[發明專利]一種基于能量感知的抗干擾跨協議通信方法及系統

有效

• 申請號: 202011589210.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112804640B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王薇;何鼎升;賈萬;牛進平;陳曉江;崔莉
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: H04W4/021
• 分類號: H04W4/021;H04W4/33;H04W84/18
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王芳

本發明屬于通信領域，公開了一種基于能量感知的抗干擾跨協議通信方法及系統，該方法通過在接收端對采到的信道RSSI(Received Signal Strength Information)數據用能量上升下降沿來進行片段劃分，同時設計了動態恢復策略來抵御共存干擾帶來的有效+碼字延遲。本發明基于M序列設計了一種具有強抗干擾能力的編碼方式，使得信號源對信道RSSI值的擾動呈現穩定特性，從而利用編碼特殊的相關性，提出一種合并同步與信息傳輸的模型，在無需前導碼的情況下就能完成異構設備間同步，最終達到在干擾源存在的條件下仍能準確提取WiFi發送端發送空調控制信息的目的。

技術領域

本發明屬于通信領域，具體涉及一種基于能量感知的抗干擾跨協議通信方法及系統。

背景技術

近年來，大型空調系統都使用基于ZigBee的紅外控制系統，以解決單純紅外控制帶來的受限于距離、角度、是否存在遮擋等缺點。這種技術利用PC 端串口助手給ZigBee協調器發送指令，再將無線指令從ZigBee協調器發給 ZigBee終端來控制空調風速、溫度等參數的改變，摒棄了傳統的遙控器。另一種方法就是PC端直接發送WiFi信號，然后在真實環境中部署一個擁有多種接入方式的網關，利用橋接技術間接完成WiFi發送端與ZigBee接收端之間的通信。但這兩種技術都使用了專用設備，這將將會帶來額外的硬件消耗、復雜的部署方式和額外的流量，從而可能會加劇異構網絡間的干擾，致使通信效率降低。這些缺陷導致這類技術難以在普適環境中被廣泛應用。

因此，在智能空調場景下，如何利用利用現代技術降低設備成本代價，實現人性化控制方式，完成異構無線網絡間的連通，是智能空調系統亟需解決的嚴峻挑戰。CTC(Cross-Technology Communication)技術避免了專用設備帶來的硬件消耗和通信效率低等問題，并可以讓異構無線網絡(WiFi、ZigBee等) 設備輕松完成通信。然而現有的CTC方法都具有同樣一個問題，即都沒有考慮在共存干擾(有干擾源存在)環境中進行跨協議通信，其本質在于干擾源會干擾發送端的碼字發送，使碼字不規律的延遲，而致使接收端難以正確解讀發送端的信息。這些問題為跨協議通信技術在智能空調系統下的部署帶來了嚴峻挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于能量感知的抗干擾跨協議通信方法及系統，用以解決現有技術中有干擾源存在的情況下跨協議通信的問題。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：

一種基于能量感知的抗干擾跨協議通信方法，包括如下步驟：

步驟1：發送端獲取當前信道的信道占用率和原始數據包，根據信道占用率對原始數據包進行相關編碼，獲得原始編碼序列，通過當前信道發送原始編碼序列；

步驟2：接收端獲取當前信道中的RSSI數據，將得到的RSSI數據劃分為上升沿RSSI片段或下降沿RSSI片段，得到多個上升沿RSSI片段和多個下降 沿RSSI片段；

步驟3：接收端獲取每個上升沿RSSI片段的指紋特征，將每個上升沿RSSI 片段的指紋特征分別與指紋特征閾值進行比較，剔除不滿足指紋特征閾值的上升沿RSSI片段，將步驟2獲得的所有下降沿RSSI片段和剔除后的所有上升沿RSSI片段進行拼接，得到解碼序列；

步驟4：接收端獲取當前信道的信道占用率，根據當前信道的信道占用率選擇滑動窗口，在解碼序列上平移滑動窗口，每平移一次計算一次平移后的滑動窗口內的解碼序列與原始編碼序列的相關性，直至出現連續兩個滑動窗口的相關性結果均大于相關性閾值時，將滑動窗口平移一次，執行步驟5；

步驟5：接收端從滑動窗口當前所覆蓋的位置進行解碼獲得原始數據包中的數據，所述解碼包括如下子步驟：

步驟5.1：對滑動窗口當前所覆蓋的解碼序列和原始編碼序列計算相關性，若計算出的相關性結果大于相關性閾值，則解碼成功，獲得原始數據包中對應的部分數據，平移一次滑動窗口后返回執行步驟5.1；