单通道双信号实时传输方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单通道双信号实时传输方法及系统，本发明专利技术方法包括如下步骤：先对待传输的第一信号和第二信号进行采样；在同一采样点处，先对第一信号进行PFM调制，确定单通道内的传输信号的实时频率，然后在确定传输信号的实时频率后，对第二信号的采样电压进行PWM调制，确定单通道内的传输信号的实时占空比；信号解调时，先对传输信号先进行PFM解调得到对应的第一信号的采样电压，然后对传输信号先进行PWM解调得到对应的第二信号的采样电压。本发明专利技术系统结构简单，能够实现在单通道内对两种信号进行实时传输，利用率较高。

Single channel dual signal real time transmission method and system

The invention discloses a real time transmission method and system double signal of a single channel, the method of the invention comprises the following steps: first and second signals to be transmitted first sampling; at the same sampling point, the first PFM modulation on the first signal, determining the real time frequency signal transmission in a channel, then determine the real time frequency signal transmission, PWM modulation of second sampling voltage signal, determining the duty ratio of real-time signal transmission in a channel; signal demodulation, sampling voltage of transmission signal first signal demodulation PFM corresponding to the transmission signal, then first demodulation PWM sampling voltage signal second the corresponding. The system has simple structure, and can realize real-time transmission of two signals in a single channel, and has higher utilization ratio.

【技术实现步骤摘要】
单通道双信号实时传输方法及系统
本专利技术涉及通讯
，特别的涉及一种单通道双信号实时传输方法及系统。
技术介绍
信道又被称为通道或频道，是信号在通信系统中传输的通道，由信号从发射端传输到接收端所经过的传输媒质所构成。现有信道在同一时间只能传输一种信号，现有文献中，对两个信号的同时传输通常采用的方式为混频或者调频调幅叠加，接收端采用滤波或者鉴频方式解调。此类方法中，散射光传输距离很短，且发射功率需要很高；而采用不同波长的LED以及相对应的光传感器来接收，则会增加系统复杂度和原材料的浪费；若是用两个通道同一滚元同时传两个信号则会产生相互干扰，无法采用PFM或者PFM调制，还有一种方式可以多信道传输，采用高聚焦方式例如激光来点对点传输，但是，这样还是一个通道传一个信号，同时由于高聚焦方式，接收端很不容易对准发射装置，同时两端还得固定不能移动，为工程的安装带来了困难；还有一种方法是将两种不同的载波信号在发射端和波，在接收端分波将其分离，然后通过进一步处理以恢复原信号，但此方案所使用设备昂贵且技术复杂。另外，传统电缆传输双信号主要通过时分复用即将时间划分成一段段等长的时分复用帧，用户在每个TDM帧中占用固定的时隙；频分复用即将信道总的频率带宽划分成多个区间，用户使用不同的频率区间；码分复用即用户使用不同的码型。但其各路信号间易干扰，线路利用率低。