[发明专利]用于通过射频信道接收遥测消息的片上系统

说明书

提供了一种用于通过射频(RF)信道接收遥测消息的片上系统(SoC)。该SoC包括至少一个RF模块；至少一个用于将信号从模拟形式转换为数字形式的模块；至少一个输入信号数字处理单元，其用于对来自RF模块的信号进行滤波；以及至少一个存储单元。该SoC还包括至少一个处理器，其用于执行信号的时移和频移。该处理器配置为通过连续傅立叶变换处理每个时移并频移后的信号，使得每个下一变换的第一个时间元素紧接在前一变换的最后一个元素之后。该处理器还配置为接收信号，该信号在其传输期间经历载波频率改变，该信号的传输频率位于处理后的至少两个频谱段内。

技术领域

本技术总体上涉及计算设备，更具体地，涉及用于低功率广域网(low-powerwide-area network，LPWAN)中的无线数据传输的片上系统接收器。

背景技术

现在，当在低功率广域网(LPWAN)中使用窄带无线电信号(信号带宽为500Hz或更小)时，频率合成器生成的载波频率不准确可能导致发生发送器频率与接收器频率之间未对准的问题。对于从用户设备发送到集线器的窄带无线电信号，这个问题可以通过由集线器处理较宽的频带来解决，该较宽的频带先验地大于用户设备的发送器频率与集线器的接收器频率之间的任何未对准。通常，在从集线器到用户设备的相反方向上，使用现成的收发器接收无线电信号，这样的收发器处理与预期信号频带对应的较窄的信号频带，而不考虑接收器频率与发送器频率之间可能存在的差异。在这种情况下，无线电信号中信号的载波频率应当与用户设备的输入接收滤波器的通带精确匹配，从而能够成功地接收无线电信号。例如，对于具有200Hz频带的信号，对准精度应该在几十Hz的量级。

存在一些已知的LPWAN标准，比如LoRa^TM和SigFox^TM标准。根据LoRa^TM标准工作的设备使用扩频信号。该解决方案的缺点是数据网络的频谱效率降低。为了将消息从集线器传输到用户设备，SigFox^TM使用带宽足够宽的信号。该解决方案的缺点是在从集线器到用户设备的传输期间，通信距离范围相对减小。因此，现有系统不使用窄带调制进行数据的下行链路传输。

发明内容

本文描述的系统和方法旨在消除背景技术中的已知解决方案的固有缺点。

本技术的非限制性实施方案所解决的其中一个技术问题包括：由接收器从至少一个发送器接收消息，这些消息以至少一个数据速率传输。消息的接收在片上系统(System-on-a-Chip，SoC)上进行，片上系统从无线电信道接收信号。在一些实现方式中，消息受到二进制相移键控(BPSK)或差分二进制相移键控(DBPSK)调制，在这种情况下没有使用扩频。

在本技术的至少一些非限制性实施方案中，该SoC配置为从无线电空中接收消息，并且还配置为从一组预定频率中数字化地选择消息接收频率。

在本技术的至少一些非限制性实施方案中，使用前向纠错编码来改进接收器接收消息的质量。

在本技术的至少一些非限制性实施方案中，本文所述的技术允许接收载波频率偏离接收器预期频率的消息。

在至少一些非限制性实施方案中，本文所述的接收器可以接收在从发送器传输消息期间其载波频率被改变的消息。在至少一些非限制性实施方案中，如果在发送器处使用的用于发送消息的一组预定载波频率对于接收器是已知的，则可以执行这种消息的接收。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于通过射频(RF)信道接收遥测消息的片上系统(SoC)。该SoC包括：至少一个RF模块，其配置为接收来自发送设备天线的信号；该至少一个RF模块包括：至少一个频率合成器，至少一个混频器，至少一个低噪声放大器，以及至少一个RF滤波器。