專利名稱：無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及無線通信算法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為一種無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺。
背景技術(shù)：
無線通信是由發(fā)射機(jī)與接收機(jī)組成的。而傳統(tǒng)的發(fā)射機(jī)或接收機(jī)通常包括一個發(fā)射天線或接收天線，也即屬于單通道無線通信系統(tǒng)。隨著無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，采用具有多個發(fā)射天線或者接收天線的多通道無線通信技術(shù)也越來越多。特別的，需要具有多個接收天線的多通道無線通信技術(shù)主要有多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)、無線信道統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)(《統(tǒng)計復(fù)用無線通信系統(tǒng)》CN200910028468.0)、盲源分離技術(shù)、偵查測向技術(shù)、多通道抗干擾技術(shù)等。對于教學(xué)與科研來說，設(shè)計一種便于實(shí)施現(xiàn)場教學(xué)演示相應(yīng)無線通信技術(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺，以及在科研工作中易于進(jìn)行不同無線通信算法驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)平臺，是一件具有重要意義的工作。目前在高?！锻ㄐ旁怼氛n程中所使用的“通信原理實(shí)驗(yàn)箱”，就是一種便于實(shí)施現(xiàn)場教學(xué)演示單通道無線通信技術(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺。但該實(shí)驗(yàn)平臺功能單一，只能完成對單通道無線通信系統(tǒng)中的基本模塊，例如調(diào)制解調(diào)、編譯碼等固定于實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)的器件功能的驗(yàn)證。有部分文獻(xiàn)對多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了研究《工業(yè)CT多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究》(《計算機(jī)工程與設(shè)計》2004年第9期)、《多通道信號遙測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與顯示研究》 (《測控技術(shù)》2009年第12期)、《基于FPGA的多通道數(shù)據(jù)采集卡開發(fā)》(《組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)》2010年第2期)、《基于LabVlEW的便攜式多通道溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計》 (《光電技術(shù)應(yīng)用》2009年第6期)、《基于USB的高精度多通道數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計》(《電子科技》2010年第2期)，但這些研究仍然存在以下問題1、應(yīng)用方向較窄，且無用于無線通信方向的；2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，均需專用的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片或數(shù)據(jù)采集卡才能完成A/D變換功能；3、多數(shù)需在特定的FPGA編程語言環(huán)境下使用；4、功能單一，只能完成數(shù)據(jù)采集功能。此外，專利《基于聲卡的調(diào)制解調(diào)方法和系統(tǒng)》(CN200310104160. 2)提供了一種用于數(shù)字通信的調(diào)制解調(diào)方法和系統(tǒng)，利用計算機(jī)CPU完成對信號的實(shí)時調(diào)制與解調(diào)，用聲卡完成A/D、D/A變換及信號的輸入輸出；擴(kuò)大了聲卡的用途；信號的調(diào)制與解調(diào)算法采用計算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)當(dāng)前通信使用的信道類型，調(diào)用不同的調(diào)制與解調(diào)算法模塊來通信，可以非常靈活、方便、廉價地實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號傳輸，并且可以通過短波、超短波電臺來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線數(shù)字通信。