调制方法和装置、解调方法和装置以及存储介质、芯片与流程

本发明涉及无源物联网通信，尤其涉及一种调制方法和装置、解调方法和装置以及存储介质、芯片。

背景技术：

1、超高频rfid（radio frequency identification，射频识别）技术是一种广泛应用于物流、资产管理、物品防伪等等方面的无线通信技术。信号解调技术是rfid技术中的核心，而前导码捕获技术是解调技术中的关键技术之一，前导码捕获的成功概率与解调成功概率直接相关。

2、传统的无源射频识别技术是无源物联网通信中的一种技术，在从端返回信号给主端时，主端同时需要为从端提供载波能量，从端所返回信号的载波频率与主端的载波频率具有同频不同相的特点。在主端解调从端所返回的信号时，会出现极强的低频噪声干扰，严重影响了主端接收机的解调灵敏度，导致前导码捕获的成功概率降低，这是无源射频识别通信技术存在的短板。

3、并且，主端发射功率越大，主端发射机泄露给主端接收机的低频噪声干扰就越大，这种极强的低频噪声干扰，直接影响了主端接收机的零中频解调，导致接收灵敏度变低。同时，该技术中，码速率越低，使得噪声谱密度值会大幅增长，越易受到这种低频噪声干扰，不会带来灵敏度的提高。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种调制方法和装置、解调方法和装置以及存储介质、芯片，以解决通信设备中发射机功率太高对接收机带来的严重低频噪声干扰问题，并可通过减小码速率来提高接收灵敏度，且可节省功耗，便于降低成本和技术实现复杂度。

2、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种调制方法，包括：获取目标传输数据；对所述目标传输数据进行编码，得到编码信号；利用第一预设脉冲对所述编码信号中的第一比特进行脉冲调制，并利用第二预设脉冲对所述编码信号中的第二比特进行脉冲调制，得到调制信号，其中，所述第一预设脉冲和所述第二预设脉冲的频率不同；输出所述调制信号。

3、根据本发明实施例的调制方法，先对目标传输数据进行miller编码或fm0编码，得到编码信号；而后利用第一预设脉冲对编码信号中的第一比特进行脉冲调制，并利用与第一预设脉冲不同频率的第二预设脉冲对编码信号中的第二比特进行脉冲调制，得到调制信号；最后输出所述调制信号。由此，通过将预设码（如miller码或fm0码）与两种不同频率的脉冲调制技术结合，实现了信号频谱搬移，可解决通信设备中发射机功率太高对接收机带来的严重低频噪声干扰问题，并可通过减小码速率来提高接收灵敏度，且无需用到频率综合器，从而可节省功耗，便于降低成本和技术实现复杂度。

4、另外，本发明实施例的调制方法还可以具有如下附加的技术特征：

5、根据本发明的一个实施例，所述编码信号的码速率为目标码速率，所述第一预设脉冲的频率和所述第二预设脉冲的频率为所述目标码速率的整数倍。

6、根据本发明的一个实施例，所述预设编码方式包括miller编码方式和/或fm0编码方式。

7、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种解调方法，包括：接收根据上述第一方面实施例的调制方法得到的调制信号；利用所述第一预设脉冲和所述第二预设脉冲对所述调制信号进行解调，得到所述目标传输数据。

8、本发明实施例的解调方法，基于第一预设脉冲和第二预设脉冲，对预设编码方式与两种不同频率的脉冲调制技术结合得到的调制信号的解调，得到目标传输数据。由此，可更好地实现主端和从端的实时通信，减少上层协议调度复杂度。

9、另外，本发明实施例的解调方法还可以具有如下附加的技术特征：

10、根据本发明的一个实施例，所述利用所述第一预设脉冲和所述第二预设脉冲对所述调制信号进行解调，包括：基于所述第一预设脉冲和所述第二预设脉冲对正交的i信号和q信号进行下变频至零中频处理；分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行相位旋转，并利用相位旋转结果对所述调制信号进行最大似然解调。

11、根据本发明的一个实施例，所述i信号和所述q信号是由模拟端生成的，在所述基于所述第一预设脉冲和所述第二预设脉冲对所述i信号和所述q信号进行下变频至零中频处理之前，还分别对所述i信号和所述q信号进行模数转换。

12、根据本发明的一个实施例，所述分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行相位旋转之前，还分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行低通滤波。

13、根据本发明的一个实施例，所述分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行相位旋转，包括：分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行信道相位提取，并根据信道相位提取结果对相应的下变频处理结果进行相位旋转。

14、根据本发明的一个实施例，所述分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行信道相位提取，包括：针对所述i信号，对基于所述第一预设脉冲得到的下变频处理结果进行功率求和，得到第一功率，并对基于所述第二预设脉冲得到的下变频处理结果进行功率求和，得到第二功率，以及将所述第一功率和所述第二功率作差，得到所述i信号的下变频处理结果的信道相位。

15、根据本发明的一个实施例，对所述q信号的下变频处理结果进行信道相位提取，包括：针对所述q信号，对基于所述第一预设脉冲得到的下变频处理结果进行功率求和，得到第三功率，并对基于所述第二预设脉冲得到的下变频处理结果进行功率求和，得到第四功率，以及将所述第三功率和所述第四功率作差，得到所述q信号的下变频处理结果的信道相位。

16、根据本发明的一个实施例，下变频处理结果包括两路信号，分别记为第一路信号和第二路信号；其中，对所述下变频处理结果进行功率求和，包括：分别计算所述第一路信号的平方和所述第二路信号的平方，得到第一平方结果和第二平方结果，并将所述第一平方结果和所述第二平方结果进行加和。

