专利名称：一种多输入的Zigbee接收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种多输入的Zigbee发射装置及其方法。
背景技术：
Zigbee (短距离、低功率的无线通信技术)是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据传输速率、低成本的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。现有的Zigbee技术采用的是单路输入模式，这种单路输入模式的Zigbee模块很容易受到使用现场环境的影响，当在相对复杂的环境中，信号在现场传输的过程中会有受到外界环境的干扰以及衰减，接收灵敏度低，使系统接收的信号质量会严重下降、甚至接收不到信号。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决现有技术中Zigbee模块采用单路输入模式容易受到外界环境影响的不足，提供一种多输入的Zigbee接收装置，该装置通过采用多路输入的方式，使得系统在复杂环境也能有效地接收信号，且接收灵敏度高，提高系统的信号接收质量。为了达到上述目的，本实用新型提供一种多输入的Zigbee接收装置，所述装置包括两个或者两个以上用于接 收射频信号的射频天线、用于处理从每一所述射频天线接收的射频信号的射频模块、用于将所述射频模块输出的信号进行分层处理的检测模块、用于处理从所述检测模块输出的每一层数据的数据处理模块、用于消除干扰信号的干扰消除模块、用于存储所述数据处理模块处理后的每一层数据的存储器以及将所述存储器内的多层数据进行合并的合并器；所述两个或者两个以上射频天线分别与所述射频模块相连接，所述射频模块、检测模块、数据处理模块、存储器以及合并器按照信号处理流程依次相连接；所述数据处理模块的输出端分别与所述存储器和所述干扰消除模块相连，所述干扰消除模块的输出端与所述检测模块相连接。根据本实用新型的一个实施例，所述数据处理模块包括用于分离从所述检测模块输出的载波信号和调制信号、并得到调制信号的解调器，用于对宽带扩频信号进行解扩频的解扩频器以及用于对所述解扩频器输出的信号进行解码的译码器；所述解调器、解扩频器以及译码器按照信号处理流程依次相连接，所述检测模块的输出端与所述解调器相连接，所述译码器的输出端分别与所述干扰消除模块以及所述存储器相连接，所述干扰消除模块的输出端与所述检测模块相连接。根据本实用新型的一个实施例，所述干扰消除模块采用迭代干扰消除或者自适应干扰消除的方式进行干扰消除。根据本实用新型的一个实施例，所述检测模块包括信道估测模块，用于检测从所述射频模块输出的多路信号所在信道的信噪比。根据本实用新型的一个实施例，所述射频模块还包括低噪声放大器以及模数转换器，所述射频天线输出的信号经所述低噪声放大器放大以及模数转换器转换成数字信号后输出给所述检测模块。本实用新型还提供一种多输入的Zigbee接收方法，所述方法包括以下步骤:(I)射频模块通过低噪声放大器和模数转换器处理从多个射频天线接收过来的多路 目号;(2)多路信号进入检测模块后，首先通过信道估测模块对多路信号所在的信道进行信噪比估测、再通过数据处理模块对多路信号进行循环层处理并将每次循环处理的数据存储于存储器中；(3)存储器输出的数据经合并器合并后还原原始数据。根据本实用新型的一个实施例，所述步骤(2)中，所述信道估测模块对多路信号所在的信道进行信噪比估测后，首先选出信噪比最大的信道，然后将该信道内的信号通过所述数据处理模块依次进行解调、解扩频以及译码处理。根据本实用新型的一个实施例，所述数据处理模块在完成一层数据处理后返回所述干扰消除模块，所述检测模块通过所述干扰消除模块去除已检测已处理的数据，再对剩余其他层数据经所述信道估测模块以及所述数据处理模块进行循环处理，直至将所有数据均处理完毕。根据本实用新型的一个实施例，所述信道估测模块以及所述数据处理模块进行数据循环处理的次数与所述射频天线的数目相同。本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果:本实用新型一种多输入的Zigbee接收装置通过采用相互独立的多根天线，使得系统接收信号的灵敏度大大提高，且提高了系统对干扰信号的消除能力，这种多输入的Zigbee接收装置还可以适合于复杂的环境中，解决了单输入模式接收信号在复杂环境下如无线多径传输时接收信号质量严重下降、甚至接收不到信号，信号覆盖急剧减少，接收信号吞吐量或频谱明显下降等问题。