但這份專利所設(shè)計的系統(tǒng)屬于單通道無線通信系統(tǒng)，用于處理調(diào)制與解調(diào)技術(shù)，同時需專門的接口匹配模塊以及設(shè)置專用的輸入輸出緩沖器等。 目前尚未見到有關(guān)無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺的有關(guān)文獻(xiàn)及專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是在無線通信領(lǐng)域，特別是多通道無線通信系統(tǒng)，尚無能夠便于實(shí)施現(xiàn)場教學(xué)演示相應(yīng)無線通信技術(shù)，或在科研工作中進(jìn)行不同無線通信算法驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)平臺。本發(fā)明的技術(shù)方案為無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，發(fā)射端設(shè)有至少一個發(fā)射機(jī)，發(fā)送通道總數(shù)為N，發(fā)射端經(jīng)無線信道發(fā)送信號，接收端由一個通道總數(shù)為M的無線通信多通道接收機(jī)接收信號，并轉(zhuǎn)為M路音頻信號輸出，M > 2，以計算機(jī)中的聲卡作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器， 每一個聲道對應(yīng)接收端的一個通道，將M路音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出至計算機(jī)保存， 在計算機(jī)中以所述數(shù)字信號為基礎(chǔ)，驗(yàn)證不同的無線通信算法，其中，發(fā)送通道總數(shù)N與接收機(jī)通道總數(shù)目M取決于所驗(yàn)證的無線通信算法。接收機(jī)的通道總數(shù)目M大于或等于所驗(yàn)證的無線通信算法中所要求的接收端通道數(shù)目，聲卡為單聲道聲卡時，由M個聲卡構(gòu)成聲卡陣列來對應(yīng)采集M個接收通道的音頻數(shù)據(jù)；聲卡為雙聲道聲卡，接收端通道總數(shù)M > 2時，由[Μ/2」個聲卡構(gòu)成聲卡陣列，L·」表示對式內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行向上取整。優(yōu)選聲卡陣列共用同一晶振，構(gòu)成共晶振聲卡陣列。進(jìn)一步的，計算機(jī)的輸出端連接聲卡，計算機(jī)中經(jīng)無線通信算法處理的數(shù)字信號輸出至聲卡，以聲卡作為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為音頻信號輸出。通過計算機(jī)程序控制聲卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)模轉(zhuǎn)換，由計算機(jī)程序調(diào)用無線通信算法進(jìn)行驗(yàn)證，所述計算機(jī)程序的編程軟件與無線通信算法的編程軟件一致。無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺適用于在教學(xué)中對現(xiàn)有通信技術(shù)，如MIMO技術(shù)、無線信道統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)、盲源分離技術(shù)、偵查測向技術(shù)、多通道抗干擾技術(shù)等，進(jìn)行現(xiàn)場演示。同時，也適用于在科研中對一些新的通信技術(shù)算法加以驗(yàn)證。計算機(jī)中所配置的聲卡價格低廉，方便使用。采用計算機(jī)中常用于教學(xué)與科研工作中的軟件對聲卡加以控制，方便了教學(xué)與科研工作者的使用，易于與所調(diào)用的算法兼容，同時也方便了對整個無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺的調(diào)試和改進(jìn)?，F(xiàn)有技術(shù)中雖然也有基于聲卡的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)(CN200310104160. 2)，但是僅限于單通道無線通信系統(tǒng)，用于處理調(diào)制與解調(diào)技術(shù)，同時需專門的接口匹配模塊以及設(shè)置專用的輸入輸出緩沖器等。本發(fā)明通過構(gòu)建聲卡陣列，可實(shí)現(xiàn)對> 2通道的多通道數(shù)據(jù)的處理，通過將聲卡陣列共晶振使用，可實(shí)現(xiàn)對多通道數(shù)據(jù)的同步采集。本發(fā)明提出了一種無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，與其他類型的實(shí)驗(yàn)平臺相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)有1)專注于無線多通道通信，在該實(shí)驗(yàn)平臺上，可完成對具有多個接收天線的多通道無線通信技術(shù)的演示與驗(yàn)證工作；2)平臺構(gòu)造簡單，平臺使用計算機(jī)聲卡完成數(shù)據(jù)采集工作，而無需專用模數(shù)芯片或昂貴的數(shù)據(jù)采集卡；3)平臺使用靈活方便，平臺上所使用的控制軟件為教學(xué)與科研工作中所常用，且可以與使用者編制所需演示或驗(yàn)證的算法的軟件一致，無需使用者掌握其他更為復(fù)雜的編程語言，有利于教學(xué)與科研工作者使用；4)平臺具有完整性，結(jié)合使用某一無線通信算法，在該平臺上可以實(shí)現(xiàn)整個無線多通道通信過程。


