调制解调装置及方法

专利名称：调制解调装置及方法
调制解调装置及方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别是涉及一种调制解调装置及方法。背景技术：
随着信息技术的不断提高，越来越多的通信技术应用于日常和生活中，尤其是无 线网、3G、WLAN、UWB、蓝牙、宽带卫星系统都是21世纪最热门的无线通信技术的应用，信息 通过无线信号的传输大大提高了传输效率并扩大了很多领域的交互。在无线信号的传输过程中首先要将基带信号变成适于无线信道传输的信号模式， 而这个过程可以被称为调制。按照输入信号的形式，调制可以分为模拟调制和数字调制。 所述模拟调制指利用输入的模拟信号直接调制(或改变)载波(正弦波)的振幅、频率或 相位，从而得到调幅信号(AM)、调频信号(FM)或调相信号(PM)。所述数字调制指利用数字 信号来控制载波的振幅、频率或相位，常用的数字调制有频移键控(FSK)和相移键控(PSK) 等。其中，所述频移键控即FSK(Frequency-shift keying)方式是目前远距离信息传输最 常用的且较成熟的一种调制方式，最常见的是用两个频率分别承载二进制1和0的双频FSK 系统。详细来讲，双频FSK系统是利用两个不同频率Fl和F2的振荡源来代表信号1和0， 用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出。在无线信号的接收端需将已调制信号还原成要传输的原始信号，该过程可以被称 为解调。解调的过程是与调制相对应的，解调针对调制过程，当调制过程通过调频实现，则 解调也通过对同频率进行同步，当调制方法通过调相实现，则解调也通过同相位进行同步。 常用的解调方式为同步解调，同步解调的基本功能就是完成频谱的线性搬移，但为了防止 失真，同步检波电路中必须输入与载波调制同步的解调载波，同步指同频率同相位。然而，现有的各种调制解调方法都是普遍使用的、标准的技术。因此，有必要提出 一种全新的、改进的调制和解调装置及方法，用于无线信息发射端的调制和接收端的解调。

发明内容本发明的目的之一在于提供一种调制解调装置，其可以在发送端可以对要传输的 信息进行调制并发送，在接收端可以对调制信息进行解调还原出原有信息。本发明的目的之二在于提供一种调制解调方法，其可以在发送端可以对要传输的 信息进行调制并发送，在接收端可以对调制信息进行解调还原出原有信息。根据本发明的一方面，本法明提供了一种调制解调装置，其包括调制装置，其包 括编码模块、调制模块和发射模块，其中编码模块用于将要传输的信息编码成二进制序列； 调制模块用于将二进制序列调制成调制信号，其中二进制序列中的比特1对应的调制信号 起始于中心频率信号、经过低频率信号和高频率信号中的一个、终止于所述中心频率信号， 二进制序列中的比特0对应的调制信号起始于所述中心频率信号、经过所述低频率信号和 所述高频率信号中的另一个、终止于所述中心频率信号，所述低频率信号的频率低于所述 中心频率信号的频率，所述高频率信号的频率高于所述中心频率信号的频率；发射模块用于发送所述调制信号；解调装置，其包括接收模块、解调模块和解码模块，其中接收模块从 信道中接收对应发射模块发送来的调制信号；解调模块将所述调制信号转换成模拟信号， 之后过滤掉所述模拟信号中的直流分量，随后判断去除直流分量后的模拟信号的正负脉 冲；解码模块用于对解调出的二进制序列进行解码以还原出原有信息。进一步的，所述二进制序列中包括有校验比特和数据比特。进一步的，所述调制信号包括同步信号，所述同步信号位于所述二进制序列中的 各比特对应的调制信号之前，所述同步信号起始于所述中心频率、依次经过第二频率信号、 第三频率信号和第四频率信号、终止于所述中心频率信号，其中所述第二频率信号的频率 高于所述中心频率的频率，第三频率信号的频率高于所述第二频率信号的频率，第四频率 信号的频率高于所述第三频率信号的频率；或所述第二频率信号的频率低于所述中心频率 的频率，第三频率信号的频率低于所述第二频率信号的频率，第四频率信号的频率低于所 述第三频率信号的频率。