[发明专利]微跳频多址通讯系统的低功耗调制方法

说明书

本申请公开了一种微跳频多址通讯系统的低功耗调制方法，包括：根据特定的微跳频图案的频点、载波频率及承载数据计算射频频率值，根据所述射频频率值调整锁相环频率，将所述锁相环输出频率经过恒包络放大器放大，将所述放大器输出信号通过射频天线发送。其中，特定的微跳频图案为线性微跳频图案，其大小为质数P，数据调制方法为微跳频循环频移调制或微跳频循环时移调制。本方案可以解决微跳频多址通讯系统中功耗调制较高的技术问题。

技术领域

本申请涉及通讯领域，尤其涉及一种微跳频多址通讯系统的低功耗调制方法。

背景技术

随着网络及通讯技术的进步，物联网已经开始兴起，当前在低功耗广域物联网领域，当前的主流技术是3GPP的NB-IoT和LoRa的chirp扩频技术。

依托于LoRa的chirp扩频技术，一些厂商组成了LoRaWAN联盟，但是LoRaWAN并没有详细定义多个终端和基站（网关）之间的多址方式，而且Lora提出的chirp扩频是一种独占频谱的扩频技术，在多用户同时使用信道时会发生冲突，无法共享频谱，或者说，当前物联网使用的恒包络技术并没有将频谱资源利用充分。

为了避免多用户冲突的问题，LoRa物理层本身提供了FHSS技术，除此之外，有一些应用厂商采用了载波监听、冲突检测机制，如专利CN109526064A就是采用监听技术，还有一些应用厂商采用时分复用方式，如专利CN110278617A，采用的就是时分多址方式，但是，受chirp扩频信号独占频谱这一缺陷的限制，以上方法并没有本质解决频谱效率低的问题，还增加了组网复杂度。

专利CN112564843A提出一种全新的微跳频扩频技术，通过微跳频技术可以通过在时频两个维度设计不相关序列，实现基于互不相关的微跳频多址通讯，进一步，专利CN112564843A还提出可以采用mFSK线性微跳频产生类ZC序列信号来实现微跳频多址通讯系统，微跳频技术的概念是建立在基带概念上的，因此通常微跳频调制可以采用微跳频循环频移调制或微跳频循环时移调制，为了调高频谱效率，也可以增加星座调制，如添加初始相位的差分相位星座调制，但是传统的调制方法包括基带星座调制，上采样、滤波、DUC、DAC等，资源功耗庞大，且调制信号非恒包络，功放效率非100%，在需要低功耗的场合并不是最优。

发明内容

本申请提供了一种微跳频多址通讯系统的低功耗调制方法，以解决微跳频多址通讯系统中功耗调制较高的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种微跳频多址通讯系统的低功耗调制方法：

首先，所述微跳频多址通讯系统的低功耗调制方法为直接射频微跳频调制，直接射频微跳频调制的调制过程为直接将微跳频图案调制为射频信号，即射频发送频率按微跳频图案变化，没有传统调制技术的基带调制和上变频过程及DAC电路，也不包含星座调制，实现过程如下：

根据特定的微跳频图案的频点、载波频率及承载数据计算射频频率值，所述射频频率值的大小为经过微跳频循环频移调制或微跳频循环时移调制后的微跳频图案的频点值加上载波频率，所述射频频率值的变化时间间隔为微跳频图案的采样点时间间隔，根据所述频率值调整锁相环频率，将所述锁相环输出频率经过恒包络放大器放大，将所述放大器输出信号通过射频天线发送。

其次，所述微跳频多址通讯系统的低功耗调制方法的微跳频图案的特征为线性微跳频图案，并且微跳频图案的大小为质数P，即频点数与采样点数都是质数P，优选地，P为大于2ⁿ的最小质数，n为微跳频循环频移调制或微跳频循环时移调制承载的比特数。所述线性微跳频图案指的是频率变化所时间线性增加，变化率即线性斜率R，斜率R取值范围为1到P-1的整数，斜率R不同的微跳频信号互不相关。