图1是本实用新型一种多输入的Zigbee接收装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。如图1所示，为本实用新型提供的多输入的Zigbee接收装置的结构示意图，该Zigbee接收装置包括两个或者两个以上用于接收射频信号的射频天线、用于处理从每一射频天线接收的 射频信号的射频模块、用于将射频模块输出的信号进行分层处理的检测模块、用于处理从检测模块输出的每一层数据的数据处理模块、用于消除干扰信号的干扰消除模块、用于存储数据处理模块处理后的每一层数据的存储器以及将存储器内的多层数据进行合并的合并器；两个或者两个以上射频天线分别与射频模块相连接，射频模块、检测模块、数据处理模块、存储器以及合并器按照信号处理流程依次相连接；数据处理模块的输出端分别与存储器和干扰消除模块相连，干扰消除模块的输出端与检测模块相连接。本实用新型的实施例中，射频模块还包括低噪声放大器以及模数转换器，射频天线输出的信号经所述低噪声放大器放大以及模数转换器转换成数字信号后输出给检测模块。本实用新型实施例中，数据处理模块包括用于分离从检测模块输出的信号和调制信号、并得到调制信号的解调器，用于对宽带扩频信号进行解扩频的解扩频器以及用于对解扩频输出的信号进行解码的译码器；解调器、解扩频器以及译码器按照信号处理流程依次相连接，检测模块的输出端与解调器相连接，译码器的输出端分别与存储器和干扰消除模块相连接。本实用新型的实施例，干扰消除模块用于删除已检测信号，干扰消除模块优先采用迭代干扰消除或者自适应干扰消除的方式从检测模块中将已检测信号模块消除。本实用新型的实施例中，检测模块还包括信道估测模块，用于检测从所述射频模块输出的多路信号所在信道的信噪比。该信道估测模块检测所有信号所在信道的信噪比，选出信噪比最大的信道，并将该信道内的信号输入数据处理模块内进行解调、解扩频以及译码等数据处理，最后把处理完的该层数据存储于存储器中。数据处理模块内的译码器在完成第一层数据处理后返回干扰消除模块，检测模块通过该干扰消除模块去除已检测已处理的数据，再对剩余其他层数据经信道估测模块以及数据处理模块进行循环处理，直至将所有数据均处理完毕。本实用新型还提供一种多输入的Zigbee接收方法，该方法包括以下步骤:(I)射频模块通过低噪声放大器和模数转换器处理从多个射频天线接收过来的多路 目号;(2)多路信号进入检测模块后，首先通过信道估测模块对多路信号所在的信道进行信噪比估测、再通过数据 处理模块对多路信号进行循环层处理并将每次循环处理的数据存储于存储器中；(3)存储器输出的数据经合并器合并后还原原始数据。例如，如图2所示，有三个射频天线接收的信号分别为Υ1、Υ2和Υ3，其对应的接收天线分别为X1、Χ2和Χ3，根据多输入多输出的天线原理可得信道矩阵，如下:
尽1 h'2 A13H= Hlx H22 Hn ；.^31 , ^33 _其中，发射向量为X = (X1, X2, x3)T ;接收向量为y = (y17 y2, y3)T，贝丨JY1 = x1h11+x2h21+x3h31 ；Y2 — Χ1Κ12+Χ21 22~*~Χ3^32 ;y3 一 Χ^13+Χ21 23~*~Χ3^33 Jyi+y2+y3 — χι (hii+h12+h13)+X2 (h21+h22+h23)+X3 (h31+h32+h33)。Yl, y2, y3分别进入射频模块后独立的进行低噪声放大器放大以及模数转换器转换成数字信号后进入检测模块，由其中的信道估测模块对Xl、X2和X3三种信号所在信道进行信噪比估测，并检测出信噪比最大的信道。本实施例中，假如检测X1的信道(hn，h12，h13)T的信噪比最大，然后选出X1信号，并将X1信号输入数据处理模块，通过数据处理模块进行解调、解扩频以及译码等数据处理，最后将处理的X1信号存储至存储器中，这样就完成了第一层数据处理。当完成X1信号的数据处理后，检测模块通过干扰消除模块消除信号X1，然后通过信道估测模块再对X2和X3信号所在的信道进行信噪比估测，并检测出信噪比最大的信道，本实施例中，假如检测X2的信道(h21，h22，h23)T的信噪比最大，然后选出X2信号，并将X2信号输入数据处理模块，通过数据处理模块进行解调、解扩频以及译码等数据处理，最后将处理的X2信号存储至存储器中，这样就完成了第二层数据处理。