一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及微功率無線通信領域，尤其涉及一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法，它主要包括八個步驟，采用這種方法進行通信通信可靠性較高且成本較低。
【專利說明】一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微功率無線通信領域，尤其涉及一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法。
【背景技術】
[0002]微功率無線通信系統(tǒng)中，通常由微處理器控制射頻模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的收發(fā)，數(shù)據(jù)幀的格式通常為:前導碼+同步字+數(shù)據(jù)+校驗碼，即前導碼最先發(fā)送，接下來依次為同步字、數(shù)據(jù)、校驗碼，前導碼用于接收端的數(shù)據(jù)幀同步。
[0003]通常發(fā)送端和接收端各有一個射頻模塊用于數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收。現(xiàn)有技術在微功率無線通信過程中，發(fā)送端和接收端會約定一個固定的通信頻率，接收端在空閑時一直處于接收狀態(tài)。發(fā)送端通過射頻模塊發(fā)出數(shù)據(jù)幀，接收端的射頻模塊一旦檢測到前導碼和同步字，就接收數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)和校驗碼。
[0004]在微功率無線通信中，由于無線信號易受環(huán)境的影響，若發(fā)送端和接收端只使用一個信道進行通信，且該信道正好受到干擾，則通信成功性會比較差，系統(tǒng)的抗干擾能力會比較低，可靠性比較差。若要使用多個信道進行通信，現(xiàn)有的方法常常為增加發(fā)送端和接收端射頻模塊的數(shù)量 ，分別負責多個信道射頻信號的收發(fā)。但是這種方法顯著增加了系統(tǒng)的成本。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種通信可靠性較高且成本較低的微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法，它包括以下步驟:
(1)、在無線通信的發(fā)送端與接收端之間設置N個信道，所述信道的信道號依次為0，1，2，…，N-1，且所述N個信道的通信頻率各不相同；
(2)、發(fā)送端在每一次發(fā)送數(shù)據(jù)幀前，首先對N個信道逐一進行干擾掃描，然后選擇一個干擾較小的信道作為發(fā)送信道；
(3)、在接收端內部設定一個定時器,所述定時器的定時周期為T2；
(4)、接收端初始隨機選擇一個信道號作為一個工作信道號；
(5)、設置接收端射頻模塊的工作頻率為工作信道號對應的頻率；
(6)、啟動定時器，若在T2時間內沒有檢測到前導碼，則暫停定時器，然后工作信道號加1，若工作信道號變成N，則更改工作信道號為0，然后跳轉到步驟(5);若在T2時間內檢測到前導碼，則暫停定時器，鎖定當前的工作信道，并且再檢測數(shù)據(jù)幀的同步字；
(7)、若檢測到同步字，則進行數(shù)據(jù)接收，且在數(shù)據(jù)接收完畢后跳轉到步驟(4);
(8)、若沒有檢測到同步字，則工作信道號加1，若工作信道變成N，則更改工作信道號為0，然后跳轉到步驟(5)。[0007]所述步驟(2)中的對N個信道逐一進行干擾掃描，然后選擇一個干擾較小的信道作為發(fā)送信道包括以下步驟:
A、發(fā)送端隨機選擇一個信道號為工作信道號；
B、設置發(fā)送端射頻模塊的工作頻率為工作信道號對應的工作頻率；
C、打開射頻模塊進行干擾接收；
D、檢測所述工作信道號對應的信道的場強；
E、若檢測到的場強小于設定值，則認為這個工作信道號對應的信道干擾較小，然后直接選擇這個工作信道號對應的信道進行數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，當數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢后跳轉到步驟A ；
F、若檢測到的場強大于設定值，則認為這個信道的干擾較大，然后對這個信道的工作信道號加1，若工作信道號變成N，則更改工作信道號為0，然后跳轉到步驟B。
[0008]接收端射頻模塊檢測前導碼的時間為T3以及接收端微處理器處理時間為T4，且所述 T2 ^ T3+T4。
[0009]發(fā)送端發(fā)出一個數(shù)據(jù)幀的前導碼的時間為Tl，所述Tl≥(N+1)*T2。
