[发明专利]安防领域中的微震无线高速传输系统

权利要求书

1.一种安防领域中的微震无线高速传输方法，其特征在于，其中的无线高速传输体制采用加入分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统。该方法的实现如下：1、计算出当前的传输环境参数，进行得到取最优的分数阶次；2、构建基于分数阶傅里叶变换的多路并行传输复用器；3、将求取的分数阶次以扩频加密的方式，作为信息帧头，与数据一起发送至接收端；4、接收端对接收到的信号进行解扩，求取分数阶次；5、利用求取的分数阶次，采用相应的逆变换，还原信号。

2.根据权利要求1所述的安防领域中的微震无线高速传输方法，加入了分数阶后，只有收发模块的分数阶参数相同时，才能解调出正确的数据，可以提高信息的可靠性。

3.一种安防领域中的微震无线高速传输系统，其特征在于，该微震信号高速传输系统分为两个部分：安防监测子系统和监控中心实时监测系统；安防监测子系统包括高性能处理器单元(1)、高速传输单元(2)和传输控制单元(3)。其中，所述高性能处理器单元(1)自动计算当前的信噪比值，调整调制的参数；所述高速传输单元(2)包括FPGA处理器电路(2-1)、晶振电路(2-2)、乒乓存储电路(2-3)、DA电路(2-4)和放大器电路(2-5)，其中乒乓存储电路(2-3)将采集数据进行缓存，保证数据不丢失，FPGA处理器电路(2-1)在晶振电路(2-2)提供的时钟上进行程序的运行，主要完成根据CPLD处理器电路(3-1)传送过来的参数调制原始数据，并将调制参数以扩频方式加密，作为信息帧头，将数据打包发送，打包后的数据输出给DA电路(2-4)，将数字信号模拟化，并将模拟信号输出给放大器电路(2-5)提供需要信号的输出端；所述传输控制单元(3)包括CPLD处理器电路(3-1)和外触发器接口电路(3-2)，通过外触发器接口电路(3-2)可以连接外部GPS等外设，进行系统的定位，CPLD处理器电路(3-1)负责将高性能处理器单元(1)自动计算的调制参数传输给高速传输单元(2)；监控中心实时监测系统包括数据接收单元(4)和监测软件单元(5)，所述数据接收单元(4)包括放大器电路(4-1)、AD电路(4-2)、FPGA接收机电路(4-3)、晶振电路(4-4)、乒乓存储电路(4-5)和USB传输电路(4-6)，模拟信号输入给放大器电路(4-1)对接受信号进行放大，补偿传输的衰减；之后输入到AD电路(4-2)对信号进行数字化；FPGA接收机电路(4-3)在晶振电路(4-4)提供的时钟上进行程序的运行，程序负责：扩频帧头的解扩，根据解扩出的分数阶阶次进行数据的调，输出解调后的数据，控制乒乓存储电路中数据的输出时序，以SLAVE-FIFO的形式与USB传输电路(4-6)进行接口；乒乓存储电路(4-5)将解调后的数据进行缓存，并在FPGA的控制下，以一定的格式输出给USB传输电路，保证数据不丢失；USB传输电路通过USB2.0协议，将数据输入给监测软件单元(5)，由监控软件系统进行实时报警。

4.根据权利要求3所述的安防领域中的微震无线高速传输系统，其特征在于，高性能处理器单元(1)针对当前采集数据中的噪声和信号的情况，计算当前的信噪比值，自动调整分数阶傅里叶变换的分数阶次。

5.根据权利要求3所述的安防领域中的微震无线高速传输系统，其特征在于，高速传输单元(2)中的FPGA处理器电路(2-1)主要由EP3C10E144I7组成，EP3C10E144I7为Altera公司生产的Cyclone III系统的芯片，具有低成本、低功耗的特点。在FPGA内部将晶振电路(2-2)产生的50MHz的时钟信号，在FPGA内部将时钟倍频至100MHz，对数据进行处理。