高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高頻通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于機(jī)器人的高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在移動(dòng)體通信系統(tǒng)中，諸如無線LAN、Bluetooth (注冊商標(biāo))、PHS (PersonalHandyphone System)等那樣的、區(qū)分無線信號的接收與發(fā)送的時(shí)間來進(jìn)行的適用時(shí)分雙工(Time Divis1n Duplex ;TDD)方式的、高頻信號處理集成電路的需要不斷增高。
[0003]對于機(jī)器人，現(xiàn)有的通信采用的是高頻或超高頻。例如，一些特定的超高頻頻段在一些國家可以用于業(yè)余的無線電業(yè)務(wù)，如果能夠遵守一些特定的，準(zhǔn)確規(guī)定的條件。例如在美國，在902MHz和928MHz之間的頻段可以作為所謂ISM(工業(yè)科學(xué)和醫(yī)學(xué))頻段使用。在此超高頻頻段允許開展無線電業(yè)務(wù)，但是在使用時(shí)應(yīng)遵守由FCC (Federal Communicat1nsCommiss1n美國聯(lián)邦通信委員會)有關(guān)部門就通道間隔、20dB帶寬、輸出功率等所規(guī)定的邊界條件。
[0004]為了增強(qiáng)我國各種機(jī)器人(包括無人機(jī))通信的安全性，并降低成本，需要在高頻通信技術(shù)上研發(fā)新穎的數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了降低機(jī)器人在高頻通信時(shí)的安全性并降低成本，提供了一種高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，包括選擇開關(guān)以及通過選擇開關(guān)選通的發(fā)射單元和接收單元，所述發(fā)射單元和接收單元均具有多個(gè)高頻放大單元，發(fā)射單元的其中一個(gè)高頻放大單元和接收單元的其中一個(gè)高頻放大單元相同，且發(fā)射單元和接收單元的各個(gè)高頻放大單元均與密碼生成器直接或間接地連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述發(fā)射單元包括發(fā)射功率放大器、偏置控制器和檢測電壓放大器，所述偏置控制器對輸入到其自身的密碼信號進(jìn)行偏置。
[0007]進(jìn)一步地，所述接收單元包括接收放大器、偏置控制器和檢測電壓放大器，所述偏置控制器對接收到的信號產(chǎn)生的偏置相應(yīng)于所述偏置控制器對輸入到其自身的密碼信號進(jìn)行偏置。
[0008]進(jìn)一步地，密碼生成器與發(fā)射單元中的檢測電壓放大器以及與接收單元中的檢測電壓放大器直接或間接地連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述發(fā)射功率放大器為高頻功率放大器。
[0010]進(jìn)一步地，所述接收放大器為不同于發(fā)射放大器(10)的高頻功率放大器。
[0011]進(jìn)一步地，所述密碼生成器產(chǎn)生兩個(gè)在頻域上完全相反的調(diào)制波，且該調(diào)制波的頻率是根據(jù)預(yù)先設(shè)置的密碼字符串生成的。
[0012]進(jìn)一步地，所述直流變換器將偏置控制器的輸出信號的振幅成分進(jìn)行直流變換。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:增強(qiáng)了機(jī)器人通信過程中數(shù)據(jù)收發(fā)的安全性，同時(shí)有效控制了成本。
【附圖說明】
[0014]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備包括選擇開關(guān)以及通過選擇開關(guān)選通的發(fā)射單元和接收單元，所述發(fā)射單元和接收單元均具有多個(gè)高頻放大單元，發(fā)射單元的其中一個(gè)高頻放大單元和接收單元的其中一個(gè)高頻放大單元相同，且發(fā)射單元和接收單元的各個(gè)高頻放大單元均與密碼生成器直接或間接地連接。
[0016]其中，所述發(fā)射單元包括第一高頻功率放大器(即發(fā)射放大器10)、偏置控制器和檢測電壓放大器，所述偏置控制器對輸入到其自身的密碼信號進(jìn)行偏置。所述接收單元包括不同于第一高頻功率放大器的第二高頻功率放大器、偏置控制器和檢測電壓放大器，所述偏置控制器對接收到的信號產(chǎn)生的偏置相應(yīng)于所述偏置控制器對輸入到其自身的密碼信號進(jìn)行偏置。
[0017]所述密碼生成器與發(fā)射單元中的檢測電壓放大器以及與接收單元中的檢測電壓放大器直接或間接地連接，產(chǎn)生兩個(gè)在頻域上完全相反的調(diào)制波，且該調(diào)制波的頻率是根據(jù)預(yù)先設(shè)置的密碼字符串生成的。所述直流變換器將偏置控制器的輸出信號的振幅成分進(jìn)行直流變換。
