一种基于线性调频信号的网关系统的制作方法

本发明涉及通信，尤其涉及一种基于线性调频信号的网关系统。

背景技术：

1、局域网(lan)是局部地区构建的一个网络，局域网可大可小，大到楼宇之间的连接，小岛办公室之间的连接。局域网分布范围有限，其自身传播速度相对于其他网络更快，性能更稳定，框架简易，并且是封闭性的，因此很多机构喜欢选择局域网作为私有网络。线性调频信号是信号频率随着时间呈线性变化的信号，由于线性调频信号占用的频谱宽度远大于信息带宽，所以也可以获得很大的系统处理增益。使用线性调频信号传递数据可以获得远距离低功耗的特点，特别适合部分低速广域的应用场景，使得使用线性调频系统构建局域网，具有部署灵活，成本低廉，并且功耗低电池使用寿命长，传输距离远的优势，可以满足各式各样的联网需求。

2、现有的一种构建网关的方式是使用多天线架构，一个线性调频信号芯片对应一个天线，分别负责发射和接收。其中，chirplan是一种线性调频信号组成的局域网，其网关采用多个线性调频信号芯片构成的数据子卡作为接收和发射通路，这种结构就造成了每个数据子卡的天线需要独立，如果8通道rx、2通道tx就需要10个天线。

3、为了减少天线的使用数量，现有存在采用合路器的方案，但是这样每个合路器都会损失3db。使用合路器可以让多个收发芯片使用1个天线。已有的一种方案是四个接收芯片使用一个天线，采用两个合路器，组成一组接收系统；另外四个发射芯片以及两个合路器，连接到一个天线上，组成一个发射系统。这个方案的优点是减少了天线数量，由原先的8个接收天线，2个发射天线，减少为2个接收天线，1个发射天线；缺点是使用了合路器，降低了信号的信噪比，影响了系统的覆盖范围。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于线性调频信号的网关系统，包括至少一组接收通道，每组所述接收通道包括多个接收芯片，其中一个所述接收芯片分别连接一个接收天线和其余各个所述接收芯片，连接所述接收天线的所述接收芯片用于将所述接收天线接收到的线性调频信号分配至对应的所述接收芯片进行解调，以输出多个不同频段的解调后线性调频信号。

2、优选的，各所述接收芯片均包括依次连接的模数转换器和数字解调模块；

3、连接所述接收天线的所述接收芯片还包括信号分配模块，所述信号分配模块的输出分别连接自身所在的所述接收芯片的所述模数转换器的输入以及连接其余各个所述接收芯片的所述模数转换器的输入，以将所述接收天线接收到的所述线性调频信号发送至对应的所述模数转换器进行模数转换后发送至所述数字解调模块进行解调得到对应频段的所述解调后线性调频号。

4、优选的，各个所述接收芯片分别关联有相应的预设扩频因子，则所述信号分配模块包括：

5、存储单元，用于保存各所述预设扩频因子与各所述接收芯片的之间的关联关系；

6、第一分配单元，连接所述存储单元，用于获取接收到的所述线性调频信号的实时扩频因子，并将所述线性调频信号分配至与所述实时扩频因子相匹配的所述预设扩频因子关联的所述接收芯片。

7、优选的，所述信号分配模块包括：

8、监测单元，用于实时监测各所述接收芯片的当前状态；

9、第二分配单元，连接所述监测单元，用于获取接收到的所述线性调频信号的实时扩频因子，并将所述实时扩频因子配置至所述当前状态为空闲的任一所述接收芯片中，随后将所述线性调频信号分配至配置有所述实时扩频因子的所述接收芯片。

