[發明專利]一種通訊系統抗干擾方法

有效

• 申請號: 200710077229.5
• 申請日: 2007-09-21
• 公開（公告）號: CN101155009A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 彭敏志
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/24
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳俊斌

【技術領域】

本發明涉及通訊技術，尤其是其中的抗干擾方法。

【背景技術】

在干擾比較嚴重的場合，例如有電子設備、大規模使用變頻器的車間等場合，會使通訊軟件的應用受到嚴峻挑戰。如果不對通訊產品做抗干擾設計，將會導致通訊時斷時續，從而導致通訊產品無法正常使用。因此，針對通訊產品的抗干擾設計方法很多，主要分為硬件抗干擾設計和軟件抗干擾設計。硬件抗干擾設計有很多，可以從芯片選擇、硬件濾波設計、加屏蔽線纜等方面來考慮。軟件抗干擾設計也有很多，可以從冗余算法、自適應濾波等方面來考慮。硬件抗干擾設計會增加通訊產品的成本和設計復雜度，而軟件抗干擾設計算法如果復雜的話，也將增加軟件的復雜度和可維護性。

通訊軟件的數據幀在發送前是通過軟件來確定的，但是發送過程卻是通過硬件來完成的，因此，通訊軟件設計的難點在于數據幀的接收。通訊軟件在運行時存在通訊速率，而通訊速率與波特率有關。每個數據幀都有具體字節個數，考慮到波特率，接收每個數據幀都是需要時間的。現有技術中，在數據接收過程中，例如有如下數據幀

0x03?0x02?0x24?0x3A?0x29?0x00?0xBE?0xE9

幀頭?數據????????????????數據?校驗和

現有技術在進行該數據幀的接收時，延時一個確定的時間或者固定一個時間后進行幀頭檢測，如設置時間為1ms，時間一到1ms就開始進行數據幀接收，這時進行數據幀幀頭檢測，發現不是0x03就認為本次接收數據幀失敗，如果幀頭是0x03就進行整個數據幀檢測，然后進行整個數據幀校驗，如果校驗和不是0xBE?0xE9也認為本次接收的數據幀失敗。這種方式雖然在一定程度上可以起到抗干擾的作用，但是屬于固定時間接收數據幀后檢測幀頭，發現幀頭不對就認為本次接收失敗，在干擾比較嚴重的場合，會導致通訊時斷時續，從而導致通訊產品無法正常使用。

【發明內容】

本發明的主要目的是：提供了一種高可靠性、可維護性、高通用性的通訊系統抗干擾方法。

為實現上述目的，本發明提出在通訊數據的接收過程中，包括數據幀幀頭檢測步驟：系統首先對待接收的數據幀幀頭進行過濾檢測；當檢測到數據幀幀頭是合法數據(通訊軟件認可的數據，隨通訊協議的不同而不同)時，才開始整個數據幀的接收。

上述的通訊系統抗干擾方法，在數據幀幀頭的過濾檢測步驟中，包括對數據幀頭的偵聽持續一個時間段，在該時間段內未偵聽到合法的幀頭時，視為本次數據幀接收失敗。在通訊數據的接收過程中，還包括數據幀接收計時檢測步驟：系統對數據幀接收計時，當其超出預定時限時，視為本次數據幀接收失敗。還包括對整個數據幀的驗證步驟：驗證接收到的整個數據幀的檢驗和是否正確；當判定校驗和錯誤時，視為本輪數據幀接收失敗。

當系統判定本次數據幀接收失敗時，將單輪通訊中數據幀接收失敗次數TimesNUM加1；當單輪通訊中數據幀接收失敗次數TimesNUM大于或等于單輪通訊中數據幀接收失敗次數上限MaxTimesNUM時，系統視本輪通訊為失敗。當系統認為本輪通訊失敗時，將對應的通訊失敗輪數累計變量CycleNUM加1，然后將單輪通訊中數據幀接收失敗次數TimesNUM清零，但是本輪并不報通訊故障或者通訊失敗，而是繼續下一輪通訊。當通訊失敗輪數累計變量CycleNUM大于或等于通訊失敗輪數累計上限MaxCycleNUM時，系統報通訊失敗。當通訊不成功輪數累計變量CycleNUM小于通訊失敗輪數累計上限MaxCycleNUM時，系統報通訊成功，在接收結束后，將通訊不成功輪數累計變量CycleNUM清零。

由于采用了以上的方案，本發明的方法通過對待接收的數據幀幀頭先行檢測，避免將非法信號作為數據幀的數據進行接收，可以有效抑制干擾給通訊所帶來的沖擊；特別在干擾比較強烈的通訊環境中，不會因該誤接收導致通訊失敗次數達到一定由系統自身規定的次數時，使通訊系統報通訊失敗。而且，本發明中對數據幀頭的檢測無須定時執行，具有很強的靈活性。

本發明的方法通過數據幀幀頭過濾檢測和數據幀接收計時，保證在通訊確實有問題的情況下不至于讓通訊系統陷入死循環，從而確保了數據幀接收時的幀頭檢測方法能夠正常實施，通訊得以繼續。

本發明通過多輪次通訊檢測來進行數據幀的接收，即使在干擾強烈的場合，仍可以避免頻繁強烈的干擾造成通訊系統的癱瘓，有效保證通訊的正常進行；盡管此時比較消耗時間，會造成通訊數據幀接收的速度變慢，但是保證了通訊的正常進行還是值得的。