专利名称：一种WiFi通信系统及方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种WiFi通信系统及方法。
背景技术：
无线保真技术(Wireless Fidelity, WiFi)是一种将个人电脑、手持设备(如手机、PDA)等终端以无线方式互相连接的技术。目前，WiFi主要利用了 ISM(Industrial，Scientific, Medical)频段中的 2. 4GHz 和 5GHz 两个频段。现有技术中，由于WiFi技术采用的频段频率高，信号在传输过程中衰减很快，导致现有技术中WiFi信号的通信距离很短。现有技术中WiFi信号的通信距离很短，进一步导致需要部署大量的基站，才能实现一定区域内WiFi信号的覆盖，浪费硬件资源。与此同时，由于ISM频段信号拥挤，杂讯较多，还导致现有技术中的WiFi信号易受干扰。
发明内容
本发明的目的是提供一种WiFi通信系统及方法，能够增加WiFi信号的传输范围，抗干扰，并且提高WiFi通信的安全性。为实现上述目的，本发明提供了如下方案一种WiFi通信系统，包括与WiFi芯片相连的WiFi信号发射机，用于对WiFi芯片输出的初始WiFi射频信号进行降频跳频处理并发射；与WiFi芯片相连的WiFi信号接收机，用于接收所述降频跳频后的WiFi信号，将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始WiFi射频信号再发送给WiFi芯片处理。优选的,所述WiFi信号发射机包括降频跳频模块，用于对所述初始WiFi射频信号进行降频和跳频处理；信号发射模块，用于发射所述降频跳频后的WiFi信号；所述WiFi信号接收机包括信号接收模块，用于接收所述降频跳频后的WiFi信号；信号还原模块，用于将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始WiFi射频信号。优选的，所述降频跳频模块包括发射跳频码生成器，用于生成控制频率合成器的发射跳频码；频率合成器，根据所述发射跳频码的变化生成跳频降频载波信号；混频器，用于将WiFi芯片输出的所述初始WiFi射频信号与所述跳频降频载波信号混频，得到降频跳频的WiFi信号；所述信号还原模块包括接收跳频码生成器，根据接收到的所述降频跳频的WiFi信号的相位信息生成与所述发射跳频码相同的接收跳频码；频率合成器，根据所述接收跳频码的变化生成跳频降频载波信号；混频器，用于将接收到的降频跳频WiFi信号与频率合成器生成的信号混频，还原为所述初始WiFi射频信号。优选的，所述信号发射模块还包括功率放大器,用于放大所述WiFi信号发射机的发射功率。优选的，所述信号接收模块还包括低噪声放大器，用于放大所述WiFi信号接收机接收到的信号强度，以提高接收机的接收灵敏度。 一种WiFi通信方法，包括对初始WiFi信号进行降频和跳频处理；发射所述降频跳频后的WiFi信号；接收所述降频跳频后的WiFi信号；将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始WiFi信号。本发明公开的WiFi通信系统及方法，通过对WiFi信号进行降频跳频处理，降低了WiFi信号的发射频率，可以增加WiFi信号的传输范围。进一步的，采用本发明所述的WiFi通信系统可以使发射机的覆盖范围增大，减少基站的部署，降低成本。与此同时，由于本发明所述WiFi通信系统的信号频率远离拥挤的2. 4GHz频段，所以不易受到2. 4GHz频段信号的干扰。此外，由于本发明所述WiFi通信系统，发射的WiFi信号的频率一直在跳频变化，如果想攻击或入侵本发明所述系统，则必须知道本发明所述系统WiFi信号的跳变规律，所以本发明所述WiFi通信系统，还提高了通信的安全性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。图I为本发明实施例所述WiFi通信系统结构图；图2为本发明所述WiFi信号发射机结构图；图3为本发明所述WiFi信号接收机结构图；图4为本发明所述WiFi信号发射机另一结构图；图5为本发明所述WiFi信号接收机另一结构图；图6为本发明所述WiFi通信方法流程图。