其次光纤通信采用波分复用实现双信号传输即是将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经复用器汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号，但其设备昂贵，技术复杂。以上两种主流传输方式均采用物理连接，固有生产成本高，铺设线路较麻烦以及工程安装较复杂。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种单通道双信号实时传输方法及系统，能够同时实时传输两种信号，增加通道的利用率，有利于简化设备。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种单通道双信号实时传输方法，其特征在于，包括如下步骤：A、采用相同的采样频率同时对待传输的第一信号和第二信号进行采样，分别获取第一信号的采样电压和第二信号的电压，采样频率为传输频率的2倍以下；B、设定PFM调制的频率范围，将第一信号的采样电压与PFM调制的频率相对应，将第二信号的采用电压与PWM调制的占空比相对应；C、信号的调制：在同一采样点处，先对第一信号的采样电压进行PFM调制，作为单通道内的传输信号的实时频率；然后对第二信号的采样电压进行PWM调制，作为上述频率下单通道内的传输信号的实时占空比；D、信号的解调：采用与所述采样频率相同的接收频率接收单通道内的传输信号，并对当前接收到的传输信号先进行PFM解调，获取当前接收到的传输信号的实时频率和对应的第一信号的采样电压，然后在当前接收到的传输信号的实时频率下，进行PWM解调，得到当前接收到的传输信号的实时占空比和对应的第二信号的采样电压；F、重复步骤C和D，完成第一信号和第二信号同时在单通道内的实时传输。进一步的，所述步骤D中，将当前接收到的传输信号的实时频率设为f12，对应的实时占空比为Δ12；将上一时刻接收到的传输信号的实时频率设为f11，对应的实时占空比为Δ11；比较f11和f12，若f11＝f12，将实时频率f12所对应的电压值作为第一信号的采样电压，继续解码该实时频率f12下的实时占空比Δ12，将该实时占空比Δ12所对应的电压值作为得到第二信号的采样电压；若f11≠f12，则令Vf12＝Vf11，即将上一时刻接收到的传输信号的实时频率f11所对应的电压值作为第一信号的采样电压，继续解码该实时频率f11下的实时占空比Δ11，将该实时占空比Δ11所对应的电压值作为得到第二信号的采样电压。一种单通道双信号实时传输系统，其特征在于，包括信号处理发送模块和信号接收处理模块，所述信号处理发送模块包括用于对待传输的第一信号和第二信号进行放大偏置处理的放大偏置电路和A/D模块，用于对待传输的第一信号进行PFM调制确定单通道内的传输信号的频率的PFM调制模块，用于对待传输的第二信号进行PWM调制确定单通道内的传输信号的占空比的PWM调制模块；所述信号接收处理模块包括用于对接收到的传输信号频率进行PFM解调得到第一信号的PFM解调模块，用于对接收到信号的占空比进行PWM解调得到第二信号的PWM解调模块，用于对解调后得到的第一信号和第二信号进行处理的D/A模块和滤波电路和功率放大电路。进一步的，所述A/D模块、PFM调制模块以及PWM调制模块均集成在所述信号处理发送模块的发射端FPGA模块上；所述PFM解调模块、PWM解调模块以及D/A模块均集成在所述信号接收处理模块的接收端FPGA模块上。进一步的，所述信号处理发送模块还包括用于对单通道内的传输信号进行无线发送的红外发射电路；所述信号接收处理模块还包括用于对单通道内的传输信号进行无线接收的红外接收电路。进一步的，还包括用于对无线发射信号进行中转的中继转发模块，所述中继转发模块包括用于对红外信号进行接收、放大以及整形的接收处理模块，以及用于对接收的红外信号进行转发的转发模块。综上所述，本专利技术方法能够在单通道内同时对两种信号进行实时传输，增加通道的利用率；本专利技术系统结构简单，能够实现在单通道内对两种信号进行实时传输，利用率较高。附图说明图1为单通道双信号实时传输系统的结构示意图。图2为双信号采样示意图。图3为双信号解调示意图。图4为接收的传输信号波形图。图5为信号处理发送流程图。图6为信号接收处理流程图。图7为传输距离测试图。图8为中继转发装置的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。