圖1為本發(fā)明方法原理圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的實(shí)現(xiàn)框圖。圖3為聲卡系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)框圖。圖4為實(shí)施例1中的兩個聲卡連接示意圖。圖5為實(shí)施例1中通過聲卡1左聲道所采集數(shù)據(jù)的時域以及頻譜圖，(a)為時域圖，(b)為頻譜圖。圖6為實(shí)施例1中通過聲卡1右聲道所采集數(shù)據(jù)的時域以及頻譜圖，(a)為時域圖，(b)為頻譜圖。圖7為實(shí)施例1中通過聲卡2左聲道所采集數(shù)據(jù)的時域以及頻譜圖，(a)為時域圖，(b)為頻譜圖。圖8為實(shí)施例1中通過聲卡2右聲道所采集數(shù)據(jù)的時域以及頻譜圖，(a)為時域圖，(b)為頻譜圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活方便，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1，通道總數(shù)為N的一個或多個發(fā)射機(jī)經(jīng)無線信道發(fā)送信號到達(dá)接收端；接收端采用一個通道總數(shù)為M的無線通信多通道接收機(jī)輸出M路音頻信號，現(xiàn)有接收機(jī)大部分可直接以音頻形式輸出信號，具體輸出頻率可能有所不同，但均在音頻范圍內(nèi)，也即位于聲卡的接收處理范圍內(nèi)；將計算機(jī)中的聲卡作為A/D轉(zhuǎn)換器，使用計算機(jī)中的編程軟件編制控制軟件，來控制聲卡完成對M路音頻信號的數(shù)據(jù)采集工作，并保存至硬盤；然后通過控制軟件調(diào)用具體的無線通信技術(shù)的算法，實(shí)現(xiàn)對該無線通信技術(shù)的教學(xué)演示或科研驗(yàn)證工作；最后，如需要，可再次通過控制軟件控制聲卡，將經(jīng)該無線通信技術(shù)的算法處理后的數(shù)據(jù)輸出，完成整個無線多通道通信過程。本發(fā)明中，無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺中的發(fā)射機(jī)可以是單通道發(fā)射機(jī)，也可以是多通道發(fā)射機(jī)，而其通道總數(shù)目N與多通道接收機(jī)的通道總數(shù)目M，取決于所調(diào)用的具體的無線通信技術(shù)的算法，一般來說，M > N。無線通信多通道接收機(jī)的通道總數(shù)目M,應(yīng)大于或等于控制軟件所調(diào)用的無線通信技術(shù)的算法所要求的通道數(shù)目，且該多通道接收機(jī)能夠輸出模擬音頻信號。所使用的計算機(jī)中的編程軟件，包括但不限于常用于教學(xué)與科研中的MATLAB、 LABVIEW等，且該軟件具有編程控制聲卡完成數(shù)據(jù)采集的功能。當(dāng)該編程軟件與所調(diào)用的無線通信技術(shù)的算法所使用的編程軟件一致時，將更有利于算法的調(diào)用與調(diào)試。本發(fā)明以計算機(jī)中的聲卡作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，每一個聲道對應(yīng)接收端的一個通道， 將M路音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出至計算機(jī)保存。計算機(jī)中的聲卡為具有雙聲道的聲卡，此時聲卡的左右兩個聲道可以直接對應(yīng)并采集兩個通道的音頻數(shù)據(jù)。當(dāng)接收通道總數(shù)目M大于2時，可通過在計算機(jī)中安裝多個聲卡構(gòu)成聲卡陣列的方法來實(shí)現(xiàn)。因此，對于接收通道總數(shù)目為M的情況，需安裝/ 2」個聲卡，U表示對式內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行向上取整。若所采用的聲卡為單聲道聲卡時，則需安裝M個聲卡構(gòu)成聲卡陣列來對應(yīng)采集M個接收通道的音頻數(shù)據(jù)。特別的，當(dāng)所演示或驗(yàn)證的無線通信技術(shù)對所處理數(shù)據(jù)的同步要求較高時，多個聲
