基于arm和fpga的无线通信装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于ARM和FPGA的无线通信装置，其包括ARM、载波发生器、FPGA、信号整形器、射频检测器、电容、天线，ARM与FPGA之间通信连接，载波发生器直接接入FPGA，FPGA包括编码模块、解码模块、控制装置、I/O接口，编码模块接收所述ARM的信号并将其编码，解码模块接收信号整形器输出端的信号并将其解码，控制装置一端连接载波发生器的输出端，另一端连接编码模块，第三端连接于I/O接口，I/O接口至少通过一条线路连接于电容，该线路上设有电阻，电容连接于所述天线，电容连接于射频检测装置的输入端，射频检测装置的输出端连接于信号整形器的输入端；该装置结构简单、使用方便。
【专利说明】基于ARM和FPGA的无线通信装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及井下通信设备，尤其涉及一种基于ARM和FPGA的无线通信装置。
【背景技术】
[0002]现有的井下无线通信装置，由于通信距离长，通信速率低、功耗大。并且市面上的通信设备如果结构比较简单，则通常适应性不强，无法适应不同厂家的设备。而结构比较复杂的通信设备又会导致以下问题，一是容易出现故障，二是成本也比较高。并且，由于井下作业的环境比较复杂，一般的通信设备很难发挥理想的通信效果。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、通信效果好，成本较低的井下通信设备。
[0004]为了达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种基于ARM和FPGA的无线通信装置，其包括ARM、载波发生器、FPGA、信号整形器、射频检测器、电容、天线，所述ARM与所述FPGA之间通信连接，所述载波发生器直接接入所述FPGA，所述FPGA包括编码模块、解码模块、控制装置、数个I/O接口，所述编码模块接收所述ARM的信号并将其编码，所述解码模块接收信号整形器输出端的信号并将其解码，所述控制装置一端连接所述载波发生器的输出端并控制载波发生器的通断，另一端连接所述编码模块，第三端连接于至少一个所述I/O接口，所述I/O接口通过一条线路连接于所述电容，所述线路上设有电阻，所述电容连接于所述天线，所述电容连接于所述射频检测装置的输入端，所述射频检测装置的输出端连接于所述信号整形器的输入端。
[0006]上述的基于ARM和FPGA的无线通信装置，所述控制装置为双掷开关。
[0007]上述的基于ARM和FPGA的无线通信装置，所述控制装置为电子开关。
[0008]上述的基于ARM和FPGA的无线通信装置，所述信号整形器包括电压跟随器、电压比较器，所述射频检测器的输出端连接于所述电压跟随器的输入端，所述电压跟随器的输出端连接于所述电压比较器的输入端。
[0009]上述的基于ARM和FPGA的无线通信装置，所述控制装置连接于三个I/O接口，所述三个I/O接口分别连接一条线路，所述三条线路并联接入所述电容，所述三条并联线路上均设有电阻。
[0010]本实用新型相比现有技术具有以下优点:
[0011](I)本实用新型基于ARM和FPGA的无线通信装置，其编码、解码结构简单，提高了在井下通信的可靠性和速率，并降低了功耗。
[0012](2)本实用新型基于ARM和FPGA的无线通信装置，其利用FPGA的资源及可编程性来完成载波控制和解调，使装置结构简单，体积变小、成本降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型基于ARM和FPGA的无线通信装置的模块示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图及实施例对本实用新型进行进一步的说明:
[0015]如图1所示，本实用新型提供的一种基于ARM和FPGA的无线通信装置，其包括ARM、载波发生器、FPGA、电压跟随器、电压比较器、射频检测器、电容C、天线T，所述ARM与所述FPGA之间通信连接，在本实施例中为通过线路相互通信，根据实际需要也可以是无线通信，所述载波发生器直接接入所述FPGA，所述FPGA包括编码、解码、控制装置、数个I/O接口，所述编码接收所述ARM输入的信号并将其编码，所述控制装置在实施例中为双掷开关，可以为机械开关或电子开关，在本实施例为电子开关，该电子开关的一端连接所述载波发生器的输出端，另一端连接所述编码模块，第三端连接于三个I/O接口，所述三个I/O接口分别连接一条线路，所述三条线路并联接入所述电容C，所述三条并联线路上均设有电阻R，所述电容C连接于所述天线T，所述电容C还连接于所述射频检测装置的输入端，所述射频检测器的输出端连接于所述电压跟随器的输入端，所述电压跟随器的输出端连接于所述电压比较器的输入端，所述电压比较器的输出端连接于所述解码，所述解码将接收到的信号解码后传输给所述ARM。
[0016]上述结构的基于ARM和FPGA的无线通信装置，该FPGA内部包含了编码、解码及控制装置三个模块。所述ARM输入的信号经编码后形成数字信号，所述控制装置根据该数字信号的‘0’和‘I’来导通和断开载波发生器与多个I/O接口的连接，以形成类似双掷开关的控制功能。该结构利用FPGA的资源就能控制载波和编码，结构简单，使用方便。
[0017]上述结构的基于ARM和FPGA的无线通信装置，无线的射频是由FPGA的多个I/O接口共同驱动。每个I/o接口都接了一个电阻R，所有电阻R的另一端都通过一个电容C接到天线T，使射频效果更好。
[0018]上述结构的基于ARM和FPGA的无线通信装置，无线的信号在天线T接收后通过电容C传给射频检测器。射频检测器输出的信号通过电压跟随器和电压比较器的整形后，传给FPGA的解码，结构简单，接收信号的效果良好。
[0019]上述结构的基于ARM和FPGA的无线通信装置，所述载波发生器电连接所述控制装置，FPGA将要发送的数据进行编码并控制载波送到多个1端口，这些端口通过电阻R、电容C连接到天线T，将调制波发送出去。天线T也连接到射频检测器，射频检测器的输出通过电压跟随器和电压比较器整形后送到FPGA。FPGA将接收到的整形后的数字信号，进行解码后得到通信数据传输给ARM。此装置用于短距离通过无线通信实现数据交换，本实用新型的有益效果是利用FPGA的剩余资源和采用简易可靠的解调电路，能有效的降低了系统成本和缩小装置体积，且FPGA的可编程性满足系统升级和通信协议调整的要求，能够与更多厂家和仪器的对接。并且在大量实验中该装置表现耐较高温度，能很好适用于井下高温作业。
【权利要求】
1.一种基于ARM和FPGA的无线通信装置，其特征在于:包括ARM、载波发生器、FPGAjf号整形器、射频检测器、电容、天线，所述ARM与所述FPGA之间通信连接，所述载波发生器直接接入所述FPGA，所述FPGA包括编码模块、解码模块、控制装置、数个I/O接口，所述编码模块接收所述ARM的信号并将其编码，所述解码模块接收信号整形器输出端的信号并将其解码，所述控制装置一端连接所述载波发生器的输出端并控制载波发生器的通断，另一端连接所述编码模块，第三端连接于至少一个所述I/O接口，所述I/O接口通过一条线路连接于所述电容，所述线路上设有电阻，所述电容连接于所述天线，所述电容连接于所述射频检测装置的输入端，所述射频检测装置的输出端连接于所述信号整形器的输入端。
2.根据权利要求1所述的基于ARM和FPGA的无线通信装置，其特征在于:所述控制装置为双掷开关。
3.根据权利要求1所述的基于ARM和FPGA的无线通信装置，其特征在于:所述控制装置为电子开关。
4.根据权利要求1所述的基于ARM和FPGA的无线通信装置，其特征在于:所述信号整形器包括电压跟随器、电压比较器，所述射频检测器的输出端连接于所述电压跟随器的输入端，所述电压跟随器的输出端连接于所述电压比较器的输入端。
5.根据权利要求1所述的基于ARM和FPGA的无线通信装置，其特征在于:所述控制装置连接于三个I/o接口，所述三个I/O接口分别连接一条线路，所述三条线路并联接入所述电容，所述三条并联线路上均设有电阻。
【文档编号】H04B1/38GK204145480SQ201420394992
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】曹宇欣, 杨新民, 宋公明 申请人:北京信远华油科技有限公司