进一步的，所述解调模块包括信号转换单元、隔直单元、第一判断单元、第二判断 单元，其中信号转换单元将获取的调制信号转换成模拟信号；隔直单元过滤掉信号转换单 元转换后的模拟信号中的直流分量；第一判断单元检测过滤后的模拟信号的幅值，并将所 述幅值和预设正阈值、预设负阈值进行比较，在所述幅值大于所述预设正阈值时认为产生 一正脉冲，在所述幅值小于所述预设负阈值时认为产生一负脉冲；第二判断根据判断后的 正负脉冲解调出二进制序列，其中将连续的一个正脉冲和一个负脉冲和连续的一个负脉冲 和一个正脉冲中的一个认定为二进制的比特1，将连续的一个正脉冲和一个负脉冲和连续 的一个负脉冲和一个正脉冲中的另一个认定为二进制的比特0。更进一步的，所述第二判断单元还用于识别同步信号，其中将连续的至少三个正 脉冲和一个负脉冲识别为同步信号，或者将连续的至少三个负脉冲和一个正脉冲识别为同
步信号。更进一步的，所述解码模块包括校验单元，所述校验单元对解调模块得到的二进 制序列进行校验。根据本发明的另一方面，本发明提供一种调制解调方法，其包括将要传输的信息 编码成二进制序列；将二进制序列调制成调制信号，其中二进制序列中的比特1对应的调 制成起始于中心频率信号、经过低频率信号和高频率信号中的一个、终止于所述中心频率 信号的调制信号，二进制序列中的比特0对应的调制成起始于所述中心频率信号、经过所 述低频率信号和所述高频率信号中的另一个、终止于所述中心频率信号的调制信号，所述 低频率信号的频率低于所述中心频率信号的频率，所述高频率信号的频率高于所述中心频 率信号的频率；发送所述调制信号；从信道中接收发送来的调制信号；将所述调制信号转 换成模拟信号；过滤掉所述模拟信号中的直流分量；判断去除直流分量后的模拟信号的正 负脉冲；根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列；将二进制序列解码还原出原有信息。进一步的，所述将二进制序列调制成调制信号的方法还包括同步信息的调制，所 述同步信号调制成起始于所述中心频率、依次经过第二频率信号和第三频率信号、终止于 所述中心频率信号的调制信号，其中所述第二频率信号的频率高于所述中心频率的频率， 第三频率信号的频率高于所述第二频率信号的频率，第四频率信号的频率高于所述第三频 率信号的频率；或所述第二频率信号的频率低于所述中心频率的频率，第三频率信号的频率低于所述第二频率信号的频率，第四频率信号的频率低于所述第三频率信号的频率。进一步的，根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列之前先判断同步信息，其中 将连续的至少三个正脉冲和一个负脉冲或连续的至少三个负脉冲和一个正脉冲判定为同
步信息。进一步的，根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列时，将连续的一个正脉冲和 一个负脉冲和连续的一个负脉冲和一个正脉冲中的一个认定为二进制的比特1，将连续的 一个正脉冲和一个负脉冲和连续的一个负脉冲和一个正脉冲中的另一个认定为二进制的 比特0。进一步的，判断去除直流分量后的模拟信号的正负脉冲包括首先检测过滤后的 模拟信号的幅值，并将所述幅值和预设正阈值、预设负阈值进行比较，在所述幅值大于所述 预设正阈值时认为产生一正脉冲，在所述幅值小于所述预设负阈值时认为产生一负脉冲。与现有技术相比，本发明的调制解调装置中的调制装置将二进制序列中的每一比 特调制为起始于中心频率信号、经过一非中心频率信号、终止于所述中心频率信号的调制 信号，从而可以完成对二进制序列的自定义调制，进而可以实现无线信息的发送；本发明中 调制解调装置中的解调装置将接收到的调制信号的转换为过滤掉直流分量的模拟信号，判 断去除直流分量后的模拟信号的正负脉冲，并根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列， 从而可以完成对调制信号的自定义解调。这样通过调制装置和解调装置对无线信息的调制 和解调，实现了无线信息的传输。