具体实施例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，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没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参见图I，为本发明实施例所述WiFi通信系统结构图。如图I所示，该系统包括WiFi信号发射机101和WiFi信号接收机102。所述WiFi信号发射机101与WiFi芯片相连，用于对WiFi芯片输出的初始WiFi射频信号进行跳频降频处理并将其发射出去；所述WiFi信号接收机102与另一 WiF i芯片相连，用于接收所述发射机输出的降频跳频后的WiFi信号，将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始WiFi射频信号，送入WiFi芯片处理。其中，WiFi芯片可以是商用WiFi芯片，具有独立的信号收发与信号处理功能。对所述初始WiFi射频信号进行降频跳频处理，降频是指降低初始WiFi信号的频率，使其低于2. 4GHz。跳频是指，令WiFi信号的收发频率在一定范围内随时间不断跳变。因此，对所述初始WiFi射频信号进行降频跳频处理，就是指，令WiFi信号的收发频率在低于2. 4GHz的范围内随时间不断跳变。由于本发明所述WiFi通信模块，降低了 WiFi信号的发射频率，所以可以增加WiFi信号的传输范围。进一步的，采用本发明所述的WiFi通信系统可以使发射机的覆盖范围增大，减少基站的部署，降低成本。与此同时，由于本发明所述WiFi通信系统的信号频率远离拥挤的2. 4GHz频段，所以不易受到2. 4GHz频段信号的干扰。此外，由于本发明所述WiFi通信系统，发射的WiFi信号的频率是变化的，如果想攻击或入侵本发明所述系统，则必须知道本发明所述系统WiFi信号的跳变规律，所以本发明所述WiFi通信系统，还提高了通信的安全性。具体的,参见图2,为本发明所述WiFi信号发射机结构图。如图2所示,所述WiFi信号发射机101可以包括降频跳频模块201，用于对所述初始WiFi射频信号进行降频和跳频处理；信号发射模块202，用于发射所述降频跳频后的WiFi信号；相应的，参见图3，为本发明所述WiFi信号接收机结构图。如图3所示，所述WiFi信号接收机102可以包括信号接收模块301，用于接收所述降频跳频后的WiFi信号；信号还原模块302，用于将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始WiFi射频
信号;其中，所述降频跳频模块201可以包括发射跳频码生成器，用于生成控制频率合成器的发射跳频码；频率合成器，根据发射跳频码的变化生成跳频降频载波信号；混频器，用于将WiFi芯片输出的所述初始WiFi射频信号与所述跳频降频载波信号混频，得到降频跳频的WiFi信号；所述信号还原模块302包括接收跳频码生成器，根据接收到的所述降频跳频的WiFi信号的相位信息生成与所述发射跳频码相同的接收跳频码；频率合成器，根据所述接收跳频码的变化生成跳频降频载波信号；混频器，用于将接收到的降频跳频WiFi信号与频率合成器生成的信号混频，还原为所述初始WiFi射频信号。
参见图4,为本发明所述WiFi信号发射机另一结构图。如图4所示,所述WiFi信号发射机包括降频跳频模块201和信号发射模块202。其中，降频跳频模块201包括发射跳频码生成器2011，用于生成控制频率合成器的发射跳频码；频率合成器2012，根据发射跳频码的变化生成跳频降频载波信号；混频器2013，用于将WiFi芯片输出的所述初始WiFi射频信号与所述跳频降频载波信号混频，得到降频跳频的WiFi信号；其中，发射跳频码是根据一定规律生成的。混频器2013的作用，是把初始WiFi信号加载到所述跳频降频载波上，得到跳频降频后的WiFi信号。 参见图5,为本发明所述WiFi信号接收机更详细的结构图。如图5所示,所述WiFi信号接收机包括信号接收模块301、信号还原模块302。其中，信号还原模块302包括接收跳频码生成器3023，根据接收到的所述降频跳频的WiFi信号的相位信息生成与所述发射跳频码相同的接收跳频码；频率合成器3022，根据所述接收跳频码的变化生成跳频降频载波信号；混频器3021，用于将接收到的降频跳频WiFi信号与频率合成器生成的信号混频，还原为所述初始WiFi射频信号。其中，接收跳频码生成器3023中，可以包含一个同步电路，用于捕获接收到的跳频信号的准确相位，进而生成与所述发射跳频码相同的接收跳频码。混频器3021，根据所述降频跳频载波对所述降频跳频后的WiFi信号进行混频(还原)得到初始WiFi射频信号。实际应用中，为了进一步增加传输距离，本发明所述WiFi信号发射机还可以包括功率放大器,用于放大所述WiFi信号发射机的发射功率；所述WiFi信号接收机还可以包括低噪声放大器，用于放大所述WiFi信号接收机接收到的信号强度，以提高接收机的接收灵敏度。 本发明还公开了一种WiFi通信方法。参见图6，为本发明所述WiFi通信方法流程图。如图6所示，该方法包括步骤S601 :对初始WiFi射频信号进行降频和跳频处理；S602 :发射所述降频跳频后的WiFi信号；S603 :接收所述降频跳频后的WiFi信号；S604 :将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始WiFi信号。步骤S601中，对所述初始WiFi信号进行跳频降频处理，可以包括步骤生成发射跳频码；根据所述发射跳频码生成跳频降频载波信号；将所述跳频降频载波与所述初始WiFi射频信号进行混频，得到跳频降频后WiFi
