[發明專利]一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸系統及其工作方法

在審

• 申請號: 201810273163.5
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108234372A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 李勇
• 申請（專利權）人: 成都億佰特電子科技有限公司
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 賀理興

1.一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸系統，包括兩臺單片機，每臺單片機均連接一個射頻芯片，其特征在于數據傳輸雙方的位置均安裝有一臺單片機和與其連接的射頻芯片，所述的單片機包括環形緩沖區存儲串口，所述的射頻芯片包括與環形緩沖區存儲串口連接的信號接收模塊和信號調制模塊，與信號調制模塊連接的信道活動檢測模塊，與信道活動檢測模塊連接的信號輸出模塊。

2.根據權利要求1所述的一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸系統，其特征在于所述的無線傳輸系統還包括與信道活動檢測模塊連接的模擬信號發生器，所述的模擬信號發生器用于測量不同環境和不同調制模式下過濾干擾信號的閾值。

3.一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸方法，應用權利要求1所述的帶測距功能的多調制高速無線傳輸系統，其特征在于它包括以下步驟：

步驟1：在射頻芯片中預設本次數據傳輸的波特率；

步驟2：信號接收模塊接收外部數據，存儲至環形緩沖區存儲串口；

步驟:3：通過安裝于數據傳輸雙方位置的單片機和射頻芯片測量數據傳輸雙方的距離，信號調制模塊根據雙方的距離選擇相應的調制方式；

步驟4：環形緩沖區存儲串口通過射頻芯片將外部數據發送至數據接收端。

4.根據權利要求3所述的一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸方法，其特征在于所述的環形緩沖區存儲串口包括一個讀指針和一個寫指針，讀指針指向環形緩沖區存儲串口可讀部分，寫指針指向環形緩沖區存儲串口可寫部分，當有數據寫入時，讀指針位置不變，寫指針不斷加一。

5.根據權利要求4所述的一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸方法，其特征在于數據傳輸過程中，若環形緩沖區存儲串口內存有數據，則按照先進先出原則，每隔一定時間取出一段數據，通過射頻芯片使用大于波特率的空中速率將數據發出，讀指針不斷加一，直到與寫指針重合，數據發送結束。

6.根據權利要求3所述的一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸方法，其特征在于：步驟3所述的調制方式包括LORA調制方式、FLRC調制方式和GFSK調制方式，數據傳輸雙方的距離在500米以內選用GFSK調制方式，500米到1公里選用FLRC調制方式，1公里到3公里選用LORA調制方式。

7.根據權利要求3所述的一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸方法，其特征在于：步驟3中所述的射頻芯片還可以根據預設的波特率選擇相應的調制方式，當波特率為115200及以下時選用LORA調制方式，當波特率為115200至460800時選用FLRC調制方式，當波特率為460800至921600時選用GFSK調制方式。

8.根據權利要求3所述的一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸方法，其特征在于：在射頻芯片向無線數據接收端發送數據之前先檢測干擾信號，檢測干擾信號包括以下步驟：

步驟201：設定不同調制模式下的干擾閾值；

步驟202：射頻芯片中的信道活動檢測模塊(CAD)從射頻芯片中讀取RSSI值，計算當前空中的干擾信號強度；

步驟203：當干擾信號強度小于當前調制模式下的干擾閾值時，信道活動檢測模塊通知環形緩沖區存儲串口開始傳輸數據。

9.根據權利要求3所述的一種帶測距功能的多調制高速無線傳輸方法，其特征在于步驟3中測量數據傳輸雙方的距離包括以下步驟：

步驟301：在數據傳輸雙方的位置均安裝一個設有環形緩沖區存儲串口的單片機和一個射頻芯片；

步驟302：定義數據發送方的單片機和射頻芯片為主機，數據接收方的單片機和射頻芯片為從機；

步驟303：主機向從機發送測距請求信號，然后進入信號接收狀態并開始計時；

步驟304：從機接收到主機發送的測距請求后，立刻向主機發送測距應答信號；

步驟305：主機接收到測距應答信號后停止計時，記主機的計時時間為數據飛行時間；

步驟306：單片機通過數據飛行時間計算數據傳輸雙方的距離，并輸出至環形緩沖區存儲串口。