[0010]采用以上方法與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:通過干擾掃描選擇一個干擾較小的信道發(fā)送數(shù)據(jù)幀，然后發(fā)送數(shù)據(jù)幀，然后再通過使用不同信道頻率對數(shù)據(jù)幀的前導碼進行檢測，當檢測到前導碼時，對當前信道頻率進行鎖緊，最終完成接收，這樣就相當于可以采用多信道協(xié)同工作，有效的避免了只有一個信道時，信道收到干擾的情況下通信不可靠的問題，而且不需要在每個信道上都設置射頻模塊，只有一對射頻模塊就能實現(xiàn)多信道協(xié)同工作，這樣不會增加原先的成本，成本較低。
[0011]并且通過檢測信道場強來判斷信道的受干擾程度，并且只要檢測到信道收干擾程度較小，就馬上采用這個收干擾程度較小的信道來發(fā)送數(shù)據(jù)幀，這樣發(fā)送的可靠性較高。
[0012]將定時周期T2設定成大于等于接收端射頻模塊檢測前導碼的時間T3與接收端微處理器處理時間T4之和，這樣不會因為沒有檢測處理完前導碼而認為沒有檢測到前導碼，減少了誤差的可能性。
[0013]將發(fā)送端發(fā)送前導碼的時間設置成大于等于(N+1)個定時周期，這樣可以防止檢測不到前導碼。
【具體實施方式】
[0014]以下結合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步描述，但是本發(fā)明不僅限于以下【具體實施方式】。
[0015]一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法，它包括以下步驟:
(1)、在無線通信的發(fā)送端與接收端之間設置N個信道，所述信道的信道號依次為0，1，2，…，N-1，且所述N個信道的通信頻率各不相同；
(2)、發(fā)送端在每一次發(fā)送數(shù)據(jù)幀前，首先對N個信道逐一進行干擾掃描，然后選擇一個干擾較小的信道作為發(fā)送信道；
(3)、在接收端內部設定一個定時器,所述定時器的定時周期為T2；
(4)、接收端初始隨機選擇一個信道號作為一個工作信道號；
(5)、設置接收端射頻模塊的工作頻率為工作信道號對應的頻率；(6)、啟動定時器，若在T2時間內沒有檢測到前導碼，則暫停定時器，然后工作信道號加1，若工作信道號變成N，則更改工作信道號為O，然后跳轉到步驟(5);若在Τ2時間內檢測到前導碼，則暫停定時器，鎖定當前的工作信道，并且再檢測數(shù)據(jù)幀的同步字；
(7)、若檢測到同步字，則進行數(shù)據(jù)接收，且在數(shù)據(jù)接收完畢后跳轉到步驟(4);
(8)、若沒有檢測到同步字，則工作信道號加1，若工作信道變成N，則更改工作信道號為O，然后跳轉到步驟(5)。
[0016]所述步驟(2)中的對N個信道逐一進行干擾掃描，然后選擇一個干擾較小的信道作為發(fā)送信道包括以下步驟:
Α、發(fā)送端隨機選擇一個信道號為工作信道號；
B、設置發(fā)送端射頻模塊的工作頻率為工作信道號對應的工作頻率；
C、打開射頻模塊進行干擾接收；
D、檢測所述工作信道號對應的信道的場強；
Ε、若檢測到的場強小于設定值，則認為這個工作信道號對應的信道干擾較小，然后直接選擇這個工作信道號對應的信道進行數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，當數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢后跳轉到步驟A ；
F、若檢測到的場強大于設定值，則認為這個信道的干擾較大，然后對這個信道的工作信道號加1，若工作信道號 變成N，則更改工作信道號為0，然后跳轉到步驟B。
[0017]接收端射頻模塊檢測前導碼的時間為Τ3以及接收端微處理器處理時間為Τ4，且所述 Τ2 ^ Τ3+Τ4。
[0018]發(fā)送端發(fā)出一個數(shù)據(jù)幀的前導碼的時間為Tl，所述Tl≤(Ν+1)*Τ2。
[0019]設定無線通信發(fā)送端與接收端支持4個信道協(xié)同工作，信道號依次為0，1，2，3， 首先在發(fā)送端:對4個信道逐一進行干擾掃描，即首先可以隨機選取一個，如隨機選取
2號信道，然后將發(fā)送端的射頻模塊的頻率調到2號信道對應的頻率，然后開啟這個射頻模塊進行干擾接收，此時會有各種干擾信號被接收，然后再檢測收到干擾后的信道的場強值，若檢測到的場強值大于設定的場強值，則認為這個2號信道受干擾較大，然后轉換到3號信道繼續(xù)進行場強值檢測，若檢測到3號信道的場強值小于設定值，則可以直接選擇3號信道作為我們的發(fā)送信道，然后可以開始將數(shù)據(jù)幀通過頻率調到3號信道對應的頻率的射頻模塊發(fā)出，
