专利名称：一种无线个人局域网通信系统的制作方法
一种无线个人局域网通信系统技术领域
本发明属于通信领域，尤其涉及一种应用于紫蜂网络的无线个人局域网通信系统。
背景技术：
无线个人局域网是一种采用无线连接的个人局域网，其被广泛应用于物流、医疗、监控、种植等领域的小范围通信。支持无线个人局域网的包括有蓝牙、ZigBee、超频波段等。
现有技术提供的无线个人局域网通信系统一般是采用通用的核心处理芯片来外接射频芯片、介质访问控制(Medium Access Control,MAC)芯片、基带处理芯片等分立的信号处理芯片。由于分立的各芯片的硬件已经固定，限制了研发的灵活性，通常只能在已有硬件和操作系统的基础上进行网络协议的开发及应用层的开发，而不能在物理设计上减小系统的体积、成本和功耗，使得现有的无线个人局域网通信系统体积较大、成本较高、功耗较大，而成为限制系统应用的瓶颈。发明内容
本发明的目的在于提供一种无线个人局域网通信系统，旨在解决现有技术提供的无线个人局域网通信系统由于其包括的各芯片是分立的，使得系统体积较大、成本较高、功耗较大，限制了系统应用的问题。
本发明是这样实现的，一种无线个人局域网通信系统，所述系统包括射频信号处理单元、基带处理单元、介质访问控制处理单元、信号处理单元、应用接口单元以及供电单元;
所述射频信号处理单元、基带处理单元、介质访问控制处理单元、信号处理单元、应用接口单元以及供电单元共同置于单一芯片上。
本发明实施例中，射频信号处理单元、基带处理单元、介质访问控制处理单元、信号处理单元、应用接口单元以及供电单元采用片上系统结构设计，共同置于单一芯片上，从而提高了系统研发的灵活性，在物理设计上减小了系统的体积、降低了系统功耗，且制作成本降低，消除了无线个人局域网通信系统的应用瓶颈。
图1是本发明实施例提供的无线个人局域网通信系统的结构图2是图1中应用接口单元的结构图3是图1中信号处理单元的结构图4是图1中介质访问控制处理单元的结构图5是图1中基带处理单元的结构图6是图1中射频信号处理单元的结构图7是图1中供电单元的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了克服现有技术提供的无线个人局域网通信系统所存在的体积大、功耗大的问题，本发明实施例提供的无线个人局域网通信系统采用了片上系统架构设计，以达到减小体积、降低功耗的目的。
图1示出了本发明实施例提供的无线个人局域网通信系统的结构，该无线个人局域网通信系统是应用于紫蜂网络的无线个人局域网通信系统，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
本发明实施例提供的无线个人局域网通信系统包括:射频信号处理单元15、基带处理单元14、介质访问控制处理单元13、信号处理单元12、应用接口单元11以及供电单元16。
一方面，射频信号处理单元15将从外部天线接收到的射频信号转换成数字基带信号后，由基带处理单元14对该数字基带信号进行解调、解扩及解码处理，并将处理后得到的数字信号通过介质访问控制处理单元13发送给信号处理单元12，信号处理单元12对介质访问控制处理单元13发送的该数字信号进行应用处理后，通过应用接口单元11传送给相应的应用单元。
另一方面，应用单元还可以通过应用接口单元11向信号处理单元12发送待传输信号，信号处理单元12对该待传输信号进行相应应用处理后，通过介质访问控制处理单元13向基带处理单元14发送处理后的数字信号，基带处理单元14对介质访问控制处理单元13发送的数字信号进行编码、扩频及调制处理后得到数字基带信号，并将该数字基带信号传送给射频信号处理单元15，由射频信号处理单元15将该基带信号转换成射频信号后，通过外部天线发送。
与现有技术不同，本发明实施例中，射频信号处理单元15、基带处理单元14、介质访问控制处理单元13、信号处理单元12、应用接口单元11以及供电单元16采用片上系统结构设计，共同置于单一芯片上，从而提高了系统研发的灵活性，在物理设计上减小了系统的体积、降低了系统功耗，且制作成本降低，消除了无线个人局域网通信系统的应用瓶颈。
图2示出了图1中应用接口单元11的结构。
具体地，应用接口单元11可以包括:第一模数转换模块111，用于将应用单元发送的待传输信号转换成数字信号后，传送给信号处理单元12 ;第一数模转换模块112，用于将信号处理单元12处理后的数字信号转换成模拟信号后，传送给相应的应用单元；和/或连接在信号处理单元12和相应的应用单元之间的通用输入/输出接口模块113。
图3示出了图1中信号处理单元12的结构。
具体地，信号处理单元12可以包括:闪速存储器模块123 ;静态内存模块124 ;信号处理模块121，用于对介质访问控制处理单元13发送的数字信号进行应用处理，以及对应用单元通过应用接口单元11发送的待传输信号进行相应应用处理；片上系统总线模块122，用于连接闪速存储器模块123、静态内存模块124、信号处理模块121、应用接口单元11以及介质访问控制处理单元13。
其中，信号处理单元12优选采用型号为ARM926的处理器；片上系统总线模块122优选采用先进高性能总线(Advanced High performance Bus, AHB)。
图4示出了图1中介质访问控制处理单元13的结构。
