[发明专利]用于通过射频信道接收遥测消息的方法和系统

说明书

一种用于通过射频信道接收遥测消息的方法，所述方法由片上系统实现，其中，从射频模块的输出接收信号，在时间和频率上对接收的信号进行偏移，其中，首先，在时间上偏移所述信号，以使得偏移量值均匀地填充一个数据比特的长度；然后，在频率上偏移所述信号，以使得偏移值均匀地填充傅立叶变换子载波之间的空间，其中，频率偏移独立于时间偏移；对在先前步骤处理后的每个信号进行顺序傅立叶变换，其中，每个下一变换的第一时间元素紧跟在前一变换的最后元素之后；独立地解调所有消息。该技术的结果在于可以以多种频率通过多个信道接收消息。

技术领域

本技术解决方案涉及通信网络，并且更具体地涉及用于通过射频(RF)信道接收遥测消息的方法和系统。

背景技术

目前，使用广为人知的算法接收BPSK/DBPSK消息。通常，BPSK消息是相干地接收的(例如，借助于科斯塔斯环(Costas loop))，而DBPSK消息是非相干地接收的。通常，使用科斯塔斯环或使用科斯塔斯环构建的其他电路在相干模式下接收BPSK消息。对于DBPSK消息的非相干接收来说，可以使用基于相邻比特之间的相位差的估计的各种算法。通常认为相干接收更高效，但是大家知道其需要大量计算资源，尤其是当在低信噪比环境中使用时(例如，当信号较弱时)。

美国专利No.US 9,049,732(题为：Method for Using a Shared FrequencyResource，Method for Manufacturing Terminals，Terminals and TelecommunicationSystem，受让人：SIGFOX^TM，公开日：2015-06-02)公开了以所需的频率分辨率执行傅立叶变换，然后搜索能量峰值，再将具有这种峰值的所有频率置于低频，并在低频对信号进行滤波和检测(该过程可以是相干的和非相干的，算法在本领域中是公知的)。

该现有技术的缺点看起来是高计算复杂性。当搜索能量峰值并且对信号进行滤波时，部分计算可能重复至少两次。

目前，能够接收/发送射频信号的各种片上系统(或简称SoC/SoCs)是已知的并且可商购。这种系统广泛用于设备尺寸受限且要求低功率和特别注重成本的应用。

一些已知的片上系统能够接收/发送PSK或DPSK消息。

这种已知的片上系统的一个示例是Silicon Labs的一系列无线Gecko系统。该系列的一些已知的片上系统(例如，EFR32xG13无线Gecko)支持使用DBPSK技术的数据传输。但是，该系列的已知片上系统无法接收DBPSK信号。

已知的支持BPSK的片上系统的另一个例子是由Microchip制造的AT86RF212系统，BPSK用于20和40kbps比特率的直接序列扩频操作。此模式下的系统灵敏度高达-100dBm。

这些现有技术的片上系统看起来具有许多缺点，使得在遥测数据采集网络中应用这种已知的片上系统具有挑战性。

一些这样的已知片上系统不支持BPSK消息接收。大多数已知的片上系统支持以10kbps或更高的速率操作，传输范围通常不超过几千米。Axsem ax5043支持100kbps的BPSK消息接收，其中提供-138dBm的灵敏度，但是，只有在接收和发送频率一致时才能提供这样的灵敏度。

本领域还已知：使用原始调制的系统；基于CDMA的扩频设备；所有这些都具有本领域技术人员已知的许多特定特征。

发明内容

本文提出的技术解决方案旨在消除现有技术解决方案中固有的缺点。