变频扩频调制方法、调制器及变频扩频解调方法、解调器与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种变频扩频调制方法、调制器及变频扩频解调方法、解调器。

背景技术：

信号调制技术是数据通信领域常用的技术手段，能够方便信号在信道中进行传输，有利于减少信号传输过程中的能量损耗。

然而，在现有的信号调制技术中，调制信号每次实际携带的信息量是极其有限的，从而严重限制了信号传输过程中数据速率的提升，这样便导致需要耗费较长的传输时间。

综上所述可以看出，如何提升信号传输过程中的数据速率是目前有待进一步解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变频扩频调制方法、调制器及变频扩频解调方法、解调器，能够有效地增加调制信号中包含的信息量，从而有利于提升信号传输过程中的数据速率。其具体方案如下：

一种变频扩频调制方法，包括：

确定需要进行传输的比特信息；其中，所述比特信息中包括n个比特位序列，n为正整数；

生成与所述n个比特位序列分别一一对应的n个调制信号分量，得到相应的调制信号；其中，所述n个比特位序列中不同的比特位序列对应于不同的调制信号分量，不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的特征信息；

利用所述调制信号对载波信号进行调制处理，得到相应的已调信号。

可选的，不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的形状。

可选的，不同的调制信号分量所对应的调制波形在同一个符号周期内具有不同的形状。

可选的，所述特征信息包括相位和/或幅值和/或频率。

本发明还相应公开了一种变频扩频调制器，包括：

比特信息确定模块，用于确定需要进行传输的比特信息；其中，所述比特信息中包括n个比特位序列，n为正整数；

波形发生器，用于生成与所述n个比特位序列分别一一对应的n个调制信号分量，得到相应的调制信号；其中，所述n个比特位序列中不同的比特位序列对应于不同的调制信号分量，不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的特征信息；

信号调制模块，用于利用所述调制信号对载波信号进行调制处理，得到相应的已调信号。

可选的，所述波形发生器生成的不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的形状。

可选的，所述波形发生器生成的不同的调制信号分量所对应的调制波形在同一个符号周期内具有不同的形状。

可选的，所述特征信息包括相位和/或幅值和/或频率。

本发明进一步公开了一种变频扩频解调方法，包括：

接收由前述公开的变频扩频调制器传输的所述已调信号；

对所述已调信号进行解调处理，以获取与调制信号分量相关的特征信息；

确定出与获取到的特征信息相对应的比特信息。

本发明还相应公开了一种变频扩频解调器，包括：

信号接收模块，用于接收由前述公开的变频扩频调制器传输的所述已调信号；

信号解调模块，用于对所述已调信号进行解调处理，以获取与调制信号分量相关的特征信息；

信息确定模块，用于确定出与获取到的特征信息相对应的比特信息。

本发明中，变频扩频调制方法，包括：确定需要进行传输的比特信息；其中，比特信息中包括n个比特位序列，n为正整数；生成与上述n个比特位序列分别一一对应的n个调制信号分量，得到相应的调制信号；其中，上述n个比特位序列中不同的比特位序列对应于不同的调制信号分量，不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的特征信息；利用调制信号对载波信号进行调制处理，得到相应的已调信号。

可见，本发明在生成调制信号之前，先确定出需要进行传输的包含n个比特位序列的比特信息，然后生成与上述n个比特位序列一一对应的n个调制信号分量，从而得到相应的调制信号，其中，上述n个比特位序列中不同的比特位序列对应于不同的调制信号分量，并且不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的特征信息，这样相当于可以在上述得到的调制信号中嵌入了包含多个比特位序列的比特信息，后续基于调制信号分量所对应的调制波形的特征差异，便可把一个调制信号中的多个比特位序列进行成功还原，可见，本发明能够有效地增加调制信号中包含的信息量，从而有利于提升信号传输过程中的数据速率。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种变频扩频调制方法流程图；

图2为本发明实施例公开的一种比特位序列与调制信号分量之间对应关系示意图；

图3为本发明实施例公开的另一种比特位序列与调制信号分量之间对应关系示意图；

图4为本发明实施例公开的一种调制信号分量示意图；

图5为本发明实施例公开的一种变频扩频调制器结构示意图；

图6为本发明实施例公开的一种变频扩频解调方法流程图；

图7为本发明实施例公开的一种变频扩频解调器结构示意图。

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，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。

本发明实施例公开了一种变频扩频调制方法，参见图1所示，该方法包括：

步骤s11：确定需要进行传输的比特信息；其中，比特信息中包括n个比特位序列，n为正整数。

步骤s12：生成与上述n个比特位序列分别一一对应的n个调制信号分量，得到相应的调制信号；其中，上述n个比特位序列中不同的比特位序列对应于不同的调制信号分量，不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的特征信息。

如图2所示，4种不同的比特位序列“00”、“01”、“10”以及“11”分别对应于4种不同的调制信号分量，其中，每一种比特位序列均由两位比特构成。又比如，参见图3所示，8种不同的比特位序列“000”、“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110”以及“111”分别对应于8种不同的调制信号分量，其中，每一种比特位序列均由三位比特构成。

