一种分段连续调频波的信号调制解调方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112671683A(43)申请公布日2021.04.16(21)申请号202011488577.3(22)申请日2020.12.16(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区双清路30号清华大学(72)发明人王继良李映辉谢鹏瑾刘云浩(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人张睿(51)Int.Cl.H04L27/12(2006.01)H04L27/14(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种分段连续调频波的信号调制解调方法及系统(57)摘要本发明提供一种分段连续调频波的信号调制解调方法及系统，包括：发送端通过调整待调制数据信号的起始频率，获得调制后分段连续调频波；接收端通过对接收到的所述调制后分段连续调频波进行解扩频和傅里叶变换，得到解扩频信号起始频率，并由所述解扩频信号起始频率得到解调后信号。本发明通过分段连续调频波调制信号构建多个相互正交的分段连续调频波，不同的节点可以使用不同的分段连续调频波传输数据，接收端可以同时解码来自不同节点的信号，该方法可以支持高并发的场景；同时，该方法还保留了长距离、低功耗的特性，可以支持极低信噪比下的信号传输。CN112671683ACN112671683A权利要求书1/2页1.一种分段连续调频波的信号调制解调方法，其特征在于，包括：发送端通过调整待调制数据信号的起始频率，获得调制后分段连续调频波；接收端通过对接收到的所述调制后分段连续调频波进行解扩频和傅里叶变换，得到解扩频信号起始频率，并由所述解扩频信号起始频率得到解调后信号。2.根据权利要求1所述的分段连续调频波的信号调制解调方法，其特征在于，所述发送端通过调整待调制数据信号的起始频率，获得调制后分段连续调频波，之前还包括：获取预设分段连续调频波。3.根据权利要求2所述的分段连续调频波的信号调制解调方法，其特征在于，所述获取预设分段连续调频波，具体包括：获取具有预设个数、相等预设时长且频域不重叠的子载波，其中每个子载波为连续调频波；设置每个子载波的子载波周期、子载波带宽和子载波起始频率，由所述子载波带宽除以所述子载波周期得到频率随时间变化速率，基于所述子载波带宽、所述子载波周期、所述频率随时间变化速率和子载波起始频率，得到每个子载波信号表示；基于所述预设个数获得数字排列，基于所述数字排列得到任一个子载波起始频率，将所有子载波起始频率代入所述每个子载波信号表示中，得到所述数字排列对应的所述预设分段连续调频波。4.根据权利要求3所述的分段连续调频波的信号调制解调方法，其特征在于，所述发送端通过调整待调制数据信号的起始频率，获得调制后分段连续调频波，具体包括：设定所述预设分段连续调频波连续调制预设位数比特数据，基于所述子载波带宽、所述待调制数据信号和所述预设位数比特数据，得到调制后分段连续调频波起始频率；将所述调制后分段连续调频波起始频率代入所述预设分段连续调频波，得到所述调制后分段连续调频波。5.根据权利要求4所述的分段连续调频波的信号调制解调方法，其特征在于，所述接收端通过对接收到的所述调制后分段连续调频波进行解扩频和傅里叶变换，得到解扩频信号起始频率，并由所述解扩频信号起始频率得到解调后信号，具体包括：将所述调制后分段连续调频波乘以未调制分段连续调频波的共轭，得到单频信号；对所述单频信号进行傅里叶变换，得到所述单频信号在各个频率上的强度分布信号；基于所述强度分布信号，计算得到所述解扩频信号起始频率；由所述解扩频信号起始频率、所述子载波带宽和所述预设位数比特数据，得到所述解调后信号。6.一种分段连续调频波的信号调制解调系统，其特征在于，包括：调制模块，用于发送端通过调整待调制数据信号的起始频率，获得调制后分段连续调频波；解调模块，用于接收端通过对接收到的所述调制后分段连续调频波进行解扩频和傅里叶变换，得到解扩频信号起始频率，并由所述解扩频信号起始频率得到解调后信号。7.根据权利要求6所述的分段连续调频波的信号调制解调系统，其特征在于，还包括：获取模块，用于获取预设分段连续调频波。8.根据权利要求7所述的分段连续调频波的信号调制解调系统，其特征在于，所述获取2CN112671683A权利要求书2/2页模块具体用于：获取具有预设个数、相等预设时长且频域不重叠的子载波，其中每个子载波为连续调频波；设置每个子载波的子载波周期、子载波带宽和子载波起始频率，由所述子载波带宽除以所述子载波周期得到频率随时间变化速率，基于所述子载波带宽、所述子载波周期、所述频率随时间变化速率和子载波起始频率，得到每个子载波信号表示；基于所述预设个数获得数字排列，基于所述数字排列得到任一个子载波起始频率，将所有子载波起始频率代入所述每个