具体实施时：如图1所示，一种单通道双信号实时传输系统，包括信号处理发送模块1和信号接收处理模块2，所述信号处理发送模块1包括用于对待传输的第一信号和第二信号进行放大偏置处理的放大偏置电路11和A/D模块，用于对待传输的第一信号进行PFM调制确定单通道内的传输信号的频率的PFM调制模块，用于对待传输的第二信号进行PWM调制确定单通道内的传输信号的占空比的PWM调制模块，以及用于对单通道内的传输信号进行无线发送的红外发射电路12。所述信号接收处理模块2包括用于对接收到的传输信号频率进行PFM解调得到第一信号的PFM解调模块，用于对接收到信号的占空比进行PWM解调得到第二信号的PWM解调模块，用于对解调后得到的第一信号和第二信号进行处理的D/A模块和滤波电路21和功率放大电路22，以及用于对单通道内的传输信号进行无线接收的红外接收电路23。其中，所述A/D模块、PFM调制模块以及PWM调制模块均集成在所述信号处理发送模块1的发射端FPGA模块13上；所述PFM解调模块、PWM解调模块以及D/A模块均集成在所述信号接收处理模块2的接收端FPGA模块24上。还包括用于对无线发射信号进行中转的中继转发模块3，所述中继转发模块3包括用于对红外信号进行接收、放大以及整形的接收处理模块31，以及用于对接收的红外信号进行转发的转发模块32。本实施例中，由于涉及大量的数据处理，故采用增强型FPGA。该处理器具有双采样功能和保持功能，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单通道双信号实时传输方法，其特征在于，包括如下步骤：A、采用相同的采样频率同时对待传输的第一信号和第二信号进行采样，分别获取第一信号的采样电压和第二信号的电压，采样频率为传输频率的2倍以下；B、设定PFM调制的频率范围，将第一信号的采样电压与PFM调制的频率相对应，将第二信号的采用电压与PWM调制的占空比相对应；C、信号的调制：在同一采样点处，先对第一信号的采样电压进行PFM调制，作为单通道内的传输信号的实时频率；然后对第二信号的采样电压进行PWM调制，作为上述频率下单通道内的传输信号的实时占空比；D、信号的解调：采用与所述采样频率相同的接收频率接收单通道内的传输信号，并对当前接收到的传输信号先进行PFM解调，获取当前接收到的传输信号的实时频率和对应的第一信号的采样电压，然后在当前接收到的传输信号的实时频率下，进行PWM解调，得到当前接收到的传输信号的实时占空比和对应的第二信号的采样电压；F、重复步骤C和D，完成第一信号和第二信号同时在单通道内的实时传输。

【技术特征摘要】
1.一种单通道双信号实时传输方法，其特征在于，包括如下步骤：A、采用相同的采样频率同时对待传输的第一信号和第二信号进行采样，分别获取第一信号的采样电压和第二信号的电压，采样频率为传输频率的2倍以下；B、设定PFM调制的频率范围，将第一信号的采样电压与PFM调制的频率相对应，将第二信号的采用电压与PWM调制的占空比相对应；C、信号的调制：在同一采样点处，先对第一信号的采样电压进行PFM调制，作为单通道内的传输信号的实时频率；然后对第二信号的采样电压进行PWM调制，作为上述频率下单通道内的传输信号的实时占空比；D、信号的解调：采用与所述采样频率相同的接收频率接收单通道内的传输信号，并对当前接收到的传输信号先进行PFM解调，获取当前接收到的传输信号的实时频率和对应的第一信号的采样电压，然后在当前接收到的传输信号的实时频率下，进行PWM解调，得到当前接收到的传输信号的实时占空比和对应的第二信号的采样电压；F、重复步骤C和D，完成第一信号和第二信号同时在单通道内的实时传输。2.如权利要求1所述的单通道双信号实时传输方法，其特征在于，所述步骤D中，将当前接收到的传输信号的实时频率设为f12，对应的实时占空比为Δ12；将上一时刻接收到的传输信号的实时频率设为f11，对应的实时占空比为Δ11；比较f11和f12，若f11＝f12，将实时频率f12所对应的电压值作为第一信号的采样电压，继续解码该实时频率f12下的实时占空比Δ12，将该实时占空比Δ12所对应的电压值作为得到第二信号的采样电压；若f11≠f12，则令Vf12＝Vf11，即将上一时刻接收到的传输信号的实时频率f11所对应的电压值作为第一信号的采样电压，继续解码该实时频率f11下的实时占空比Δ11，将该实时占空...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奕，廖鸣宇，何莉，林健辉，孙钰伶，党宇超，韦克森，成相辉，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50