本实施例中，上述特征信息具体可以包括但不限于相位和/或幅值和/或频率。例如，不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的相位，这样，后续通过某个调制信号分量所对应的调制波形的相位，便可确定出与该调制信号分量对应的比特位序列。

本实施例中，不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的形状。具体的，不同的调制信号分量所对应的调制波形在同一个符号周期内具有不同的形状。如图4所示，图4中示出了4种不同的调制信号分量，其中，每种调制信号分量所对应的调制波形均限制在了同一个符号周期ts内，它们的相位互有差异，并且形状也互不相同。

步骤s13：利用调制信号对载波信号进行调制处理，得到相应的已调信号。

需要进一步指出的是，在本实施例中公开的变频扩频调制方法的基础上，通过结合现有技术中已有的gfsk/gmsk调频调制方法(gfsk，即gaussfrequencyshiftkeying；gmsk，即gaussianfilteredminimumshiftkeying)或fsk/msk调频调制方法(fsk，即frequency-shiftkeying；msk，即minimumshiftkeying)，可以形成双模式的调制方法，能够很好地适用于低功率长距离的iot技术(iot，即internetofthings)中。

可见，本发明实施例在生成调制信号之前，先确定出需要进行传输的包含n个比特位序列的比特信息，然后生成与上述n个比特位序列一一对应的n个调制信号分量，从而得到相应的调制信号，其中，上述n个比特位序列中不同的比特位序列对应于不同的调制信号分量，并且不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的特征信息，这样相当于可以在上述得到的调制信号中嵌入了包含多个比特位序列的比特信息，后续基于调制信号分量所对应的调制波形的特征差异，便可把一个调制信号中的多个比特位序列进行成功还原，可见，本发明实施例能够有效地增加调制信号中包含的信息量，从而有利于提升信号传输过程中的数据速率。

相应的，本发明实施例还公开了一种变频扩频调制器，参见图5所示，该变频扩频调制器包括：

比特信息确定模块11，用于确定需要进行传输的比特信息；其中，比特信息中包括n个比特位序列，n为正整数；

波形发生器12，用于生成与上述n个比特位序列分别一一对应的n个调制信号分量，得到相应的调制信号；其中，上述n个比特位序列中不同的比特位序列对应于不同的调制信号分量，不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的特征信息；

信号调制模块13，用于利用调制信号对载波信号进行调制处理，得到相应的已调信号。

具体的，上述特征信息可以包括但不限于相位和/或幅值和/或频率。例如，不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的相位，这样，后续通过某个调制信号分量所对应的调制波形的相位，便可确定出与该调制信号分量对应的比特位序列。

本实施例中，上述波形发生器12生成的不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的形状。具体的，上述波形发生器12生成的不同的调制信号分量所对应的调制波形在同一个符号周期内具有不同的形状。

需要进一步指出的是，在本实施例中公开的变频扩频调制器的基础上，通过结合现有技术中已有的gfsk/gmsk调频调制器或fsk/msk调频调制器，可以形成双模式的调制器，能够很好地适用于低功率长距离的iot技术中。

可见，本发明实施例在生成调制信号之前，先确定出需要进行传输的包含n个比特位序列的比特信息，然后生成与上述n个比特位序列一一对应的n个调制信号分量，从而得到相应的调制信号，其中，上述n个比特位序列中不同的比特位序列对应于不同的调制信号分量，并且不同的调制信号分量所对应的调制波形具有不同的特征信息，这样相当于可以在上述得到的调制信号中嵌入了包含多个比特位序列的比特信息，后续基于调制信号分量所对应的调制波形的特征差异，便可把一个调制信号中的多个比特位序列进行成功还原，可见，本发明实施例能够有效地增加调制信号中包含的信息量，从而有利于提升信号传输过程中的数据速率。

进一步的，本发明实施例还公开了一种变频扩频解调方法，参见图6所示，该方法包括：

步骤s21：接收由变频扩频调制器传输的已调信号。

步骤s22：对已调信号进行解调处理，以获取与调制信号分量相关的特征信息。

步骤s23：确定出与获取到的特征信息相对应的比特信息。

其中，上述变频扩频调制器具体为前述实施例中公开的变频扩频调制器。关于该变频扩频调制器的具体构造可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

本发明实施例中的变频扩频调制器能够有效地增加调制信号中包含的信息量，从而有利于提升信号传输过程中的数据速率。

相应的，本发明实施例还公开了一种变频扩频解调器，参见图7所示，该变频扩频解调器包括：

信号接收模块21，用于接收由变频扩频调制器传输的已调信号。

信号解调模块22，用于对已调信号进行解调处理，以获取与调制信号分量相关的特征信息。

信息确定模块23，用于确定出与获取到的特征信息相对应的比特信息。

其中，上述变频扩频调制器具体为前述实施例中公开的变频扩频调制器。关于该变频扩频调制器的具体构造可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

本发明实施例中的变频扩频调制器能够有效地增加调制信号中包含的信息量，从而有利于提升信号传输过程中的数据速率。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种变频扩频调制方法、调制器及变频扩频解调方法、解调器进行了详细介绍，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。