[發明專利]一種基于無線路由器的藍牙數據包傳輸方法

在審

• 申請號: 202210285176.0
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114679365A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳垣毅
• 申請（專利權）人: 浙大城市學院
• 主分類號: H04L27/36
• 分類號: H04L27/36;H04L27/38;H04L1/00;H04W4/80
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種基于無線路由器的藍牙數據包傳輸方法，包括：將有序的藍牙數據包比特流轉換為隨機無序的WiFi數據流；將WiFi數據流與偽隨機序列進行異或操作；將WiFi數據流進行前向糾錯編碼與解碼；采用松弛法對WiFi數據流進行正交幅度調制；插入循環前綴；構建正交波形信號。本發明的有益效果是：本發明在不需要對無線路由器進行硬件修改的前提下，有效利用廣泛部署的WiFi設施提高藍牙信號的傳輸距離，擴大藍牙信號的覆蓋范圍以接收信號。

技術領域

本發明涉及藍牙信號傳輸領域，更確切地說，它涉及一種基于無線路由器的藍牙數據包傳輸方法。

背景技術

藍牙和WiFi無線網絡是實現萬物互聯兩種主要通信技術。據報告藍牙定位設備的數量預計將以每年43％的速度增長，到2023年將達到4.31億臺，在商業和工業環境(例如零售商、建筑物和機場)提供定位和自動化追蹤等關鍵服務。此外，藍牙也是用于個人音頻流傳輸的主要技術，僅2019年全球就出貨了11億的藍牙音頻設備(例如藍牙耳機和音響等)。另一方面，據思科估到2023年，僅公共WiFi熱點的數量就將達到6.28億個，而全球活躍使用的WiFi設備已經超過130億。如果WiFi無線路由器可以同時用于傳輸藍牙信號，將顯著增加藍牙信號的覆蓋范圍，并在僅存在WiFi硬件的環境中提供有用的藍牙定位和音頻傳輸功能。然而，由于藍牙和WiFi無線通訊技術具有各自特定的設計目標和原則，以及各自不同的硬件規格和軟件協議，使得這兩種通訊技術的軟硬件無法進行交互協作，利用WiFi無線路由器傳輸藍牙信號非常具有挑戰性(例如，最上層的藍牙協議在時域中對信息進行編碼，而WiFi無線傳輸(使用正交頻分復用技術并在頻域中對信息進行編碼)。此外，WiFi信號傳輸過程的大多數位操作和信號處理將由無線路由器自動處理，無法從軟件層面繞開，當傳輸藍牙數據包時，這些操作將顯示為無效的異常信號。盡管現有一些無線傳輸設備可以傳輸任意波形，如博通的802.11ac芯片，但這些設備的信息傳輸非實時的且需要進行硬件修改，不利于進行普適推廣。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供了一種基于無線路由器的藍牙數據包傳輸方法，所述技術方案如下：

步驟1、將物理層中有序的藍牙數據包比特流轉換為隨機無序的WiFi數據流；

步驟2、通過無線路由器驅動程序中提供的函數或移位寄存器生成偽隨機序列，利用無線路由器擾碼器將步驟1處理后得到的WiFi數據流與所述偽隨機序列進行異或操作；

步驟3、向步驟2處理后得到的WiFi數據流進行前向糾錯編碼與解碼；

步驟4、采用松弛法對步驟3處理后得到的WiFi數據流進行正交幅度調制，求解最接近原始相位信號的時域信號；

步驟5、向步驟4處理后得到的時域信號插入循環前綴；通過配置接收端，對循環前綴樣本進行丟棄；

步驟6、通過累加的方式將步驟5得到的時域信號轉換為對應的相位信號，對相位信號進行傅里葉變換以轉換為符合無線路由器傳輸需求的正交波形信號。

作為優選，步驟3具體包括以下步驟：

步驟3.1、利用前向糾錯編碼器向步驟2處理后得到的WiFi數據流添加冗余信息；

步驟3.2、利用卷積碼對WiFi數據流進行前向糾錯編碼；生成卷積碼解碼表，所述卷積碼解碼表包含待編碼二進制及對應二進制卷積碼；

步驟3.3、根據解碼表對待解碼的WiFi數據流進行解碼。

作為優選，步驟4具體包括以下步驟：

步驟4.1、傅里葉變換將時域信號轉換為頻域信號；

步驟4.2、松弛法求解頻域波形的最佳擬合；

步驟4.3、逆傅里葉變換將頻域信號轉換為時域信號。