检测模块再通过干扰消除模块消除信号X3,并将X3输入数据处理模块进行数据处理，最后存储至存储器中。当数据处理模块完成了 Xl、X2和X3的数据处理后，均存储于存储器中，最后通过合并器将三者合并在一起，还原原始数据。上述例子仅仅是为了说明本实用新型的循环层处理技术，具体数据处理以及采用的天线数目以及信道矩阵均需要根据实际需要而定，在此不作限定。本实用新型中，信道估测模块以及数据处理模块进行数据循环处理的次数与射频天线的数目相同，上述例子采用的射频天线为3根，则信道估测模块以及数据处理模块进行数据循环处理的次数为3次。综上所述，本实用新型的多输入的Zigbee接收装置和方法通过采用相互独立的多根天线，使得系统接收信号的灵敏度大大提高，且提高了系统对干扰信号的消除能力，这种多输入的Zigbee接收装置还可以适合于复杂的环境中，解决了单输入模式接收信号在复杂环境下如无线多径传输时接收信号质量严重下降、甚至接收不到信号，信号覆盖急剧减少，接收信号吞吐量或频谱明显下降等问题。上述实施例为本 实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未违背本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种多输入的Zigbee接收装置，其特征在于，所述装置包括两个或者两个以上用于接收射频信号的射频天线、用于处理从每一所述射频天线接收的射频信号的射频模块、用于将所述射频模块输出的信号进行分层处理的检测模块、用于处理从所述检测模块输出的每一层数据的数据处理模块、用于消除干扰信号的干扰消除模块、用于存储所述数据处理模块处理后的每一层数据的存储器以及将所述存储器内的多层数据进行合并的合并器；所述两个或者两个以上射频天线分别与所述射频模块相连接，所述射频模块、检测模块、数据处理模块、存储器以及合并器按照信号处理流程依次相连接；所述数据处理模块的输出端分别与所述存储器和所述干扰消除模块相连，所述干扰消除模块的输出端与所述检测模块相连接。
2.根据权利要求1所述的多输入的Zigbee接收装置，其特征在于，所述数据处理模块包括用于分离从所述检测模块输出的载波信号和调制信号、并得到调制信号的解调器，用于对宽带扩频信号进行解扩频的解扩频器以及用于对所述解扩频器输出的信号进行解码的译码器；所述解调器、解扩频器以及译码器按照信号处理流程依次相连接，所述检测模块的输出端与所述解调器相连接，所述译码器的输出端分别与所述干扰消除模块以及所述存储器相连接，所述干扰消除模块的输出端与所述检测模块相连接。
3.根据权利要求2所述的多输入的Zigbee接收装置，其特征在于，所述干扰消除模块采用迭代干扰消除或者自适应干扰消除的方式进行干扰消除。
4.根据权利要求1所述的多输入的Zigbee接收装置，其特征在于，所述检测模块包括信道估测模块，用于检测从所述射频模块输出的多路信号所在信道的信噪比。
5.根据权利要求1所述的多输入的Zigbee接收装置，其特征在于，所述射频模块还包括低噪声放大器以及模数转换器，所述射频天线输出的信号经所述低噪声放大器放大以及模数转换 器转换成数字信号后输出给所述检测模块。
专利摘要本实用新型涉及一种多输入的Zigbee接收装置，该装置包括两个或者两个以上射频天线、射频模块、检测模块、数据处理模块、存储器以及合并器；两个或者两个以上射频天线分别与射频模块相连接，射频模块、检测模块、数据处理模块、存储器以及合并器按照信号处理流程依次相连接。本实用新型多输入的Zigbee接收装置通过采用相互独立的多根天线，使得系统接收信号的灵敏度大大提高，且对消除信号的干扰与衰减得到了极大的提高，这种多输入的Zigbee接收装置还可以适合于复杂的环境中，解决了单输入模式在复杂环境下如无线多径传输时接收信号质量严重下降、甚至接收不到信号，信号覆盖急剧减少，接收信号吞吐量或频谱明显下降等问题。
文档编号H04B7/08GK203086473SQ201320097590
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者尹武, 戴宏剑 申请人:深圳市睿海智电子科技有限公司