5卡需共用同一晶振，構(gòu)成共晶振聲卡陣列，實(shí)現(xiàn)對多通道數(shù)據(jù)的同步采集。共晶振聲卡陣列可以通過共同使用陣列中某一聲卡晶振的方法實(shí)現(xiàn)，也可以通過共同使用外部同一晶振電路的方法實(shí)現(xiàn)。在調(diào)用具體的無線通信技術(shù)的算法時，實(shí)驗(yàn)平臺只需要將保存至硬盤的數(shù)據(jù)格式，包括采樣頻率、采樣時間等告知無線通信算法，并對經(jīng)算法處理后的數(shù)據(jù)格式提出相應(yīng)要求即可。實(shí)施例1如圖2，在本實(shí)施例中，擬對盲源分離技術(shù)中的FAST ICA(Independent Component Analysis，獨(dú)立成分分析)算法進(jìn)行性能測試。該算法要求接收天線應(yīng)大于或等于可能發(fā)送信號的通道之和，也即M > N。在本實(shí)施例中，發(fā)送端使用四個單天線短波電臺(N = 4)， 發(fā)送頻率均設(shè)為10MHz，工作模式均為USB，通過話筒發(fā)送的音頻或經(jīng)MODEM發(fā)送的數(shù)據(jù)信號分別記為S1, S2, &和、，經(jīng)無線信道傳播到達(dá)接收端。接收端采用具有4根天線的四通道接收機(jī)(M = 4)進(jìn)行接收。因此，滿足M彡N的要求。四通道接收機(jī)的四根天線的工作頻率同樣均設(shè)置為10MHz，工作模式為USB。經(jīng)四通道接收機(jī)接收，將所接收到的四路信號通過相應(yīng)的四個音頻口輸出。由于四路發(fā)送信號會在傳播過程中混迭，因此，對于接收機(jī)中的任意一個天線而言，所接收到的信號應(yīng)為四路發(fā)送信號的混合。FAST ICA算法認(rèn)為，任一天線接收到的混合信號為原始發(fā)送信號的線性組合。假設(shè)接收天線i對第j路發(fā)送信號的線性因子為Ku，則對于接收天線1來說，其音頻輸出信號可假設(shè)為K11SAK1^dK1JfK14S4, 依此類推，相對應(yīng)于天線2、3、4的音頻輸出2、3、4分別為K21SJK22SfK23SfK24S4,
K31 S^K32S2+K33S3+K34S4 禾Π K4iSi+K42S2+K43S3+K44S4o聲卡是計算機(jī)系統(tǒng)中最基本的配置硬件之一，基本功能是把來自話筒的原始聲音信號加以轉(zhuǎn)換，輸出到耳機(jī)、揚(yáng)聲器、擴(kuò)音機(jī)、錄音機(jī)等聲響設(shè)備，或通過音樂設(shè)備數(shù)字接口 (MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音。通常臺式PC機(jī)配置的聲卡提供了麥克風(fēng)輸入(MIC)、線路輸入(LINE IN)、線路輸出(LINE OUT)、MIDI/GAME四個接口。聲卡的性能指標(biāo)主要有以下幾種①采樣的位數(shù)。采樣的位數(shù)有8位、16位、32位。位數(shù)越大，精度越高，所錄制的聲音質(zhì)量也越好。②最高采樣頻率。最高采樣頻率即每秒鐘采集樣本的數(shù)量，一般聲卡提供了 ll.025KHz.22. 025KHz、44. IKHz的采樣頻率，目前，較高檔的聲卡采樣頻率可達(dá)48KHz，今后也許還會出現(xiàn)更高采樣頻率的聲卡。③數(shù)字信號處理器(DSP)。數(shù)字信號處理器是一塊單獨(dú)的專用于處理聲音的處理器。帶DSP的聲卡要比不帶DSP的聲卡快的多，而且可以提供更好的音質(zhì)和更高的速度；不帶DSP的聲卡要依賴CPU完成所有的工作。④內(nèi)置混音芯片。內(nèi)置混音芯片或功放卡中的內(nèi)置混音芯片，可完成對各種聲音進(jìn)行混合與調(diào)節(jié)的工作， 該芯片具有功率放大器，可以在無源音箱中放音。圖3給出了聲卡系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)框圖。在本實(shí)施例中，需要利用聲卡的A/D與D/A功能，分別完成對四通道接收機(jī)輸出的音頻信號的 A/D采樣功能與盲源分離處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)D/A變換后輸出音頻的功能。本實(shí)施例中所采用的是處理芯片為ES1938S的PCI聲卡，該聲卡16位分辨精度、 6KHz 到 48KHz 的采樣率。其提供了 MIC、LINE IN、SI3Kl、SPK2、MIDI/GAME 五個接口。本實(shí)施例中采用了四通道接收機(jī)接收四路信號，因此需要用兩個聲卡的左右兩個聲道實(shí)現(xiàn)四通道采樣。而本實(shí)施例中所采用的FAST ICA算法，要求對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步采樣。要達(dá)到兩個聲卡同步采集數(shù)據(jù)的目的，則兩個聲卡需同時啟動并觸發(fā)即要求兩個聲卡的時鐘同步。這可以通過兩個聲卡共同使用某一聲卡上的晶振或外接同一晶振電路來實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)施例中，采用的是兩個聲卡共同使用其中一塊聲卡的晶振的方法來實(shí)現(xiàn)的。通過查找所購買聲卡的相關(guān)芯片資料，尋找芯片管腳的說明。根據(jù)芯片管腳說明， 找出聲卡同步信號所對應(yīng)的芯片輸入輸出管腳。使用電烙鐵等工具除去一個聲卡的晶振， 將另一個聲卡的同步信號輸出端連接到此聲卡的同步信號輸入端，以達(dá)到兩個聲卡的時鐘取自于同一晶振源，從而保證對輸入信號進(jìn)行同步采樣。本實(shí)施例所采用芯片為ES1938S，根據(jù)ES1938S芯片資料，芯片的18腳連接 Oscillator output (晶振輸出)，19 連接 Oscillator/external clock input (晶振 / 夕卜部時鐘輸入)。則兩個聲卡要共用一個晶振，應(yīng)使聲卡1 (有晶振聲卡)芯片的18腳M)與聲卡2(無晶振聲卡)芯片的19腳XI相連，連接時應(yīng)使兩個聲卡共地。