在接收端，當接收端處于空閑狀態(tài)下時是在一直進行信道掃描的，并且檢測是夠接收到前導碼:具體是首先隨機選取一個信道號，作為工作信道號，假設選擇2號信道作為工作信道，則之后將發(fā)送端的射頻模塊的頻率改成2號工作信道的，然后再開啟定時器進行檢測，因為我們發(fā)送端是采用3號信道發(fā)送信號的，所以此時接收端采用2號信道是檢測不到前導碼的，所以此時我們就需要暫停定時器，然后將工作信道轉換成3號信道，并且將接收端的射頻模塊的頻率轉化為3號信道的頻率，再開啟定時器進行檢測，因為現(xiàn)在發(fā)送端與接收端射頻模塊的頻率是一樣的，所以此時接收端是可以檢測到前導碼的，這樣當檢測到前導碼時，馬上暫停定時器，并且鎖緊工作信道，即鎖定3號信道，這樣接收端的信號暫時就不會更改了，然后再檢測一下前導碼后的同步字，如果也能檢測到同步字，則說明接收端是接收到了發(fā)送端發(fā)出的正確的數(shù)據(jù)幀，這樣就可以執(zhí)行接下來的數(shù)據(jù)接收了，當數(shù)據(jù)接收完畢后可以撤銷信道鎖定，然后重新選擇工作信道，即重新去接收發(fā)送端發(fā)送過來的另外的數(shù)據(jù)幀，因為不同的時刻，受到干擾的信道不同，所以當發(fā)送下一個數(shù)據(jù)幀時，發(fā)送端可以已經更換了信道，所以接收端接收數(shù)據(jù)幀也需要更換信道。
【權利要求】
1.一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法，其特征在于:它包括以下步驟: (1)、在無線通信的發(fā)送端與接收端之間設置N個信道，所述信道的信道號依次為O，1，2，…，N-1，且所述N個信道的通信頻率各不相同； (2)、發(fā)送端在每一次發(fā)送數(shù)據(jù)幀前，首先對N個信道逐一進行干擾掃描，然后選擇一個干擾較小的信道作為發(fā)送信道； (3)、在接收端內部設定一個定時器,所述定時器的定時周期為T2； (4)、接收端初始隨機選擇一個信道號作為一個工作信道號； (5)、設置接收端射頻模塊的工作頻率為工作信道號對應的頻率； (6)、啟動定時器，若在T2時間內沒有檢測到前導碼，則暫停定時器，然后工作信道號加1，若工作信道號變成N，則更改工作信道號為O，然后跳轉到步驟(5);若在T2時間內檢測到前導碼，則暫停定時器，鎖定當前的工作信道，并且再檢測數(shù)據(jù)幀的同步字； (7)、若檢測到同步字，則進行數(shù)據(jù)接收，且在數(shù)據(jù)接收完畢后跳轉到步驟(4); (8)、若沒有檢測到同步字，則工作信道號加1，若工作信道變成N，則更改工作信道號為O，然后跳轉到步驟(5)。
2.根據(jù)權利要求1 所述的一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法，其特征在于:所述步驟(2)中的對N個信道逐一進行干擾掃描，然后選擇一個干擾較小的信道作為發(fā)送信道包括以下步驟: A、發(fā)送端隨機選擇一個信道號為工作信道號； B、設置發(fā)送端射頻模塊的工作頻率為工作信道號對應的工作頻率； C、打開射頻模塊進行干擾接收； D、檢測所述工作信道號對應的信道的場強； E、若檢測到的場強小于設定值，則認為這個工作信道號對應的信道干擾較小，然后直接選擇這個工作信道號對應的信道進行數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，當數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢后跳轉到步驟A ； F、若檢測到的場強大于設定值，則認為這個信道的干擾較大，然后對這個信道的工作信道號加1，若工作信道號變成N，則更改工作信道號為O，然后跳轉到步驟B。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法，其特征在于:接收端射頻模塊檢測前導碼的時間為T3以及接收端微處理器處理時間為T4，且所述T2 ≥ T3+T4。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種微功率無線通信中多信道協(xié)同工作方法，其特征在于:發(fā)送端發(fā)出一個數(shù)據(jù)幀的前導碼的時間為Tl，所述Tl≥(N+l) *T2。
【文檔編號】H04L1/00GK104022849SQ201410278745
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月21日 優(yōu)先權日:2014年6月21日
【發(fā)明者】陳杰, 烏宇杰, 姜洪浪, 羅冉冉, 田成明 申請人:寧波三星電氣股份有限公司, 中國電力科學研究院