信号；
对所述降频跳频后的WiFi信号进行解调，得到初始WiFi信号，可以包括步骤生成与所述发射跳频码相同的接收跳频码；根据所述接收跳频码生成与所述发射降频跳频载波相同的接收降频跳频载波；根据所述接收降频跳频载波对所述降频跳频后WiFi信号进行解调，得到初始WiFi射频信号。实际应用中，为了进一步增加信号传输距离，本发明所述方法还可以包括步骤S602中加入功率放大器以提高信号发射功率；步骤S603中加入低噪声放大器以提高接收灵敏度。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种WiFi通信系统，其特征在于，包括 与WiFi芯片相连的WiFi信号发射机，用于对WiFi芯片输出的初始WiFi射频信号进行降频跳频处理并发射； 与WiFi芯片相连的WiFi信号接收机，用于接收所述降频跳频后的WiFi信号，将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始WiFi射频信号再发送给WiFi芯片处理。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述WiFi信号发射机包括 降频跳频模块，用于对所述初始WiFi射频信号进行降频和跳频处理； 信号发射模块，用于发射所述降频跳频后的WiFi信号； 所述WiFi信号接收机包括 信号接收模块，用于接收所述降频跳频后的WiFi信号； 信号还原模块，用于将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始WiFi射频信号。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述降频跳频模块包括 发射跳频码生成器，用于生成控制频率合成器的发射跳频码； 频率合成器，根据所述发射跳频码的变化生成跳频降频载波信号； 混频器，用于将WiFi芯片输出的所述初始WiFi射频信号与所述跳频降频载波信号混频，得到降频跳频的WiFi信号； 所述信号还原模块包括 接收跳频码生成器，根据接收到的所述降频跳频的WiFi信号的相位信息生成与所述发射跳频码相同的接收跳频码； 频率合成器，根据所述接收跳频码的变化生成跳频降频载波信号； 混频器，用于将接收到的降频跳频WiFi信号与频率合成器生成的信号混频，还原为所述初始WiFi射频信号。
4.根据权利要求2-3任一项所述的系统，其特征在于，所述信号发射模块还包括 功率放大器,用于放大所述WiFi信号发射机的发射功率。
5.根据权利要求2-3任一项所述的系统，其特征在于，所述信号接收模块还包括 低噪声放大器，用于放大所述WiFi信号接收机接收到的信号强度，以提高接收机的接收灵敏度。
6.根据权利要求2-3任一项所述的系统，其特征在于，所述信号发射模块还包括 功率放大器,用于放大所述WiFi信号发射机的发射功率； 所述信号接收模块还包括 低噪声放大器，用于放大所述WiFi信号接收机接收到的信号强度，以提高接收机的接收灵敏度。
7.—种WiFi通信方法，其特征在于，包括 对初始WiFi信号进行降频和跳频处理； 发射所述降频跳频后的WiFi信号； 接收所述降频跳频后的WiFi信号； 将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始WiFi信号。
全文摘要
本发明公开了一种WiFi通信系统，包括与WiFi芯片相连的WiFi信号发射机，用于对WiFi芯片输出的WiFi信号进行降频跳频处理并将其发射出去；与WiFi芯片相连的WiFi信号接收机，用于接收所述降频跳频后的WiFi信号，将所述降频跳频后的WiFi信号还原成所述初始信号。本发明还公开了一种WiFi通信方法。采用本发明所述的系统及方法，能够增加WiFi信号的传输范围，抗干扰，并且提高WiFi通信的安全性。
文档编号H04W84/12GK102740504SQ20111008199
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者孙晓红, 田婷, 陈文兰, 陈涛, 高怀 申请人:苏州英诺迅科技有限公司