[发明专利]一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信模块及通信方法

权利要求书

1.一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信模块，其特征在于，它包括低噪声放大器及功放模块(1)、射频集成电路(2)和SOC处理器(3)，SOC处理器(3)的射频通信端口与射频集成电路(2)的数据通信端相连，射频集成电路(2)的信号接收和发射端与低噪声放大器及功放模块(1)和天线相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信模块，其特征在于，SOC处理器(3)采用C8051F040型号单片机。

3.根据权利要求1所述的一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信模块，其特征在于，射频集成电路(2)由发射模块和接收模块集成，发射模块和接收模块的核心器件均采用nRF2401射频芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信模块，其特征在于，SOC处理器(3)的可扩展对外接口包括CAN总线接口、485总线接口、A/D转换接口、D/A转换接口、OC接口及射频通信接口。

5.基于权利要求1所述的一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信模块的通信方法，其特征在于，作为发射端的通信模块的工作模式为直接模式，并且对发送数据按曼彻斯特码进行编码，作为接收端的工作模块为直接模式，

发送端的数据发射过程为：

根据通信所需码速率及最高码速率计算出每一位的重复次数N₀，将每一位调制并发送N₀次后，再发送下一位，直至整帧数据发送完成；

接收端的数据接收过程为：

步骤一、对接收的数据进行解调；

步骤二、对解调后的数据进行预处理；

步骤三、对预处理后的数据进行位同步处理，完成对接收数据的编码，得到与发送端相同的数据。

6.根据权利要求5所述的一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信方法，其特征在于，步骤二对解调后的数据进行预处理的过程为：

步骤21、按照周期T对解调后的数据进行采样，1μs≤T≤1ms；

步骤22、对采样获取的数据平均分为2～5个区；

步骤23、将每个区内的数据取平均值；

步骤24、将每个区的平均值数据存储起来，完成预处理过程。

7.根据权利要求5所述的一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信方法，其特征在于，步骤三的位同步处理包括时钟再生和数据再生两个过程，时钟再过程产生的时钟信号用于数据再生的采样时钟脉冲，

时钟再生过程为：

步骤31、对预处理后的数据进行数字滤波处理；

步骤32、对滤波后的数据进行边沿检测；

步骤33、对检测后的数据进行超前/滞后鉴相处理；

步骤34、步骤33鉴相处理后同时输出给加/减沿式低通滤波处理，然后经过压控振荡器后反馈用于超前/滞后鉴相处理的输入信号；同时，鉴相处理后形成的时钟脉冲用于数据再生的采样时钟脉冲；

数据再生过程为：

按照时钟再生生成的采样时钟脉冲对预处理后的数据进行采样，采样的原则为：对预处理后8位寄存器中间三位数据取平均值，作为再生后的数据。

8.根据权利要求7所述的一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信方法，其特征在于，步骤31中数字滤波处理采用3位的平滑滤波器完成。

9.根据权利要求7所述的一种基于SOC及RFIC的微型变速率通信方法，其特征在于，超前/滞后鉴相、加/减沿式低通滤波和压控振荡共同组成了数字锁相环，超前/滞后鉴相采用鉴相器完成，加/减沿式低通滤波采用低通滤波器完成，压控振荡采用压控振荡器完成；

数字锁相环完成时钟同步的工作过程为：鉴相器判断数据跳变点与本地时钟的相位差是否大于π，若大于，则经过低通滤波器后输出控制信号使压控振荡器时钟超前2π/3，否则控制压控振荡器时钟滞后2π/3，使本地压控振荡器时锁定在输入信号相位上，完成时钟的同步。