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它 的附图。图1示出了本发明中调制解调装置的一个实施例的结构方框图；图2示出了本发明中调制装置的一个实施例的结构方框图；图3示出了本发明中调制方法的一个实施例的流程示意图；图4示出了本发明中解调装置的一个实施例中结构方框图；图5示出了本发明中解调方法的一个实施例中流程示意图；图6示出了本发明中去除直流分量后的模拟信号的一个实施例中的波形示意图； 和图7示出了本发明中去除直流分量后的模拟信号的另一个实施例中的波形示意 图。
具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述。很显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不脱离本发明本质和精神的情况下所获得的 所有其它实施例，都属于本发明公开和保护的范围。
在该说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”可能并非指的是同一个实施例， 也不是与其它实施例相互排斥的相互独立或选择性的实施例。此外，在流程图或图示模块 的顺序，或者用来描述本发明的一个或多个实施例的序号并非固定的指代任何特定的顺 序，也不构成对本发明的限制。图1示出了本发明中调制解调装置10的一个实施例的结构方框图。请参考图1 所示，所述调制解调装置10包括调制模块100和解调装置300。图2示出了本发明中调制装置100的一个实施例的结构方框图。请参考图2所示， 所述调制装置100包括编码模块120、调制模块140和发射模块160。编码模块120用于把要传输的信息编码成二进制序列。在一个实施例中，所述二进制序列可以包括有校验比特和数据比特，所述校验比 特用于对数据比特进行校验，所述数据比特用于表示所述要传输的信息。在具体实现时，所述要传输的信息可以为字符，所述编码模块120可以根据要传 输的字符映射得出对应的8个比特的数据比特，即8位的“0”和“1” 二进制序列，随后在8 个比特的数据比特之后附加一位校验比特。所述校验既可以是偶校验(即8个比特的数据 比特与校验比特的和为偶数)，也可以是奇校验(即8个比特的数据比特与校验比特的和为 奇数)，还可以是其他更为复杂的校验。在一个具体示例中，要传输的字符为“a”，校验位采 用偶校验，那么“a”对应的数据比特为“10000110”，校验比特为“1”，最后编码器120形成 的二进制序列为“100001101”。当然在其他实施例中，也可以不在二进制序列中添加校验比特，并且二进制序列 中的所述数据比特也可以表示其他信息，比如图像、声音、数字等等。无论如何，所述编码模 块120只要输出二进制序列即可。调制模块140用于将二进制序列调制成调制信号，其中二进制序列中的比特1对 应的调制信号起始于中心频率信号、经过低频率信号和高频率信号中的一个、终止于所述 中心频率信号，二进制序列中的比特0对应的调制信号起始于所述中心频率信号、经过所 述低频率信号和所述高频率信号中的另一个、终止于所述中心频率信号，所述低频率信号 的频率低于所述中心频率信号的频率，所述高频率信号的频率高于所述中心频率信号的频 率。在一个实施例中，所述低频率信号的频率与所述中心频率信号的频率之间的差值 大于10kHz，比如差值为20kHz、30kHz、50kHz、500kHz等，所述高频率信号的频率与所述中 心频率信号的频率之间的差值大于10kHz，比如差值为20kHz、30kHz、50kHz等，差值越大， 调制信号的抗干扰能力越强，差值越小，调制信号的抗干扰能力越弱，而差值的大小可以根 据需要自主设定。