兩個聲卡連接的示意圖如圖4。然后再將該共晶振雙聲卡安裝至計算機(jī)的PCI插槽上。本實(shí)施例所使用的計算機(jī)中的編程軟件為MATLAB。MATLAB軟件是一款集數(shù)據(jù)采集、計算、分析、處理功能十分強(qiáng)大的工程和科學(xué)計算軟件。在數(shù)據(jù)采集方面，Matlab提供了各種工具箱，如Data Acquisition Toolbox數(shù)據(jù)采集工具箱，利用此工具箱中的函數(shù)可以對聲卡以及其它數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行控制。在數(shù)據(jù)采集過程中，聲卡將線路輸入(LINE IN) 接口所獲取的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送入計算機(jī)進(jìn)行處理。MATLAB軟件控制聲卡同步采集數(shù)字信號存儲為數(shù)據(jù)文件，MATLAB軟件再通過編程實(shí)現(xiàn)對這些文件的調(diào)用、處理，例如盲源分離、頻譜分析等。輸出時，計算機(jī)通過總線將數(shù)字化的信號以脈沖編碼調(diào)制PCM方式送到D/A轉(zhuǎn)換器，變成模擬的音頻信號通過MIC插孔送到音箱等設(shè)備轉(zhuǎn)換為人耳可聽到的聲音?；贛atlab平臺對共晶振雙聲卡共四個聲道(聲卡1左右聲道、聲卡2左右聲道)所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的一般步驟如下a.創(chuàng)建兩個輸入聲卡設(shè)備AI = analoginput (‘ winsound')；All = analoginput (‘ winsound' ,1)；創(chuàng)建兩個輸出聲卡設(shè)備AO = analogoutput (‘ winsound' ,0)；AO 1 = analogoutput (‘ winsound' ,1)；b.分別添加兩個聲卡的左右兩個通道chan = addchannel(Al,1:2, {' chanl',chanl = addchannel (All,12, {' chan3‘，addchannel (AO,1:2)；addchannel (AO 1,1:2)；c.設(shè)置屬性設(shè)置采樣時間duration = 1 ；設(shè)置采樣率set(A0，‘SampleRate'，8000)set(A01， ‘ SampleRate' ，8000)；set(Al, ‘ SampleRate' ，8000)；set(All, ‘ SampleRate' ，8000)；
chan2‘ })； ‘chan4' })
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將設(shè)置好的采樣率傳送給變量ActualRate = get (Al, ‘ SampleRate')；ActualRatel = get(All, ‘ SampleRate')；設(shè)置采樣數(shù)set (Al，‘ SamplesPerTrigger'，duration^ActualRate)；set (Al1，‘ SamplesPerTrigger'，duration^ActualRatel)；將設(shè)定好的采樣數(shù)傳送給變量blocksize = get (Al，‘ SamplesPerTrigger')；locksizel = get (Al1，‘ SamplesPerTrigger')；d.開始、觸發(fā)、等待start (Al)，start (Al 1)；trigger (Al), trigger (All)；wait(AI, duration+1)；wait (All, duration+1)；e.獲取采樣數(shù)據(jù)data = getdata(AI)；datal = getdata(AIl)；f.刪除對象start (AO)；delete (Al)；clear AI ；start (AOl)；delete (All)；clear All ；同步獲取到四路數(shù)據(jù)后，便可以在Matlab平臺上做進(jìn)一步的分析與處理工作了。 在Matlab工作空間中，四路數(shù)據(jù)分別被存儲在了 data與datal兩個矩陣中，且每個矩陣分別為2X8000的矩陣。通過使用Matlab編程，可以很方便的對所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行如獲取時域圖、頻域圖等處理。圖5 圖8即分別給出了共晶振雙聲卡所采集到的四路數(shù)據(jù)相對應(yīng)的時域與頻域圖。經(jīng)該實(shí)驗(yàn)平臺，計算機(jī)對所接收到的音頻數(shù)據(jù)成功完成了數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理的功能，且獲得的數(shù)據(jù)清晰完整，很方便對其做進(jìn)一步的處理工作。將所獲得的四路數(shù)據(jù)送給同樣由Matlab編程實(shí)現(xiàn)的FAST ICA算法，此時即可得到經(jīng)算法處理后的四路新的輸出信號，利用Matlab自帶的sound或wav印lay函數(shù)，均可很方便的再次通過共晶振雙聲卡的四個聲道輸出并經(jīng)音箱等設(shè)備播放出來。本發(fā)明使用計算機(jī)聲卡這一計算機(jī)系統(tǒng)中最基本的配置硬件來完成數(shù)據(jù)采集工作，簡單易實(shí)現(xiàn)，而無需專用模數(shù)芯片或昂貴的數(shù)據(jù)采集卡，特別是適用于多通道無線通信的實(shí)驗(yàn)測試，提供了一種通用性好，成本低，便于實(shí)施現(xiàn)場教學(xué)演示相應(yīng)無線通信技術(shù)，或在科研工作中進(jìn)行不同無線通信算法驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)平臺。
