[发明专利]一种基于线性调频信号的通信系统

权利要求书

1.一种基于线性调频信号的通信系统，其特征在于，数据帧包含前导码、报头、有效载荷(数据)和CRC校验码。前导码中保存两个个同步字用于接收数据流的同步，前导码的长度与同步字都可以自定义。

2.根据权利要求1所述的基于线性调频信号的通信系统，其特征在于，前导码结构中UpChirp(升频chirp信号)的长度可设置范围为6-65536之间，优选值为8个。

3.根据权利要求1所述的基于线性调频信号的通信系统，其特征在于，报头用于指示数据传输长度、编码速率与类型，数据是否添加CRC，是否含有定时导频信号。

4.根据权利要求3所述的基于线性调频信号的通信系统，其特征在于，报头长度为24比特，报头留有4个保留位(默认为全0)，用于后续协议的升级，采用5位CRC比特对报头内容进行校验。

5.根据权利要求1和3所述的基于线性调频信号的通信系统，其特征在于，待发送的数据与报头首先进行汉明编码，然后进行序列白化，再经过对角交织、格雷编码后进行线性调频调制，线性调频信号的初始频点由格雷编码后的输出比特决定。

6.根据权利要求5所述的基于线性调频信号的通信系统，其特征在于，每个经过格雷编码后的比特序列g_16-p,i,g_17-p,i,…,g_15,i都可以采用线性调频信号的不同偏移序列表示，

其中，B表示信号带宽，T_s表示信号持续时间，为频率翻折时刻，f₀∈[-B/2，B/2]是线性调频信号的初始频率，不同的信息比特序列对应不同的f₀。对于该线性调频信号，其时宽带宽积为BT_s＝N，对应的扩频因子表示为SF＝log₂N。初始频率f₀与比特序列g_16-p,i,g_17-p,i,…,g_15,i之间的关系可以表示为

其中K＝2^p-1g_16-p,i+2^p-2g_17-p,i+…+2⁰g_15,i。

7.根据权利要求1和权利要求6,所述的基于线性调频信号的通信系统，其特征在于，为了提升高动态场景下的通信质量，在多个数据信号间增加导频信号。多个数据chirp信号间插入一个初始频率为的upchirp和一个初始频率为的downchirp，用于应对高多普勒动态场景下的长时间传输。通过报头中的导频指示可以选择是否插入该导频，1表示插入导频，0表示不插入导频。