[发明专利]一种分段连续调频波的信号调制解调方法及系统

说明书

本发明提供一种分段连续调频波的信号调制解调方法及系统，包括：发送端通过调整待调制数据信号的起始频率，获得调制后分段连续调频波；接收端通过对接收到的所述调制后分段连续调频波进行解扩频和傅里叶变换，得到解扩频信号起始频率，并由所述解扩频信号起始频率得到解调后信号。本发明通过分段连续调频波调制信号构建多个相互正交的分段连续调频波，不同的节点可以使用不同的分段连续调频波传输数据，接收端可以同时解码来自不同节点的信号，该方法可以支持高并发的场景；同时，该方法还保留了长距离、低功耗的特性，可以支持极低信噪比下的信号传输。

技术领域

本发明涉及信息通信技术领域，尤其涉及一种分段连续调频波的信号调制解调方法及系统。

背景技术

低功耗广域网技术是一种新型网络技术，可以提供一种超低功耗、长距离的网络通信方式，在智慧农业、智慧城市、工业互联网等典型物联网应用中具有广阔的应用前景。

在低功耗广域网中，节点通过网关接入到网络，节点和网关之间的信号调制和解调方式决定了网络的基本性能。已有的低功耗广域网计算，如LoRa，使用调频连续波(CSS)的方式进行信号调制，通过将整个频谱上的能量集中到单一频率，可以实现极低信噪比下的信号传输，进而实现低功耗和长距离的网络通信。但是，在多节点并发传输的场景下，不同节点发送的调频连续波会互相干扰，导致解码失败，因此，多个节点无法并行发送数据包，只能通过时间维度上的调度避免信号干扰。对于调频信号的在发送端的调制以及在接收端的解调，还没有提出较好的解决办法。

发明内容

本发明提供一种分段连续调频波的信号调制解调方法及系统，用以解决现有技术中无法支持多节点并行发送数据包的缺陷。

第一方面，本发明提供一种分段连续调频波的信号调制解调方法，包括：

发送端通过调整待调制数据信号的起始频率，获得调制后分段连续调频波；

接收端通过对接收到的所述调制后分段连续调频波进行解扩频和傅里叶变换，得到解扩频信号起始频率，并由所述解扩频信号起始频率得到解调后信号。

进一步地，所述发送端通过调整待调制数据信号的起始频率，获得调制后分段连续调频波，之前还包括：

获取预设分段连续调频波。

进一步地，所述获取预设分段连续调频波，具体包括：

获取具有预设个数、相等预设时长且频域不重叠的子载波，其中每个子载波为连续调频波；

设置每个子载波的子载波周期、子载波带宽和子载波起始频率，由所述子载波带宽除以所述子载波周期得到频率随时间变化速率，基于所述子载波带宽、所述子载波周期、所述频率随时间变化速率和子载波起始频率，得到每个子载波信号表示；

基于所述预设个数获得数字排列，基于所述数字排列得到任一个子载波起始频率，将所有子载波起始频率代入所述每个子载波信号表示中，得到所述数字排列对应的所述预设分段连续调频波。

进一步地，所述发送端通过调整待调制数据信号的起始频率，获得调制后分段连续调频波，具体包括：

设定所述预设分段连续调频波连续调制预设位数比特数据，基于所述子载波带宽、所述待调制数据信号和所述预设位数比特数据，得到调制后分段连续调频波起始频率；

将所述调制后分段连续调频波起始频率代入所述预设分段连续调频波，得到所述调制后分段连续调频波。

进一步地，所述接收端通过对接收到的所述调制后分段连续调频波进行解扩频和傅里叶变换，得到解扩频信号起始频率，并由所述解扩频信号起始频率得到解调后信号，具体包括：

将所述调制后分段连续调频波乘以未调制分段连续调频波的共轭，得到单频信号；