在二进制序列中的每个比特对应的调制信号中的中心频率信号、低频率 信号或高频率信号的持续时间可以大于0. Ims,比如lms、2ms或3ms等，所述持续时间同样 也可以根据需要自主设定。所述中心频率在一次信息传播的过程中是固定不变的。在一个具体的示例中，二进制序列中的1可以调制成起始于中心频率信号、经过 低频率信号、终止于所述中心频率信号的调制信号，这时对应的二进制序列中的0可以调 制成起始于中心频率信号、经过高频率信号、终止于所述中心频率信号的调制信号。举例来 说，可以选取中心频率信号为100MHz、低频率信号为99. 5MHz和高频率信号为100. 5MHz，则 二进制序列中的1可以调制成IOOMHz信号、99. 5MHz信号和IOOMHz信号组成的调制信号，二进制序列中的0可以调制成IOOMHz信号、100. 5MHz信号和IOOMHz信号组成的调制信号。在另一个具体的示例中，二进制序列中的1可以调制成起始于中心频率信号、经 过高频率信号、终止于所述中心频率信号的调制信号，这时对应的二进制序列中的0可以 调制成起始于中心频率信号、经过低频率信号、终止于所述中心频率信号的调制信号。举例 来说，可以选取中心频率信号为100MHz、低频率信号为99MHz和高频率信号为101MHz，则二 进制序列中的1可以调制成100MHz，IOlMHz和99MHz组成的调制信号，二进制序列中的0 可以调制成100MHz、99MHz和100MHz组成的调制信号。在一个实施例中，除了二进制序列对应的调制信号外，所述调制信号还包括同步 信号，所述同步信号位于所述二进制序列中的各比特对应的调制信号之前，用于表示一次 数据传输的开始。所述同步信号起始于所述中心频率、依次经过第二频率信号、第三频率 信号和第四频率信号、终止于所述中心频率信号，其中所述第二频率信号的频率高于所述 中心频率的频率，第三频率信号的频率高于所述第二频率信号的频率，第四频率信号的频 率高于所述第三频率信号的频率；或所述第二频率信号的频率低于所述中心频率的频率， 第三频率信号的频率低于所述第二频率信号的频率，第四频率信号的频率低于所述第三频 率信号的频率。在一个具体的示例中，所述同步信号可以为起始于100MHz信号、依次经过 10IMHz信号、102MHz信号和103MHz信号、而终止于100MHz信号的调制信号，此时100MHz为 中心频率，IOlMHz为第二频率、102MHz为第三频率和103MHz为第四频率。在另一个具体的 实施例中，同步信号可以为起始于100MHz信号、依次经过99MHz信号、98MHz信号和97MHz 信号、终止于100MHz信号的调制信号，此时100MHz为中心频率，99MHz为第二频率、98MHz 为第三频率和97MHz为第四频率。发射模块160发送调制模块140调制的调制信号。在一个实施例中，所述发射模 块160可以将所述调制模块140调制的调制信号发射到信道中，这里的信道可以是无线信道。图3示出了本发明中的调制方法200的一个实施例的流程示意图。下面就结合图 3对本发明中的调制方法200进行具体描述。步骤201，将要传输的信息编码成二进制序列。步骤202，将二进制序列调制成调制信号，其中二进制序列中的比特1对应的调制 成起始于中心频率信号、经过低频率信号和高频率信号中的一个、终止于所述中心频率信 号的调制信号，二进制序列中的比特0对应的调制成起始于所述中心频率信号、经过所述 低频率信号和所述高频率信号中的另一个、终止于所述中心频率信号的调制信号，所述低 频率信号的频率低于所述中心频率信号的频率，所述高频率信号的频率高于所述中心频率 信号的频率。在一个实施例中，所述调制信号还包括同步信号，所述同步信号位于所述二进制 序列中的各比特对应的调制信号之前，所述同步信号调制成起始于所述中心频率、依次经 过第二频率信号、第三频率信号和第四频率信号、终止于所述中心频率信号的调制信号，其 中所述第二频率信号的频率高于所述中心频率的频率，第三频率信号的频率高于所述第二 频率信号的频率，第四频率信号的频率高于所述第三频率信号的频率；或所述第二频率信 号的频率低于所述中心频率的频率，第三频率信号的频率低于所述第二频率信号的频率， 第四频率信号的频率低于所述第三频率信号的频率。
