[发明专利]一种基于QPSK的chirp扩频调制解调方法和系统

说明书

本发明涉及一种基于QPSK的chirp扩频调制解调方法，所述方法包括如下步骤：S1.根据参数配置生成固定长度的chirp信号；S2.将所述chirp信号按照一定的格式组合成帧头信号；S3.将要发送的原始发送信号转化成QPSK信号，然后将所述QPSK信号与upchirp信号相乘生成调制信号。S4.将所述帧头信号与所述调制信号组合在一起生成完整的数据信息；数据信息经过射频发射模块发射出去；S5.将所述数据信息转变为基带信号；S6.将所述基带转变为解扩信号。S7.将所述解扩信号转变为解调数据；S8.将所述解调数据解交织、去白化和解码后恢复成原始发送信号。本发明解调算法简单易实现，信号同步易处理。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体地说涉及一种基于QPSK的chirp扩频调制解调的方法和系统。

背景技术

当前无线通信在世界各地都得到了快速发展，并已成为全球通信和IT界共同关注的热门技术，尤其随着世界物联网建设的全面铺开，不仅使无线通信的基础技术不断完善发展变化，更促使各种不同类型的无线通信系统和无线通信新技术的不断涌现，市场对于无线通信技术的需求也随之迅速增长。远距离传输、低复杂度、低功耗成为新时代物联网产业对于无线通信芯片的寻求。蓝牙 BLE技术的物理层设计使用GFSK信号调制，成功降低了设计的复杂度，实现了通信芯片的低功耗，但是传输范围仅限于几米到几十米。而直接序列扩频技术是已知的并可以达到很高的编码增益水平，如GPS系统中采用直接扩频方式，实现了很好的抗噪声能力，实现远距离的信号传输。但GPS接收机的设计相当复杂，而且对弱信号同步时间非常长。而LoRa收发机采用的数字合成线性调频符号作调制的通信系统，也达到了很高的编码增益水平，显现出卓越的远距离抗造抗扰性，但LoRa收发机中采用复杂的傅里叶变换算法实现信号接收解调大大增加了接收系统的复杂度。

中国专利申请公布号：CN109547059A公开了一种chirp-GFSK联合扩频调制系统，涉及无线通信技术领域。系统包括射频部分、基带调制器和基带解调器；基带调制器包括数据调制器、帧同步生成器和数据帧组成模块；数据调制器包括白化模块、扩频模块和GFSK调制模块。在发射端，系统根据GFSK扩频模式动态生成并发送chirp波形成作为帧同步信号，然后由GFSK调制发送数据；在接收端，根据帧同步信号chirp采用多阀值同步算法估计信号在信道传输过程中的符号及频率偏差，补偿扩频GFSK的频率偏差后，对扩频GFSK信号进行GFSK解调及信号解扩，恢复出发送信号。该发明综合了chirp调制信号及扩频 GFSK调制信号的优势，降低了信号同步的复杂度，减少了对弱信号的同步时间，克服了信道符号频率偏差，在实现低功耗的同时降低了信号解调复杂度。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种基于QPSK的 chirp扩频调制解调系统。本发明解调算法简单易实现，信号同步易处理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于QPSK的chirp扩频调制解调方法，所述方法包括如下步骤：

S1.根据参数配置生成固定长度的chirp信号，所述chirp信号包括upchirp 信号和downchirp信号；

S2.将所述chirp信号按照一定的格式组合成帧头信号；

S3.将要发送的原始发送信号转化成QPSK信号，然后将所述QPSK信号与 upchirp信号相乘生成调制信号；

S4.将所述帧头信号与所述调制信号组合在一起生成完整的数据信息；将所述数据信息经过射频发射模块调制为射频信号发射出去；

S5.接收链路射频接收模块将射频信号转化为基带信号；