域通信系统的调制信号的情况下，解调帧控制头和数据载荷。
[0032]在本申请实施例中，前导序列包括检测序列和同步序列，在幅度频谱的最大值大于预设值的情况下，结合前导序列判断接收信号是否为低功耗广域通信系统的调制信号，包括：
[0033]通过检测序列进行频偏估计，并根据频偏估计纠正接收信号的偏差；
[0034]在完成纠正接收信号的偏差的情况下，通过同步序列判断接收信号是否为低功耗广域通信系统的调制信号。
[0035]在本申请实施例中，在接收信号为低功耗广域通信系统的调制信号的情况下，解
调帧控制头和数据载荷，包括：
[0036]通过循环冗余校验校验调制信号，以确定调制信号在传输过程或接收过程中是否发生错误；
[0037]在调制信号在传输过程或接收过程中没有发生错误的情况下，解调帧控制头和数据载荷。
[0038]在本申请实施例中，初始信号包括帧控制头初始数据和数据载荷初始数据，该方法还包括：
[0039]在完成对帧控制头初始数据进行循环冗余校验、编码、交织、速率匹配和格雷码映射的情况下，调制帧控制头初始数据，以得到帧控制头；
[0040]在完成对数据载荷初始数据进行加扰、循环冗余校验、编码、交织、速率匹配、格雷码映射和串并转换的情况下，调制数据载荷初始数据，以得到数据载荷。
[0041]本申请第二方面提供一种控制器，包括：
[0042]存储器，被配置成存储指令；以及
[0043]处理器，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现上述的用于传输信息的方法。
[0044]本申请第三方面提供一种低功耗广域通信系统，包括：
[0045]扩频调制装置，被配置成获取初始信号，并通过分组多进制频移键控和啁啾信号调制初始信号，以生成调制信号；
[0046]扩频解调装置，与扩频调制装置通信，被配置成结合前导序列解调帧控制头本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于传输信息的方法，其特征在于，应用于低功耗广域通信系统，所述低功耗广域通信系统包括扩频调制装置和扩频解调装置，所述扩频调制装置与所述扩频解调装置通信，所述方法包括：通过扩频调制装置获取初始信号；通过分组多进制频移键控和啁啾信号调制所述初始信号，以生成调制信号，所述调制信号包括前导序列、帧控制头和数据载荷；将所述调制信号通过信道传输至所述扩频解调装置；在所述扩频解调装置接收到所述调制信号的情况下，结合所述前导序列解调所述帧控制头和所述数据载荷，以获取信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始信号包括帧控制头初始数据和数据载荷初始数据，所述通过分组多进制频移键控和啁啾信号调制所述初始信号，以生成调制信号，所述调制信号包括前导序列、帧控制头和数据载荷，包括：根据分组因子对调制频点进行划分，以得到多组所述调制频点；确定每组的所述调制频点对应的啁啾信号，其中，所述啁啾信号包括上啁啾信号和下啁啾信号；根据所述上啁啾信号和所述下啁啾信号确定前导序列；结合所述每组的调制频点，通过多进制频移键控和所述上啁啾信号调制所述帧控制头初始数据，以得到帧控制头；结合所述每组的调制频点，通过多进制频移键控和所述上啁啾信号调制所述数据载荷初始数据，以得到数据载荷；拼接所述前导序列、所述帧控制头和所述数据载荷，以生成所述调制信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述前导序列包括检测序列和同步序列，所述根据所述上啁啾信号和所述下啁啾信号确定前导序列，包括：扩展所述上啁啾信号，直至达到第一预设符号数，以得到扩展后的上啁啾信号；扩展所述下啁啾信号，直至达到第二预设符号数，以得到扩展后的下啁啾信号；拼接所述扩展后的上啁啾信号和所述扩展后的下啁啾信号，以得到所述检测序列；扩展所述下啁啾信号，直至达到第三预设符号数，以得到所述同步序列；根据所述检测序列和所述同步序列确定所述前导序列。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过所述下啁啾信号调制同步字；在完成调制所述同步字的情况下，扩展所述下啁啾信号，直至达到第三预设符号数，以得到所述同步序列。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述扩频解调装置接收到所述调制信号的情况下，结合所述前导序列解调所述帧控制头和所述数据载荷，包括：根据扩频因子生成未调制的下啁啾检测序列；将所述扩频解调装置的接收信号与所述下啁啾检测...
【专利技术属性】
技术研发人员：王祥，洪海敏，占兆武，刘鑫，李龙，杨祁，
申请(专利权)人：深圳智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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