[發明專利]一種基于USRP的通信頻率選擇方法和裝置

有效

• 申請號: 201810639015.0
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108880601B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 郭偉斌;李曉帆;張莎;高暉;林達宜;謝海寧;周健;羅裬
• 申請（專利權）人: 深圳無線電檢測技術研究院;國網上海市電力公司
• 主分類號: H04B1/401
• 分類號: H04B1/401;H04B1/00;H04B1/50;H04B17/336;H04B17/382
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 康正德;盛惠華

本發明提供了一種基于USRP的通信頻率選擇方法和裝置，實現了基于USRP的電網運行數據無線采集傳輸系統中使用的通信頻率的選擇。在對發射端和接收端的不同待測接收頻率進行通信質量檢測以及發射端和接收端互相傳輸選取的最優頻率信息的過程中，發送信號的一端的發送頻率與接收信號的另一端的接收頻率始終相等，并形成簡便、有效的反饋機制，有效保證可靠的無線通信連接，確保了無線通信系統可以穩定有效的運行。同時，根據發射端和接收端在各自的每一個待測接收頻率下的接收信噪比SNR，有效地從多個預設的待測接收頻率中選出信道狀態最好的信道進行通信，提高電網運行數據無線采集傳輸系統的傳輸質量。

技術領域

本發明涉及電力系統狀態監測與無線通信技術領域，特別是一種基于通用軟件無線電外設USRP的通信頻率選擇方法和裝置。

背景技術

隨著智能電網建設以及工業用電、居民用電對穩定電能的迫切需求，對電網設備運行數據的實時、準確監測日趨重要，變電站系統自動化正成為一種不可改變的趨勢。然而，在電力行業變電站巡檢領域，對于現有專網、公網無能力覆蓋區域，人工巡檢依然是主要方式。在人工巡檢方式中，工作人員綜合運用感官以及一些配套的檢測儀器對變電設備進行以簡單定性判斷為主的檢查，因此，該方式存在勞動強度大、檢測質量分散、主觀因素多等缺陷。面向傳統網絡無能力覆蓋區域，應用智能化便攜式的無線通信技術取代傳統人工巡檢，提高變電站巡視的靈活性和效率，具有巨大的經濟價值。

然而，因為無線通信技術中的通信系統是無線接入的，因此其通信是一個不可靠的連接過程，即，發射端并不知道接收端是否已經接到了自己發送的信號，這就需要引入一系列的反饋機制來確認信號是否傳送成功。同時，變電站端的主要工作就是電能處理，而電流又會產生電磁波，因而變電站的運行過程會使周圍的電磁環境變得十分復雜，在某一時刻在特定頻率上可能會存在大量的噪聲，進而影響無線通信，只有選取當前沒有干擾或者干擾程度較小的頻率并在此頻率下進行通信才能取得較好的信號傳輸效果。

因此，從電網設備數據檢測應用針對特殊環境的實際需求角度考慮，如何有效、簡便地選擇發射端與接收端之間的最優通信頻率并保證通信的可靠連接成為目前電力系統狀態監測與無線通信中亟待解決的問題。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的基于通用軟件無線電外設USRP的通信頻率選擇方法和裝置。

根據本發明實施例的一方面，提供了一種基于通用軟件無線電外設USRP的通信頻率選擇方法，應用于USRP設備的發射端，包括：

設置所述發射端的初始發送頻率和初始接收頻率；

將第一待測頻率序列和第二待測頻率序列分別設置為所述發射端的待測發送頻率序列和待測接收頻率序列，其中所述第一待測頻率序列是通過選取所述發射端和接收端的可通信范圍內的N個待測頻率生成的序列，所述第二待測頻率序列是通過選取所述發射端和接收端的可通信范圍內的N個待測頻率生成的不同于所述第一待測頻率序列的序列，N為大于1的整數；

在所述初始接收頻率下接收到來自接收端的第一頻率選擇控制信號，其中所述接收端發送所述第一頻率選擇控制信號的發送頻率等于所述發射端的初始接收頻率；

根據所述第一頻率選擇控制信號，將所述發射端的接收頻率從所述初始接收頻率調整為所述發射端的待測接收頻率序列中的第一個待測接收頻率；

在所述初始發送頻率下向所述接收端發送第一頻率選擇反饋信號，從而所述接收端在接收頻率等于所述發射端的初始發送頻率的情況下接收到所述第一頻率選擇反饋信號后，將自身的發送頻率從所述發射端的初始接收頻率調整為所述接收端的待測發送頻率序列中的第一個待測發送頻率，并將自身的接收頻率從所述發射端的初始發送頻率調整為所述接收端的待測接收頻率序列中的第一個待測接收頻率，其中所述接收端的待測發送頻率序列和待測接收頻率序列分別等于所述第二待測頻率序列和所述第一待測頻率序列；