步骤203，发送所述调制信号。此外，所述调制方法200在一些实施例中的一些实现细节，可以参照上述调制装 置100的相应描述，这里不再重复叙述。图4示出了本发明中的解调装置300的一个实施例的结构方框图。请参考图4所 示，所述解调装置300包括接收模块320、解调模块340和解码模块360。所述接收模块320从信道中接收对应发射端发送来的调制信号。所述解调模块340，可以用于将来自接收模块320的调制信号转换成模拟信号，之 后过滤掉所述模拟信号中的直流分量，随后判断去除直流分量后的模拟信号的正负脉冲， 并根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列。 在一个实施例中，所述解调模块340包括信号转换单元341、隔直单元342、第一判 断单元343和第二判断单元；344。所述信号转换单元341将获取的调制信号转换成模拟信号，比如模拟电压信号。 所述隔直单元342可以过滤掉信号转换单元341转换后的模拟信号中的直流分量。所述第 一判断单元343检测过滤后的模拟信号的幅值，并将所述幅值和预设正阈值、预设负阈值 进行比较，在所述幅值大于所述预设正阈值时认为产生一正脉冲，在所述幅值小于所述预 设负阈值时认为产生一负脉冲。此处的正负阈值的绝对值理论上应小于所有有效脉冲的最 小幅值，这样可以保证每个有效脉冲都能被识别判断，此外，正负阈值的绝对值理论上应大 于中心位置附近无效的小波动脉冲的幅值，以保证在中心位置小波动的无效脉冲不被识别 判定，因此，用户可以根据需要进行正负阈值的设定。所述第二判断单元344根据判断后的 正负脉冲解调出二进制序列，其中将连续的一个正脉冲和一个负脉冲和连续的一个负脉冲 和一个正脉冲中的一个认定为二进制的比特1，将连续的一个正脉冲和一个负脉冲和连续 的一个负脉冲和一个正脉冲中的另一个认定为二进制的比特0。在一个实施例中，可以将连续的一个正脉冲和一个负脉冲认定为二进制的比特1， 将连续的一个负脉冲和一个正脉冲认定为二进制的比特0。举例来说，假如正负脉冲的判断结果为正、负、正、负、负、正、负、正，那么解调出 的二进制序列就应该为1、1、0、0。在另一个实施例中，也可以将连续的一个正脉冲和一个 负脉冲被认定为二进制的比特0，那么连续的一个负脉冲和一个正脉冲被认定为二进制的 比特1。举例来说，假如正负脉冲的结果为正、负、正、负、负、正、负、正，那么解调出的二进 制序列为0、0、1、1。在一个具体的示例中，可以将所述正脉冲用+1来表示，可以将所述负脉冲用-1来 表示，这样所述第一判断单元343就可以得到一系列由+1和-1组成的数列，此时所述第二 判断单元344就可以根据由+1和-1组成的数列得到二进制序列。在一个较佳实施例中，所述第二判断单元344首先需要根据判断后的正负脉冲识 别出同步信号，在同步信号确定后，才根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列，其中将连 续的至少三个正脉冲和一个负脉冲识别为同步信号，或者将连续的至少三个负脉冲和一个 正脉冲识别为同步信号。举例来说，假如正负脉冲的判断结果包括有正、正、正、负，那么则 认为识别到了同步信号，这也就意味着接下来的正负脉冲将被解调为二进制序列。所述解码模块360，用于对解调出的二进制序列进行解码以还原出原有信息。