技术摘要：
本发明提供一种基于MFSK调制和Chirp扩频技术的物理层发射信号产生方法。其实现方案为：物理层收到来自媒介访问控制(MAC)子层的输入后，对来自MAC层的信息进行循环编码。数据信息经过循环编码后，进行交织。之后对交织后的数据进行信息映射。映射后，进行信号调制。同时  全部
背景技术：
当今，物联网已经进入我们的日常生活，例如电力应用中的用电信息采集、  设备 自动感知、互联与控制系统、水气热计量领域的远程抄表系统，能源环境  远程监测系统等。 低功耗广域技术的提出，使物联网更上一层楼。在低功耗广  域技术中，具有远距离，可扩 展，低成本等特点的调制技术，高性能的物理层  调制方案以及自适应通信速率的通信算 法，是物联网通信系统的基础。 传统的直接序列扩频(DSSS)，需要用伪随机码作为扩频码，进行解扩获取  扩频增 益。若想获取高增益，扩频码需要很长，复杂度比较高。同样，跳频扩  频也需要跳频图案。对 于应用于物联网的调制技术，调制技术简单、增益高，  且复杂度低，显的尤为重要。 Chirp扩频调制技术(CSS)既不需要伪随机码作为扩频码，也不需要跳频图  样，而 是利用chirp信号的匹配滤波和脉冲压缩特性来实现扩频通信，实现简  单，复杂度低。首先 进行MFSK调制，用MFSK的调制频率来编码信息，然后进  行Chirp扩频调制，利用脉冲压缩特 性获取扩频增益，灵敏度高，并且具有恒  包络的特点，符合物联网的低功耗要求。在无线通 信领域，MFSK调制联合chirp  扩频调制技术，是一种比较新型的技术。
技术实现要素：
本发明主要提供了一种基于MFSK调制和Chirp扩频技术的的物理层发射信  号产 生方法，发射机信号的产生流程如图1所示。 本发明物理层的帧结构由前导，帧控制和载荷组成，一帧信号的帧结构如图  2所 示。其中，前导由未调制的A，调制的a，以及未调制的B组成。具体的前  导数据格式如图3所 示。不失一般性，可以设置A的数目为8个或者8个以上。  调制的a为2个，分别设置为a1和a2， 若a1设置为4，a2可以设置为M-4，M为  FSK调制的调制阶数；也可以设置a1为4，a2为8，a1，a2的 具体值可以根据实际 需求灵活变动。B为A的反向扩频。 本发明另一方面提供了一种循环编码方法，此编码方法将数据分为4bit一  组，对 每组添加监督bit，每组的码字长度为7或者8。 本发明另一方面提供了一种交织方法。此交织方法的流程为：根据载荷数据  块的 大小决定交织矩阵的大小；再按列将数据输入交织器；然后对交织器中每  一行的数据进行 循环移位，不失一般性，可以将第i行循环移位i个数据；最  后按行读取数据，完成交织。 本发明另一方面提供了一种信息映射方法，此方法通过一定的映射方式，将  交织 后的数据bit，映射成要调制的数据。 本发明另一方面提供了一种调制方法，此方法基于MFSK调制，得到初始频  率，然 6 CN 111600820 A 说　明　书 2/6 页 后进行chirp扩频，得到一个线性调频信号。 本发明的技术方案包括如下步骤： (1)物理层接收来自介质访问控制(MAC)子层的输入； (2)物理层对来自MAC层的数据进行编码； (3)对编码后的数据进行交织； (4)对交织后的数据进行信息映射； (5)对信息映射后的数据进行调制； (6)生成前导信号； (7)加入前导，生成一帧信号进入射频链路。 本发明具有以下优点： 本发明利用了MFSK调制和chirp扩频技术，因此有很多优点。例如，本发 明的调制 技术具有低功耗，高灵敏度，高可靠性等特点。在恶劣的噪声环境中 能够正常通信，具有较 强的抗信道衰落能力，较强的多普勒频移容忍能力。本 发明通过循环编码，交织，信息映射 等方式降低了数据的误码率，提升了系统 的鲁棒性。通过不同的参数配置能够在速率和鲁 棒性中进行合理选择。 附图说明 图1是本发明的发射机信号产生框图； 图2是本发明的一帧信号的帧结构图；本发明的帧结构由前导，帧控制和数  据载 荷组成。 图3是前导数据结构图；前导由未调制的A，调制的a，以及未调制的B组 成。 图4是[7,4]循环码编码器的工作原理图； 图5是输入数据进交织器的具体输入方法示意图； 图6是交织器中数据循环移位示意图； 图7是频率f随M的变化曲线 图8是未调制A的时间频率、时域波形图 图9是调制a1(a1＝4)的时间频率、时域波形图 图10是调制38的的时间频率、时域波形图