具体地，介质访问控制处理单元13可以包括:协处理模块132、至少一个接收状态机131、以及至少一个发送状态机133 ;协处理模块132根据信号处理单元12发出的状态机使能控制信号，控制相应的接收状态机131接收基带处理单元14处理后的数字信号，并由相应的接收状态机131将接收到的该数字信号发送给信号处理单元12，以及控制相应的发送状态机133接收信号处理单元12处理后的待传输信号，并由相应的发送状态机133将接收到的该待传输信号发送给基带处理单元14。
图5是图1中基带处理单元14的结构。
具体地，基带处理单元14可以包括:信号编码模块141，用于对介质访问控制处理单元13发送的数字信号进行编码处理后发送；扩频模块142，用于对信号编码模块141发送的数字信号进行扩频处理后发送；第一调制模块143，用于对扩频模块142发送的数字信号进行调制处理后，将得到的基带信号发送给射频信号处理单元15。
基带处理单元14还可以包括:同步搜索模块148，用于同步提取射频信号处理单元15转换后的数字基带信号；信道参数估计模块147，用于对同步搜索模块148提取出的数字基带信号进行信道参数估计后发送；第一解调模块146，用于对信道参数估计模块147发送的数字基带信号进行解调处理后发送；解扩模块145，用于对第一解调模块146发送的数字基带信号进行解扩处理后发送；信道解码模块144，用于对解扩模块145发送的数字基带信号进行解码处理，并将处理后得到的数字信号发送给介质访问控制处理单元13。
图6是图1中射频信号处理单元15的结构。
具体地，射频信号处理单元15可以包括:第二数模转换模块151，用于对基带处理单元14传送的数字基带信号进行数模转换处理，得到模拟基带信号后输出；第二调制模块152，用于对第二数模转换模块151输出的模拟基带信号进行调制处理；信号放大模块153，用于将第二调制模块152调制处理后得到的信号进行放大处理，得到射频信号并通过外部天线发送；
射频信号处理单元15还可以包括:射频信号放大模块154，用于将从外部天线接收到的射频信号进行放大处理；第二解调模块155，用于对射频信号放大模块154放大后的射频信号进行解调处理；中频信号放大模块156，用于对第二解调模块155解调处理后的信号进行中频放大处理；第二模数转换模块157，用于将中频信号放大模块156中频放大处理后的信号转换成数字基带信号后，将得到的数字基带信号发送给基带处理单元14。
为了进一步降低系统功耗，本发明实施例中，供电单元16还具有低功耗电源管理的功能，此时，射频信号处理单元15还可以包括:能量检测模块158，用于检测第二解调模块155解调处理后的信号的信道能量，并将检测结果信号发送给供电单元16，供电单元16根据接收到的检测结果信号，控制射频信号处理单元15、基带处理单元14、介质访问控制处理单元13、信号处理单元12、以及应用接口单元11进入最小工作模式或恢复正常工作模式。
图7示出了图1中供电单元16的结构。
具体地，供电单元16可以包括:电池161 ;电池管理模块162，用于对电池161进行电能输出管理；稳压模块163,用于将电池161输出的电压值转换成相应的电压值后,输出给射频信号处理单元15、基带处理单元14、介质访问控制处理单元13、信号处理单元12以及应用接口单元11 ;低功耗控制模块164，用于根据能量检测模块158发送的检测结果信号，通过控制电池管理模块162和稳压模块163,进而控制稳压模块163向相应的射频信号处理单元15、基带处理单元14、介质访问控制处理单元13、信号处理单元12或应用接口单元11输出电压值，以使得射频信号处理单元15、基带处理单元14、介质访问控制处理单元13、信号处理单元12以及应用接口单元11进入最小工作模块或恢复正常工作模式，从而完成低功耗电源管理的功能。
本发明实施例中，射频信号处理单元15、基带处理单元14、介质访问控制处理单元13、信号处理单元12、应用接口单元11以及供电单元16采用片上系统结构设计，共同置于单一芯片上，从而提高了系统研发的灵活性，在物理设计上减小了系统的体积、降低了系统功耗，且制作成本降低，消除了无线个人局域网通信系统的应用瓶颈。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述系统包括射频信号处理单元、基带处理单元、介质访问控制处理单元、信号处理单元、应用接口单元以及供电单元； 所述射频信号处理单元、基带处理单元、介质访问控制处理单元、信号处理单元、应用接口单元以及供电单元共同置于单一芯片上。
2.如权利要求1所述的无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述射频信号处理单元将从外部天线接收到的射频信号转换成数字基带信号后，由所述基带处理单元对所述数字基带信号进行解调、解扩及解码处理，并将处理后得到的数字信号通过所述介质访问控制处理单元发送给所述信号处理单元，所述信号处理单元对所述介质访问控制处理单元发送的数字信号进行应用处理后，通过所述应用接口单元传送给相应的应用单元。
3.如权利要求2所述的无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述应用单元通过所述应用接口单元向所述信号处理单元发送待传输信号，所述信号处理单元对所述待传输信号进行相应应用处理后，通过所述介质访问控制处理单元向所述基带处理单元发送处理后的数字信号，所述基带处理单元对所述介质访问控制处理单元发送的数字信号进行编码、扩频及调制处理后得到基带信号，并将所述基带信号传送给所述射频信号处理单元，由所述射频信号处理单元将所述基带信号转换成射频信号后，通过所述外部天线发送。