在 一个较佳实施例中，所述解码模块360包括有校验单元(未图示)，所述校验单元对解调模块340解调得到的二进制序列进行校验。举例来说，假如由解调模块340得到的二进制序 列为“ 100001101”，其中前8个比特是传输信息，最后一个比特是校验信息，并且调制时采 用的是偶校验，那么，由于前8个比特中“ 1，，的个数是奇数，且校验位是“ 1 ”，因此可以认为 解调得到的二进制序列是正确的。再举例来说，假如由解调模块340得到的二进制序列为 “101001101”，其前8个比特是传输信息，最后一个比特是校验信息，并且调制时采用的是 偶校验，那么，由于前8个比特中“ 1，，的个数是偶数，并且校验位是“ 1 ”，因此可以认为解调 得到的二进制序列是错误的。在一个实施例中，可以将所述二进制序列解码为字符、图像、 声音或其他数据。在一个具体示例中，假设解调出的二进制序列为“10000110”，并且得知 传输的信息是字符信息，那么就可以将“10000110”解码为字符为“a”。这样就完成了字符 “a”的无线传输。在本发明中，利用了调制端的频率跳变会引起解调端的信号突变的特点，将二进 制序列中的每一比特调制为起始于中心频率信号、经过低频率信号或高频率信号、终止于 所述中心频率信号的调制信号，而频率的向上跳变(比如中心频率信号至高频率信号或低 频率信号至中心频率信号)会导致去除直流分量的模拟信号产生一个正脉冲或负脉冲，频 率的向下跳变(高频率信号至中心频率信号或中心频率信号至低频率信号)则又会导致去 除直流分量的模拟信号产生一个负脉冲或正脉冲。这样通过分析去除直流分量的模拟信号 的正负脉冲就可以解调出二进制序列的每个比特。本发明中的调制解调方案的一个特点、优点或好处在于解调过程不受时间因素 影响，只需要考虑正负脉冲就可以解调出二进制序列，在一定程度上提高了通信的抗干扰 性。图5示出了本发明中解调方法400的一个实施例的流程示意图。下面就结合图5 对本发明中解调方法400进行具体描述。步骤401，从信道中接收对应发射端发送来的调制信号。步骤402，将所述调制信号转换成模拟信号。步骤403，过滤掉所述模拟信号中的直流分量。步骤404，判断去除直流分量后的模拟信号的正负脉冲。具体来说，首先检测过滤 后的模拟信号的幅值，并将所述幅值和预设正阈值、预设负阈值进行比较，在所述幅值大于 所述预设正阈值时认为产生一正脉冲，在所述幅值小于所述预设负阈值时认为产生一负脉 冲。步骤405，根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列。在一个实施例中，将正负脉冲解调出二进制序列，其具体规则为将连续的一个正 脉冲和一个负脉冲和连续的一个负脉冲和一个正脉冲中的一个认定为二进制的比特1，将 连续的一个正脉冲和一个负脉冲和连续的一个负脉冲和一个正脉冲中的另一个认定为二 进制的比特0。在一个较佳实施例中，在上述根据判断后的正负脉冲解调二进制序列之前先判断 同步信息，其中将连续的至少三个正脉冲和一个负脉冲判定为同步信号，或者将连续的至 少三个负脉冲和一个正脉冲判定为同步信号。步骤406，将二进制序列解码还原出原有信息。此外，所述解调方法400在一些实施例中的一些实现细节，可以参照上述解调装置300的描述，这里不再重复叙述。下面以需要传输的信息为字符“a”为例，介绍一下整个调制解调过程。在调制模块100中，所述编码模块120将所述字符“a”编码为“10000110”，并在最 后增加偶校验位“1”，最终输出二进制序列“100001101”。所述调制模块140生成始于中心 频率、经过第二频率、第三频率和第四频率、终止于中心频率的同步信号，随后将二进制序 列“100001101”中的各比特依次调制成始于中心频率、经过高频率信号或低频率信号、终止 于中心频率的调制信号。所述发送模块160将来自调制模块140的调制信号发送出去。在解调装置300中，所述接收模块320接收来自发送模块160的调制信号，并将所 述调制信号发送给信号转换单元341。