權(quán)利要求
1.無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，包括發(fā)射端和接收端，其特征是發(fā)射端設(shè)有至少一個發(fā)射機(jī)，發(fā)送通道總數(shù)為N，發(fā)射端經(jīng)無線信道發(fā)送信號，接收端由一個通道總數(shù)為M的無線通信多通道接收機(jī)接收信號，并轉(zhuǎn)為M路音頻信號輸出，M >2，以計算機(jī)中的聲卡作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，每一個聲道對應(yīng)接收端的一個通道，將M路音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出至計算機(jī)保存，在計算機(jī)中以所述數(shù)字信號為基礎(chǔ)，驗(yàn)證不同的無線通信算法，其中，發(fā)送通道總數(shù)N與接收機(jī)通道總數(shù)目M取決于所驗(yàn)證的無線通信算法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，其特征是接收機(jī)的通道總數(shù)目M 大于或等于所驗(yàn)證的無線通信算法中所要求的接收端通道數(shù)目，聲卡為單聲道聲卡時，由M 個聲卡構(gòu)成聲卡陣列來對應(yīng)采集M個接收通道的音頻數(shù)據(jù)；聲卡為雙聲道聲卡，接收端通道總數(shù)M > 2時，由/ 2」個聲卡構(gòu)成聲卡陣列，U表示對式內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行向上取整。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，其特征是聲卡陣列共用同一晶振，構(gòu)成共晶振聲卡陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，其特征是計算機(jī)的輸出端連接聲卡，計算機(jī)中經(jīng)無線通信算法處理的數(shù)字信號輸出至聲卡，以聲卡作為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為音頻信號輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，其特征是通過計算機(jī)程序控制聲卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)模轉(zhuǎn)換，由計算機(jī)程序調(diào)用無線通信算法進(jìn)行驗(yàn)證，所述計算機(jī)程序的編程軟件與無線通信算法的編程軟件一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，其特征是通過計算機(jī)程序控制聲卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)模轉(zhuǎn)換，由計算機(jī)程序調(diào)用無線通信算法進(jìn)行驗(yàn)證，所述計算機(jī)程序的編程軟件與無線通信算法的編程軟件一致。
全文摘要
無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺，包括發(fā)射端和接收端，發(fā)送通道總數(shù)為N，發(fā)射端經(jīng)無線信道發(fā)送信號，接收端由一個通道總數(shù)為M的無線通信多通道接收機(jī)接收信號，并轉(zhuǎn)為M路音頻信號輸出，M≥2，以計算機(jī)中的聲卡作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，每一個聲道對應(yīng)接收端的一個通道，將M路音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出至計算機(jī)保存，在計算機(jī)中以所述數(shù)字信號為基礎(chǔ)，驗(yàn)證不同的無線通信算法。本發(fā)明針對多通道無線通信，提供了一種用于驗(yàn)證各種無線通信算法的實(shí)驗(yàn)平臺，方便了教學(xué)與科研工作者的使用，易于與所調(diào)用的算法兼容，同時也方便了對整個無線多通道通信實(shí)驗(yàn)平臺的調(diào)試和改進(jìn)。
文檔編號H04B17/00GK102510312SQ20111030250
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者楊保峰, 沈越泓, 簡偉, 袁志鋼, 鄭翔, 郭明喜, 魏以民 申請人:中國人民解放軍理工大學(xué)