[发明专利]用于线性调频调制无线电信号的发射机、接收机和方法

说明书

线性调频调制无线电信号的发射机、接收机和方法。用于线性调频调制无线电信号的发射机，包括：线性调频生成器，被配置为生成一系列线性调频信号，其中每个线性调频携带被编码为循环移位的信息的元素，并且具有对依赖于线性调频的循环移位的纠错码进行编码的相位；进一步包括被配置为将一系列线性调频调制到无线电信号上的调制器和发射无线电信号的无线电发射机。用于线性调频调制无线电信号的接收机，包括时钟单元和被配置用于解调一系列接收的线性调频信号的解调器，该解调器具有去线性调频单元，该去线性调频单元被配置用于基于接收的线性调频的相位确定每个接收的线性调频相对于基本线性调频和纠错码的循环移位，该接收机具有同步校正单元。

技术领域

在实施例中，本发明涉及用于线性调频调制的扩频无线电信号的接收机和发射机。

背景技术

无线电通信领域中的已知问题是，尽管无线电信道中存在干扰、衰落和衰减，但仍在更大的距离上无线交换数据。当无线通信被用于连接便携式设备、器具和传感器时，如作为越来越多的情况，存在减少电力消耗的附加要求。如LoRa调制所体现的线性调频调制信号例如已经成功地用在该背景中。

线性调频调制信号被用在Semtech公司的LoRa^TM RF技术中，在本公开的下文中，该LoRa^TM RF技术将被简称为LoRa。如除其他文件之外尤其文件EP 2763321 A1、EP 3264622A1和EP 2449690 A1所公开的，LoRa是基于通过一个“基本”符号的循环移位获得的符号的发射和接收，该“基本”符号是具有确定的斜率和带宽的频率线性调频。

文件US 8971379 B2公开了一种线性调频扩频通信系统，其中数据由包括线性调频的符号发射，线性调频由斜率、循环移位和复相移来表征。

从US 6549562 B1还已知在各种射频电路中生成线性调频，US 6549562 B1描述了一种用于生成调制线性调频信号的方法，而EP 0952713 A2公开了一种基于线性调频信号的同步过程。

除其他之外尤其US 6940893 B1和US 6614853 B1公开了通过使脉冲信号通过波散滤波器来生成和使用线性调频信号，以及基于此的通信方案。

在机器对机器通信中使用线性调频调制无线电信号的明显优点是它们也可以由具有低功率消耗和处理速度的设备来解调和处理。然而，需要改进接收机的检错和纠错能力，以及将接收机的内部时间基准与发射机侧的时间基准对准的能力。

虽然LoRa通信系统具有检测和校正发射机和接收机之间的时间或频率同步误差的能力，但这限于以时间表述的小于一个采样周期的误差。较大的误差不照此被检测到，而是被接收机感知为循环移位，从而创建整数个调制值的解调误差。

虽然LoRa数据帧包括允许检测和校正此类误差的校正码，但这些误差不应出现在每个符号上。每个帧的开始符号不能被这样校正，因为开始时的误差将传播到所有符号。这同样适用于在帧内部信号衰落之后接收的第一个符号。

本发明的目的是提供一种调制方法和对应的接收机，其能够以简单的架构履行这些任务，并且因此能够以低成本生产并且大量部署。

发明内容