所述信号转换单元341将调制信号转换成模拟信号。 所述隔直单元342过滤掉所述模拟信号中的直流分量。所述第一判断单元343对所述隔 直后的模拟信号进行判断，根据预设的正阈值和负阈值判断隔直后的模拟信号中的正负脉 冲。第二判断模块344根据判断的正负脉冲首先识别出同步信号，随后识别出二进制序列 “100001101”。图6示出的是过滤掉所述直流分量的模拟信号的一个实施例的波形示意图， 其中连续的一个正脉冲和一个负脉冲表示“ 1”，连续的一个负脉冲和一个正脉冲表示“0”， 连续的三个正脉冲和一个负脉冲表示同步信号。图7示出的是过滤掉所述直流分量的模拟 信号的另一个实施例的波形示意图，其中连续的一个正脉冲和一个负脉冲表示“0”，连续的 一个负脉冲和一个正脉冲表示“1”，连续的三个负脉冲和一个正脉冲表示同步信号。校验模 块345通过最后的校验比特“1”的校验认为二进制序列“10000110”的解调是正确的。解 码模块360将“ 10000110”解码为字符“a”，这样就可以完成字符“a”的无线传输。本发明的调制解调装置10通过自定义的方式实现了在调制装置100中将传输信 息调制成调制信号，并在解调装置300中将接收到的调制信号解调还原出原信息。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发 明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保 护范围。
权利要求
1.一种调制解调装置，其特征在于，其包括调制装置，其包括编码模块、调制模块和发射模块，其中编码模块用于将要传输的信息 编码成二进制序列；调制模块用于将二进制序列调制成调制信号，其中二进制序列中的比 特1对应的调制信号起始于中心频率信号、经过低频率信号和高频率信号中的一个、终止 于所述中心频率信号，二进制序列中的比特0对应的调制信号起始于所述中心频率信号、 经过所述低频率信号和所述高频率信号中的另一个、终止于所述中心频率信号，所述低频 率信号的频率低于所述中心频率信号的频率，所述高频率信号的频率高于所述中心频率信 号的频率；发射模块用于发送所述调制信号；和解调装置，其包括接收模块、解调模块和解码模块，其中接收模块从信道中接收对应发 射模块发送来的调制信号；解调模块将所述调制信号转换成模拟信号，之后过滤掉所述模 拟信号中的直流分量，随后判断去除直流分量后的模拟信号的正负脉冲；解码模块用于对 解调出的二进制序列进行解码以还原出原有信息。
2.根据权利1所述的调制解调装置，其特征在于，所述二进制序列中包括有校验比特 和数据比特。
3.根据权利1所述的调制解调装置，其特征在于，所述调制信号包括同步信号，所述 同步信号位于所述二进制序列中的各比特对应的调制信号之前，所述同步信号起始于所述 中心频率、依次经过第二频率信号、第三频率信号和第四频率信号、终止于所述中心频率信 号，其中所述第二频率信号的频率高于所述中心频率的频率，第三频率信号的频率高于所述第 二频率信号的频率，第四频率信号的频率高于所述第三频率信号的频率；或所述第二频率信号的频率低于所述中心频率的频率，第三频率信号的频率低于所述第 二频率信号的频率，第四频率信号的频率低于所述第三频率信号的频率。
4.根据权利1所述的调制解调装置，其特征在于，所述解调模块包括信号转换单元、隔 直单元、第一判断单元、第二判断单元，其中信号转换单元将获取的调制信号转换成模拟信 号；隔直单元过滤掉信号转换单元转换后的模拟信号中的直流分量；第一判断单元检测过 滤后的模拟信号的幅值，并将所述幅值和预设正阈值、预设负阈值进行比较，在所述幅值大 于所述预设正阈值时认为产生一正脉冲，在所述幅值小于所述预设负阈值时认为产生一负 脉冲；第二判断单元根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列，其中将连续的一个正脉冲 和一个负脉冲和连续的一个负脉冲和一个正脉冲中的一个认定为二进制的比特1，将连续 的一个正脉冲和一个负脉冲和连续的一个负脉冲和一个正脉冲中的另一个认定为二进制 的比特0。
