[發明專利]通過噪聲信道進行異步數據傳輸的方法和收發器

有效

• 申請號: 201680061113.X
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN108141318B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: Y·瑪麗安卡
• 申請（專利權）人: 亞馬電子有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

根據本發明，提供了一種通過噪聲信道進行異步數據傳輸的方法和收發器。該方法至少包含以下步驟：提供數據幀，所述數據幀包含至少一個起始位、有效載荷數據和至少一個停止位，所述數據幀具有預定位數；通過至少使用所述數據幀的起始位和停止位周期來形成具有預定長度的信令前導碼；通過將所述信令前導碼附加到所述有效載荷數據來構建處理的數據幀，所述處理的數據幀具有相同的預定位數；以及通過使用信令調制方案來調制處理的數據，并且通過所述噪聲信道傳輸調制處理的數據。傳輸方法可以有利地實施用于通過DC和/或AC電源線的數據傳輸，例如在車輛或汽車中。盡管在數據信道上發生噪聲，但是該方法以穩健的方式傳輸數據，并且不需要進一步的糾錯碼。

技術領域

本發明涉及通過數據信道進行通信，特別是通過DC和/或AC電源線進行通信，并且更具體地，涉及通過噪聲信道進行異步數據傳輸的方法和收發器。

背景技術

眾所周知，電子設備和系統必須經由數據總線與其他電子設備或系統進行通信。例如，在許多情況下使用通用異步收發器(UART)來使設備(例如集成電路或微處理器)能夠從其他電子設備接收數據并向其發送數據。

為了確保接收器和發射器能夠識別有效載荷數據，可以實施起始位/停止位同步系統。所述同步系統在數據項的頭部插入起始位并在數據項的尾部插入停止位，從而允許接收設備識別傳輸的數據項的頭部和尾部而不傳輸任何同步信號。以起始位開始并以停止位結束的數據項可以被稱為“幀”或“數據幀”。沒有數據通過通信信道傳輸的狀態被稱為“空閑”狀態(邏輯值“1”)。響應于檢測到通常是邏輯值“0”的起始位，處于空閑狀態的接收設備檢測到幀的開始，并開始對數據項進行采樣。接收設備繼續對預定數據長度進行采樣，并響應于檢測到通常是邏輯值“1”的停止位而返回到空閑狀態。因此，接收器或接收設備可以用類似的方式接收后續幀。此外，可以想象，傳輸設備和接收設備可以預先共享諸如位速率、數據長度、停止位長度和錯誤檢測(奇偶校驗位和CRC、信道質量等)的信息。

如果要通過噪聲信道，例如電源線等傳送數據幀，則可能發生接收器將不能正確檢測作為起始位的數據幀的開始，這導致發射器和接收器之間的同步問題。此外，為了改善噪聲性能，可以保護數據免受錯誤影響。保護消息或數據幀的通常方法是實施例如前向糾錯碼等。

EP 1292060 B1公開了在噪聲信道上互連的多個設備之間的信令方法。為了避免冗余糾錯碼，EP 1292060 B1的方法提出使用相變或相移的組合來確保通過電源線正確傳輸有效載荷數據，以下通過數據信道的這種數據傳輸將被命名為信令。

已知的防錯碼對于保護短數據(例如只有一個字節的數據)是低效的，特別是在例如電源線(例如DC和/或AC電源線)的噪聲信道上。由于電源線信道(例如DC和/或AC電源線信道)上的噪聲，可能會出現數據降級，這導致該特定數據信道上的傳輸低效。

本發明的目的

因此，本發明的目的是提供一種獨立于其數據長度的穩健的數據傳輸方法，該方法可以特別適用于噪聲傳輸信道。此外，本發明的另一目的是提供一種能夠與短消息進行通信并能夠克服現有設備的問題的收發器。

發明內容

根據本發明，提供一種通過噪聲信道進行異步傳輸的方法。該方法至少包含以下步驟：提供數據幀，所述數據幀包括至少一個起始位、有效載荷數據和至少一個停止位，所述數據幀具有預定位數；通過至少使用所述數據幀的所述起始位和停止位周期來形成具有預定長度的信令前導碼；通過將所述信令前導碼附加到所述有效載荷數據來構建處理的數據幀，所述處理的數據幀具有相同的預定位數；以及通過使用信令調制方案來調制所述處理的數據，并且通過所述噪聲信道傳輸所述調制處理的數據。