10、优选的，各所述接收芯片上设有若干总线引脚，所述信号分配模块通过各所述总线引脚对应连接其余各所述接收芯片，以将所述实时扩频因子配置至各所述接收芯片中。

11、优选的，各所述总线引脚为spi总线引脚，或iic总线引脚。

12、优选的，各所述接收芯片还包括依次连接的射频模块和模拟滤波器；

13、对于连接所述接收天线的所述接收芯片，其所述射频模块连接所述接收天线，所述模拟滤波器的输出通过所述信号分配模块连接自身的所述模数转换器；

14、对于其余各所述接收芯片，其所述模拟滤波器的输出连接自身的所述模数转换器，且所述射频模块和所述模拟滤波器均不工作。

15、优选的，所述数字解调模块包括依次连接的混频器、数字滤波器和解调器，所述混频器的输入连接对应的所述模数转换器的输出。

16、优选的，各所述接收芯片中还设有寄存器，连接所述混频器，用于保存预先配置的数字中频值；

17、所述混频器用于根据所述数字中频值对所述模数转换器处理得到的数字线性调频信号进行混频处理。

18、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

19、1)可以减少天线的使用，并且无需使用合路器，也不会损失信号能量，可以通过配置数字中频值以及扩频因子的方式区分各个接收芯片的频率；

20、2)通过在连接接收天线的接收芯片中集成信号分配模块，能够对接收到的线性调频信号进行实时扩频因子识别，并将其分配至空闲且均有匹配的预设扩频因子的接收芯片进行处理，实现灵活调度；

21、3)仅连接接收天线的接收芯片的射频模块和模拟滤波器工作，其余各接收芯片的射频模块和模拟滤波器保持关闭状态，有效节约能耗；

22、4)在实际应用场景中，可以将多颗接收芯片做成封装模组，以在频段选择方面更加灵活。

技术特征：

1.一种基于线性调频信号的网关系统，其特征在于，包括至少一组接收通道，每组所述接收通道包括多个接收芯片，其中一个所述接收芯片分别连接一个接收天线和其余各个所述接收芯片，连接所述接收天线的所述接收芯片用于将所述接收天线接收到的线性调频信号分配至对应的所述接收芯片进行解调，以输出多个不同频段的解调后线性调频信号。

2.根据权利要求1所述的网关系统，其特征在于，各所述接收芯片均包括依次连接的模数转换器和数字解调模块；

3.根据权利要求2所述的网关系统，其特征在于，各个所述接收芯片分别关联有相应的预设扩频因子，则所述信号分配模块包括：

4.根据权利要求2所述的网关系统，其特征在于，所述信号分配模块包括：

5.根据权利要求4所述的网关系统，其特征在于，各所述接收芯片上设有若干总线引脚，所述信号分配模块通过各所述总线引脚对应连接其余各所述接收芯片，以将所述实时扩频因子配置至各所述接收芯片中。

6.根据权利要求5所述的网关系统，其特征在于，各所述总线引脚为spi总线引脚，或iic总线引脚。

7.根据权利要求2所述的网关系统，其特征在于，各所述接收芯片还包括依次连接的射频模块和模拟滤波器；

8.根据权利要求2所述的网关系统，其特征在于，所述数字解调模块包括依次连接的混频器、数字滤波器和解调器，所述混频器的输入连接对应的所述模数转换器的输出。

9.根据权利要求8所述的网关系统，其特征在于，各所述接收芯片中还设有寄存器，连接所述混频器，用于保存预先配置的数字中频值；

技术总结
本发明提供一种基于线性调频信号的网关系统，涉及通信技术领域，包括：至少一组接收通道，每组所述接收通道包括多个接收芯片，其中一个所述接收芯片分别连接一个接收天线和其余各个所述接收芯片，连接所述接收天线的所述接收芯片用于将所述接收天线接收到的线性调频信号分配至对应的所述接收芯片进行解调，以输出多个不同频段的解调后线性调频信号。有益效果是可以减少天线的使用，并且无需使用合路器，也不会损失信号能量，可以通过配置数字中频值以及扩频因子的方式区分各个接收芯片的频率。

技术研发人员：吴川,潘程浩
受保护的技术使用者：上海磐启微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14