[0018]如圖1所示，接收單元的構(gòu)成如下:由天線接線的電磁波被送到接收用第二高頻功率放大器。由第二高頻功率放大器放大的高頻信號被經(jīng)由密碼生成器產(chǎn)生的、經(jīng)過偏置控制器進(jìn)行相位調(diào)整的調(diào)制波的控制，產(chǎn)生的放大信號經(jīng)過與本振產(chǎn)生的本振頻率的疊加，在混頻器中變成中頻信號。該中頻信號的增益受控于檢測電壓放大器，該檢測電壓放大器工作在中頻范圍內(nèi)且放大倍數(shù)受密碼生成器產(chǎn)生的放大倍數(shù)的控制。
[0019]檢測電壓放大器的輸出由調(diào)制器DEM所調(diào)制，以給出基帶信號。該基帶信號再送到基帶信號處理器，并以音頻信號的形式送入揚(yáng)聲器。
[0020]發(fā)送單元的構(gòu)成如下:音頻信號由機(jī)器人或無人機(jī)的音頻輸入設(shè)備(如麥克風(fēng))轉(zhuǎn)換成電信號并送到基帶信號處理器。從基帶信號處理器輸出的發(fā)送基帶信號在調(diào)制器MOD調(diào)制并隨之在與接收單元中的檢測電壓放大器相同的檢測電壓放大器以由偏置控制器的增益放大。隨后該信號在混頻器與來自本振的本振頻率混頻以輸出高頻信號(無線頻率信號)，并在檢測電壓放大器放大。該信號隨即以發(fā)送功率放大器放大，從選擇開關(guān)送到天線，并作為電磁波發(fā)送。
[0021]所述偏置控制器為使得輸入的表示密碼調(diào)制波的輸入信號發(fā)生一定相移的移相器，該相移量是可控的。具體來講，在接收單元中，偏置控制器的偏移量受到直流變換器發(fā)送來的偏移量的控制，而發(fā)射單元中的偏置控制器的偏移量是根據(jù)控制器傳送來的信號而改變的。這樣，對于不同的基帶輸入信號，發(fā)送出去的信號以及接收來的信號之間存在一定的相移量關(guān)系。這種相移量控制是隨著基帶信號而改變的，因此大大增強(qiáng)了現(xiàn)有技術(shù)中通常采用已有的或固定的算法(即使是使用亂數(shù)作為隨機(jī)因子)而造成的這樣的問題:一旦算法被破解，則數(shù)據(jù)的安全性將大大降低。
[0022]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，包括選擇開關(guān)以及通過選擇開關(guān)選通的發(fā)射單元和接收單元，所述發(fā)射單元和接收單元均具有多個(gè)高頻放大單元，其特征在于，發(fā)射單元的其中一個(gè)高頻放大單元和接收單元的其中一個(gè)高頻放大單元相同，且發(fā)射單元和接收單元的各個(gè)高頻放大單元均與密碼生成器直接或間接地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射單元包括發(fā)射功率放大器、偏置控制器和檢測電壓放大器，所述偏置控制器對輸入到其自身的密碼信號進(jìn)行偏置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述接收單元包括接收放大器、偏置控制器和檢測電壓放大器，所述偏置控制器對接收到的信號產(chǎn)生的偏置相應(yīng)于所述偏置控制器對輸入到其自身的密碼信號進(jìn)行偏置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，其特征在于，密碼生成器與發(fā)射單元中的檢測電壓放大器以及與接收單元中的檢測電壓放大器直接或間接地連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射功率放大器為高頻功率放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述接收放大器為不同于發(fā)射放大器(10)的高頻功率放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述密碼生成器產(chǎn)生兩個(gè)在頻域上完全相反的調(diào)制波，且該調(diào)制波的頻率是根據(jù)預(yù)先設(shè)置的密碼字符串生成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述直流變換器將偏置控制器的輸出信號的振幅成分進(jìn)行直流變換。
【專利摘要】本發(fā)明為了降低機(jī)器人在高頻通信時(shí)的安全性并降低成本，提供了一種高頻無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，包括選擇開關(guān)以及通過選擇開關(guān)選通的發(fā)射單元和接收單元，所述發(fā)射單元和接收單元均具有多個(gè)高頻放大單元，發(fā)射單元的其中一個(gè)高頻放大單元和接收單元的其中一個(gè)高頻放大單元相同，且發(fā)射單元和接收單元的各個(gè)高頻放大單元均與密碼生成器直接或間接地連接。本發(fā)明增強(qiáng)了機(jī)器人通信過程中數(shù)據(jù)收發(fā)的安全性，同時(shí)有效控制了成本。
【IPC分類】H04L25-06, H04B1-40, H03L7-18
【公開號】CN104811218
【申請?zhí)枴緾N201510131951
【發(fā)明人】仇殿辰
【申請人】成都好飛機(jī)器人科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月25日