一種音頻多載波調(diào)制、解調(diào)裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及音頻多載波調(diào)制、解調(diào)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種音頻多載波調(diào)制、解調(diào)裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線音頻作為數(shù)據(jù)通訊的通道越來越多的應(yīng)用在智能平臺(tái)的周邊設(shè)備，如無線音頻key、無線音頻刷卡器等，而目前普遍采用的是單載波應(yīng)用，由于智能終端的頻響特性不一致、頻率低導(dǎo)致利用單載波進(jìn)行數(shù)據(jù)的調(diào)制、解調(diào)兼容性低、傳輸速率慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種音頻多載波調(diào)制、解調(diào)裝置及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)多載波的調(diào)制和解調(diào)，提高傳輸速率及提升兼容性。
[0004]本發(fā)明提供一種音頻多載波調(diào)制、解調(diào)裝置，其包括:音頻輸入模塊，用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行輸入、放大及解調(diào)；音頻輸出模塊，用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、轉(zhuǎn)換及輸出；主控模塊，該控模塊分別與音頻輸入模塊及音頻輸出模塊連接，用于控制音頻輸入模塊和音頻輸出模塊及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；其中，音頻輸入模塊包括模擬輸入模塊及至少一路解調(diào)模塊，模擬輸入模塊的輸出端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接至主控模塊；其中，解調(diào)模塊包括用于完成多載波濾波、濾除非頻率段內(nèi)數(shù)據(jù)的IIR濾波模塊和用于實(shí)現(xiàn)PSK解調(diào)基制的PSK解調(diào)基制模塊，IIR濾波模塊的輸入端連接模擬輸入模塊的輸出端，IIR濾波模塊的輸出端連接PSK解調(diào)基制模塊的輸入端，PSK解調(diào)基制模塊的輸出端連接主控模塊。
[0005]其中，PSK解調(diào)基制模塊包括依次連接的混頻DDC單元、至少一個(gè)13階FIR濾波單元、至少一個(gè)降采樣單元、至少一個(gè)21階FIR濾波單元、ATAN角度計(jì)算單元及相位差計(jì)算單元。
[0006]其中，至少一個(gè)13階FIR濾波單元包括I路13階FIR濾波單元及Q路13階FIR濾波單元；至少一個(gè)降采樣單元包括I路降采樣單元及Q路降采樣單元；至少一個(gè)21階FIR濾波單元包括I路21階FIR濾波單元及Q路21階FIR濾波單元。
[0007]其中，解調(diào)模塊為一路解調(diào)模塊時(shí)利用分時(shí)復(fù)用來完成多載波的解調(diào)；解調(diào)模塊為多路解調(diào)模塊時(shí)則根據(jù)載波數(shù)設(shè)置多路解調(diào)。
[0008]其中，模擬輸入模塊包括依次連接的音頻輸入、VGA模塊及AD模塊，AD模塊的輸出端連接于IIR濾波模塊的輸入端。
[0009]其中，音頻輸出模塊包括相連的模擬輸出模塊及調(diào)制模塊，其中:調(diào)制模塊用于完成2路及2路以上的多路載波的調(diào)制，其包括依次連接的SMOOTH模塊、NC0模塊、Att模塊及Dai模塊，該SMOOTH模塊的輸入端與主控模塊的輸出端連接，用于根據(jù)PSK模式查找初始相位，并做斜波平滑；NC0模塊用于完成計(jì)算角度的正弦值；Att模塊用于完成增益調(diào)整各路載波正弦值并累加；Dai模塊為數(shù)據(jù)寄存器輸出DAC ;模擬輸出模塊包括相互連接的音頻輸出和DA模塊，DA模塊的輸入端與Dai模塊的輸出端連接。
[0010]其中，音頻輸出為有線音頻輸出、無線音頻輸出或有線音頻和無線音頻選擇輸出。
[0011]其中，裝置為音頻key、音頻刷卡器、音頻支付終端、基于音頻的門禁或身份認(rèn)證設(shè)備。
[0012]本發(fā)明還提供一種音頻多載波調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括音頻主設(shè)備和音頻從設(shè)備，音頻主設(shè)備和音頻從設(shè)備之間通過音頻連接，且音頻主設(shè)備或音頻從設(shè)備為以上內(nèi)容中任一項(xiàng)所描述的音頻多載波調(diào)制、解調(diào)裝置。
[0013]其中，音頻主設(shè)備和所述音頻從設(shè)備之間通過有線音頻或無線音頻連接，音頻工作范圍為20Hz至22KHz。
[0014]通過上述方案，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過設(shè)置PSK解調(diào)基制模塊實(shí)現(xiàn)多載波音頻數(shù)據(jù)的解調(diào)和調(diào)制，提高傳輸速率及提升兼容性。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。其中:
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的音頻多載波的調(diào)制、解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1中PSK解調(diào)基制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是圖2中ATAN角度計(jì)算單元的平面直角坐標(biāo)系的示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的音頻多載波的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性的勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]請(qǐng)參見圖1所示，圖1是本發(fā)明實(shí)施例的音頻多載波的調(diào)制、解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例所揭示的音頻多載波的調(diào)制、解調(diào)裝置1包括:音頻輸入模塊10、主控模塊20及音頻輸出模塊30 ;其中，主控模塊20分別與音頻輸入模塊10和音頻輸出模塊30連接，用于控制音頻輸入模塊10和音頻輸出模塊30及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0022]在本實(shí)施例中，音頻輸入模塊10用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行輸入、放大及解調(diào)，其包括模擬輸入模塊11及解調(diào)模塊12，解調(diào)模塊12利用分時(shí)復(fù)用來完成多個(gè)載波的解調(diào)。其中，模擬輸入模塊11的輸出端連接解調(diào)模塊12的輸入端，解調(diào)模塊12的輸出端連接主控模塊20。模擬輸入模塊11包括依次連接的音頻輸入101、VGA (Variable Gain Amplifier，可變?cè)鲆娣糯笃?，全文中?jiǎn)稱VGA)模塊111及AD (Analog to Digital，模數(shù)轉(zhuǎn)換，全文中簡(jiǎn)稱AD)模塊121,解調(diào)模塊12包括IIR(Infinite Impulse Response,無限脈沖響應(yīng)，全文中簡(jiǎn)稱IIR)濾波模塊102及PSK (Phase Shift Keying，相移鍵控，全文中簡(jiǎn)稱PSK)解調(diào)基制模塊103，其中，AD模塊121的輸出端連接IIR濾波模塊102的輸入端，IIR濾波模塊102的輸出端連接PSK解調(diào)基制模塊103的輸入端，PSK解調(diào)基制模塊103的輸出端連接主控模塊20。在其他實(shí)施例中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員完全可以設(shè)置至少一個(gè)解調(diào)模塊12，根據(jù)載波數(shù)設(shè)置多路解調(diào)，例如兩個(gè)解調(diào)模塊12。
[0023]在本實(shí)施例中，音頻輸入101用于輸入音頻信號(hào)，VGA模塊111用于對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行放大，AD模塊121用于對(duì)放大后的音頻信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。IIR濾波模塊102從AD模塊121獲取數(shù)字信號(hào)，用于完成多載波濾波、濾除非頻率段內(nèi)數(shù)據(jù)，PSK解調(diào)基制模塊103獲取IIR濾波模塊102處理后的信號(hào)，以用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行PSK解調(diào)基制解調(diào)，并將解調(diào)后的信號(hào)傳輸至主控模塊20，主控模塊20獲取PSK解調(diào)基制模塊103解調(diào)后的信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理、控制輸出內(nèi)容至音頻輸出模塊30，此外，主控模塊20也可以根據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制輸出信號(hào)至音頻輸出模塊30。
[0024]如圖2所示，PSK解調(diào)基制模塊103包括依次連接的混頻DDC(Digital downconverter,數(shù)字下變頻，全文中簡(jiǎn)稱 DDC)單兀 113、13 階 FIR(Finite Impulse Response,有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)，全文中簡(jiǎn)稱FIR)濾波單元123、降采樣單元133、21階FIR濾波單元143、ATAN(反正切，全文中簡(jiǎn)稱ATAN)角度計(jì)算單元153及相位差計(jì)算單元163。其中，13階FIR濾波單元123包括I路13階FIR濾波單元123a及Q路13階FIR濾波單元123b ；降采樣單元133包括I路降采樣單元133a及Q路降采樣單元133b ；21階FIR濾波單元143包括I路21階FIR濾波單元143a及Q路21階FIR濾波單元143b。在其他實(shí)施例中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員完全設(shè)置PSK解調(diào)基制模塊103包括至少一個(gè)13階FIR濾波單元123、至少一個(gè)降采樣單元133以及至少一個(gè)21階FIR濾波單元143，例如PSK解調(diào)基制模塊103包括兩個(gè)13階FIR濾波單元123、兩個(gè)降采樣單元133以及兩個(gè)21階FIR濾波單元143。
[0025]其中，混頻DDC單元113與IIR濾波模塊102連接，混頻DDC單元113用于對(duì)IIR濾波模塊102處理后的信號(hào)進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生I路信號(hào)及Q路信號(hào)，I路信號(hào)通過I路13階FIR濾波單元123a、I路降采樣單元133a以及I路21階FIR濾波單元143a，Q路信號(hào)通過Q路13階FI