17、根据本发明的一个实施例，所述解调方法还包括：分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行信号抽取，其中，信号抽取速率为所述调制信号对应码速率的n倍，n为大于等于16的整数；其中，所述分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行信道相位提取，包括：分别利用抽取的信号对相应的下变频处理结果进行信道相位提取。

18、根据本发明的一个实施例，在所述根据信道相位提取结果对相应的下变频处理结果进行相位旋转之前，还对所述信道相位提取结果进行低通滤波处理。

19、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种调制装置，包括：获取模块，用于获取目标传输数据；编码模块，用于按照预设编码方式对所述目标传输数据进行编码，得到编码信号；调制模块，用于利用第一预设脉冲对所述编码信号中的第一比特进行脉冲调制，并利用第二预设脉冲对所述编码信号中的第二比特进行脉冲调制，得到调制信号，其中，所述第一预设脉冲和所述第二预设脉冲的频率不同；输出模块，用于输出所述调制信号。

20、本发明实施例的调制装置，先对目标传输数据进行miller编码或fm0编码，得到编码信号；而后利用第一预设脉冲对编码信号中的第一比特进行脉冲调制，并利用与第一预设脉冲不同频率的第二预设脉冲对编码信号中的第二比特进行脉冲调制，得到调制信号；最后输出所述调制信号。由此，通过将miller码或fm0码与两种不同频率的脉冲调制技术结合，实现了信号频谱搬移，可解决通信设备中发射机功率太高对接收机带来的严重低频噪声干扰问题，并可通过减小码速率来提高接收灵敏度，且无需用到频率综合器，从而可节省功耗，便于降低成本和技术实现复杂度。

21、另外，本发明实施例的调制装置还可以具有如下附加的技术特征：

22、根据本发明的一个实施例，所述编码信号的码速率为目标码速率，所述第一预设脉冲的频率和所述第二预设脉冲的频率为所述目标码速率的整数倍。

23、根据本发明的一个实施例，所述预设编码方式包括miller编码方式和/或fm0编码方式。

24、为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种解调装置，包括：接收部，用于接收第三方面实施例所述的调制装置得到的调制信号；解调部，用于利用所述第一预设脉冲和所述第二预设脉冲对所述调制信号进行解调，得到所述目标传输数据。

25、本发明实施例的解调装置，基于第一预设脉冲和第二预设脉冲，对预设编码方式与两种不同频率的脉冲调制技术结合得到的调制信号的解调，得到目标传输数据。由此，可更好地实现主端和从端的实时通信，减少上层协议调度复杂度。

26、另外，本发明实施例的解调装置还可以具有如下附加的技术特征：

27、根据本发明的一个实施例，所述解调部包括：下变频处理单元，用于基于所述第一预设脉冲和所述第二预设脉冲对正交的i信号和所述q信号进行下变频至零中频处理；相位旋转单元，用于分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行相位旋转；解调单元，用于利用相位旋转结果对所述调制信号进行最大似然解调，得到所述目标传输数据。

28、根据本发明的一个实施例，所述i信号和所述q信号是由模拟端生成的，所述解调部还包括：模数转换单元，连接在所述下变频处理单元之前，用于分别对所述i信号和所述q信号进行模数转换。

29、根据本发明的一个实施例，所述解调部还包括：低通滤波单元，连接在所述下变频处理单元和所述相位旋转单元之间，用于分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行低通滤波。

30、根据本发明的一个实施例，所述相位旋转单元包括：相位提取子单元，用于分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行信道相位提取；相位旋转子单元，用于根据信道相位提取结果对相应的下变频处理结果进行相位旋转。

31、根据本发明的一个实施例，所述相位提取子单元包括：第一求和模块，用于对基于所述第一预设脉冲得到的所述i信号的下变频处理结果进行功率求和，得到第一功率；第二求和模块，用于对基于所述第二预设脉冲得到的所述i信号的下变频处理结果进行功率求和，得到第二功率；第一作差模块，用于将所述第一功率和所述第二功率作差，得到所述i信号的下变频处理结果的信道相位。

32、根据本发明的一个实施例，所述相位提取子单元包括：第三求和模块，用于对基于所述第一预设脉冲得到的所述q信号的下变频处理结果进行功率求和，得到第三功率；第四求和模块，用于对基于所述第二预设脉冲得到的所述q信号的下变频处理结果进行功率求和，得到第四功率；第二作差模块，用于将所述第三功率和所述第四功率作差，得到所述q信号的下变频处理结果的信道相位。

33、根据本发明的一个实施例，下变频处理结果包括两路信号，分别记为第一路信号和第二路信号；其中，对所述下变频处理结果进行功率求和，包括：分别计算所述第一路信号的平方和所述第二路信号的平方，得到第一平方结果和第二平方结果，并将所述第一平方结果和所述第二平方结果进行加和。

34、根据本发明的一个实施例，所述解调部还包括：信号抽取单元，连接在所述下变频处理单元和所述相位提取子单元之间，用于分别对所述i信号和所述q信号的下变频处理结果进行信号抽取，其中，信号抽取速率为所述调制信号对应码速率的n倍，n为大于等于16的整数。

35、根据本发明的一个实施例，所述相位旋转单元还包括：滤波子单元，连接在所述相位提取子单元与所述相位旋转子单元之间，用于对所述相位提取子单元得到的信道相位提取结果进行低通滤波。

36、为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述第一方面实施例所述的调制方法，或者，实现上述第二方面实施例所述的解调方法。

37、为达到上述目的，本发明第六方面实施例提出了一种芯片，包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述第一方面实施例所述的调制方法，或者，实现上述第二方面实施例所述的解调方法。

38、为达到上述目的，本发明第七方面实施例提出了一种通信系统，包括：发送端，包括第三方面实施例的调制装置；接收端，包括第四方面实施例的解调装置。

39、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。