5.根据权利4所述的调制解调装置，其特征在于，所述第二判断单元还用于识别同步 信号，其中将连续的至少三个正脉冲和一个负脉冲识别为同步信号，或者将连续的至少三 个负脉冲和一个正脉冲识别为同步信号。
6.根据权利4所述的调制解调装置，其特征在于，所述解码模块包括校验单元，所述校 验单元对解调模块得到的二进制序列进行校验。
7.一种调制解调方法，其特征在于，其包括将要传输的信息编码成二进制序列；将二进制序列调制成调制信号，其中二进制序列中的比特1对应的调制成起始于中心频率信号、经过低频率信号和高频率信号中的一个、终止于所述中心频率信号的调制信号， 二进制序列中的比特0对应的调制成起始于所述中心频率信号、经过所述低频率信号和所 述高频率信号中的另一个、终止于所述中心频率信号的调制信号，所述低频率信号的频率 低于所述中心频率信号的频率，所述高频率信号的频率高于所述中心频率信号的频率； 发送所述调制信号； 从信道中接收发送来的调制信号； 将所述调制信号转换成模拟信号； 过滤掉所述模拟信号中的直流分量； 判断去除直流分量后的模拟信号的正负脉冲； 根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列；和 将二进制序列解码还原出原有信息。
8.根据权利要求7所述的调制解调方法，其特征在于，所述调制信号包括同步信号，所 述同步信号位于所述二进制序列中的各比特对应的调制信号之前，所述同步信号成起始于 所述中心频率、依次经过第二频率信号和第三频率信号、终止于所述中心频率信号的调制 信号，其中所述第二频率信号的频率高于所述中心频率的频率，第三频率信号的频率高于所述第 二频率信号的频率，第四频率信号的频率高于所述第三频率信号的频率；或所述第二频率信号的频率低于所述中心频率的频率，第三频率信号的频率低于所述第 二频率信号的频率，第四频率信号的频率低于所述第三频率信号的频率。
9.根据权利要求7所述的调制解调方法，其特征在于，根据判断后的正负脉冲解调出 二进制序列之前先判断同步信息，其中将连续的至少三个正脉冲和一个负脉冲或连续的至 少三个负脉冲和一个正脉冲判定为同步信息。
10.根据权利要求7、8或9所述的调制解调方法，其特征在于，根据判断后的正负脉冲 解调出二进制序列时，将连续的一个正脉冲和一个负脉冲和连续的一个负脉冲和一个正脉 冲中的一个认定为二进制的比特1，将连续的一个正脉冲和一个负脉冲和连续的一个负脉 冲和一个正脉冲中的另一个认定为二进制的比特0。
11.根据权利要求7、8或9所述的调制解调方法，其特征在于，判断去除直流分量后的 模拟信号的正负脉冲包括首先检测过滤后的模拟信号的幅值，并将所述幅值和预设正阈 值、预设负阈值进行比较，在所述幅值大于所述预设正阈值时认为产生一正脉冲，在所述幅 值小于所述预设负阈值时认为产生一负脉冲。
全文摘要
本发明提供一种调制解调装置及方法，其调制解调装置包括调制装置和解调装置，其中调制装置将二进制序列中的每一比特调制为起始于中心频率信号、经过一非中心频率信号、终止于所述中心频率信号的调制信号，从而可以完成对二进制序列的自定义调制，进而可以实现无线信息的发送；解调装置将接收到的调制信号的转换为过滤掉直流分量的模拟信号，判断去除直流分量后的模拟信号的正负脉冲，并根据判断后的正负脉冲解调出二进制序列，从而可以完成对调制信号的自定义解调。通过这种调制解调方式实现了无线信息的传输。
文档编号H04L27/26GK102123122SQ20101001716
公开日2011年7月13日 申请日期2010年1月7日 优先权日2010年1月7日
发明者张幂, 曹伟勋 申请人:无锡爱睿芯电子有限公司