4.如权利要求3所述的无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述应用接口单元包括: 第一模数转换模块，用于将所述应用单元发送的所述待传输信号转换成数字信号后，传送给所述信号处理单元； 第一数模转换模块，用于将所述信号处理单元处理后的数字信号转换成模拟信号后，传送给相应的所述应用单元；和/或 连接在所述信号处理单元和相应的所述应用单元之间的通用输入/输出接口模块。
5.如权利要求3所 述的无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述信号处理单元包括: 闪速存储器模块； 静态内存模块； 信号处理模块，用于对所述介质访问控制处理单元发送的数字信号进行应用处理，以及对所述应用单元通过所述应用接口单元发送的所述待传输信号进行相应应用处理； 片上系统总线模块，用于连接所述闪速存储器模块、静态内存模块、信号处理模块、应用接口单元以及介质访问控制处理单元。
6.如权利要求5所述的无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述信号处理单元是型号为ARM926的处理器；所述片上系统总线模块是先进高性能总线。
7.如权利要求3所述的无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述介质访问控制处理单元包括:协处理模块、至少一个接收状态机、以及至少一个发送状态机； 所述协处理模块根据所述信号处理单元发出的状态机使能控制信号，控制相应的所述接收状态机接收所述基带处理单元处理后的数字信号，并由相应的所述接收状态机将接收到的所述数字信号发送给所述信号处理单元；以及控制相应的所述发送状态机接收所述信号处理单元处理后的所述待传输信号，并由相应的所述发送状态机将接收到的所述待传输信号发送给所述基带处理单元。
8.如权利要求3所述的无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述基带处理单元包括: 信号编码模块，用于对所述介质访问控制处理单元发送的数字信号进行编码处理后发送； 扩频模块，用于对所述信号编码模块发送的数字信号进行扩频处理后发送； 第一调制模块，用于对所述扩频模块发送的数字信号进行调制处理后，将得到的基带信号发送给所述射频信号处理单元； 同步搜索模块，用于同步提取所述射频信号处理单元转换后的数字基带信号； 信道参数估计模块，用于对所述同步搜索模块提取出的数字基带信号进行信道参数估计后发送； 第一解调模块，用于对所述信道参数估计模块发送的数字基带信号进行解调处理后发送； 解扩模块，用于对所述第一解调模块发送的数字基带信号进行解扩处理后发送；信道解码模块，用于对所述解扩模块发送的数字基带信号进行解码处理，并将处理后得到的数字信号发送给所述介质访问控制处理单元。
9.如权利要求3所述的无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述射频信号处理单元包括: 第二数模转换模块，用于对所述基带处理单元传送的数字基带信号进行数模转换处理，得到模拟基带信号后输出； 第二调制模块，用于对所述第二数模转换模块输出的所述模拟基带信号进行调制处理； 信号放大模块，用于将所述第二调制模块调制处理后得到的信号进行放大处理，得到射频信号并通过所述外部天线发送； 射频信号放大模块，用于将从所述外部天线接收到的射频信号进行放大处理； 第二解调模块，用于对所述射频信号放大模块放大后的射频信号进行解调处理； 中频信号放大模块，用于对所述第二解调模块解调处理后的信号进行中频放大处理；第二模数转换模块，用于将所述中频信号放大模块中频放大处理后的信号转换成数字基带信号后，将得到的数字基带信号发送给所述基带处理单元。
10.如权利要求9所述的无线个人局域网通信系统，其特征在于，所述射频信号处理单元还包括:能量检测模块，用于检测所述第二解调模块解调处理后的信号的信道能量，并将检测结果信号发送给所述 供电单元； 所述供电单元根据接收到的所述检测结果信号，控制所述射频信号处理单元、基带处理单元、介质访问控制处理单元、信号处理单元、以及应用接口单元进入最小工作模式或恢复正常工作模式。
全文摘要
本发明适用于通信领域，提供了一种无线个人局域网通信系统，该系统包括射频信号处理单元、基带处理单元、介质访问控制处理单元、信号处理单元、应用接口单元以及供电单元。与现有技术不同，本发明实施例中，射频信号处理单元、基带处理单元、介质访问控制处理单元、信号处理单元、应用接口单元以及供电单元采用片上系统结构设计，共同置于单一芯片上，从而提高了系统研发的灵活性，在物理设计上减小了系统的体积、降低了系统功耗，且制作成本降低，消除了无线个人局域网通信系统的应用瓶颈。
文档编号H04W84/10GK103139879SQ20111038566
公开日2013年6月5日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者李小明, 胡胜发 申请人:安凯(广州)微电子技术有限公司