一种基于RSSI无线网络通信系统及方法与流程

本发明涉及无线网络通信，尤其涉及一种基于rssi无线网络通信系统及方法。

背景技术：

目前，无线通信设备的使用过程中都是以用户或厂商设定的固定频率和固定功率进行无线信号传输。随着社会科技发展，各种无线通信设备的大量使用，使得空中电磁环境越来越复杂，各种无线通信设备同时工作时相互干扰，导致通信效果差，数据传输正确率不高。

技术实现要素：

本发明针对以上问题，提供了一种避开干扰频率，保证高质量通信的基于rssi无线网络通信系统及方法。

本发明的技术方案为：包括通过无线通信的主台和从台；

所述主台和从台均设有处理单元、rssi检测单元和收发单元，

所述处理单元用于数据处理，

所述rssi检测单元用于rssi检测工作，

所述收发单元用于无线数据收发工作；

所述rssi检测单元和收发单元分别与处理单元通信。

所述rssi检测单元包括天线和场强检测模块，其中，天线用于接收无线电信号，场强检测模块用于检测rssi值。

所述收发单元包括天线、频率合成器、收发信道和功放组件，其中，天线用于接收发无线电信号，频率合成器用于完成无线通信频率的生成，收发信道用于无线信号的收发处理，功放组件用于功率放大。

一种基于rssi无线网络通信系统的频率自适应方法，包括以下步骤：

s1、主、从台分别通过rssi检测单元对起始频率fs~结束频率fe范围内的rssi值进行检测，将读取的数据进行存储；

s2、设置初始功率等级最大，主台和从台都在初始工作频率fc工作；

s3、主台以周期t轮询从台，从台收到主台的轮询指令后应给出应答，

若主台收到应答后表示通信网络建立；

若主台未收到从台的应答，会一直轮询等待应答；

s4、主台收到应答后，主台查询从台的rssi值，

查询成功，从台将存储的rssi值上报给主台；

查询不成功，继续查询；

s5、计算最优频率集f1-fn；

s6、将最优频率集发送给从台；

发送成功，从台收到最优频率集后切换工作频率到f1；

发送不成功，继续发送；

s7、主台切换工作频率到f1，主台以周期t轮询从台，从台收到后给出应答；

s8、主台以周期t检测rssi值；

s9、当rssi值大于最大值vmax时，命令从台依次切换到下一个工作频率f2直至fn，切换成功后主台也相应切换到频率f2直至fn；

从f1-fn循环进行，然后在主、从台在对应的频率上进行数据传输；

当rssi值小于最大值vmax时，返回步骤s7；

或

当传输数据的正确率小于最小正确率dmin时命令从台依次切换到下一个工作频率f2直至fn，切换成功后主台也相应切换到频率f2直至fn；

从f1-fn循环进行，然后在主、从台在对应的频率上进行数据传输；

当传输数据的正确率大于最小正确率dmin时，返回步骤s7。

一种基于rssi无线网络通信系统的频率自适应方法，

步骤s5中，主台处理单元根据主台存储的rssi值和查询到的从台的rssi值进行取平均计算，选择出rssi均值最低的n个频率f1~fn，该n个频率点作为自适应最优频率集。

步骤s9中，传输数据的正确率为r，正确率的计算方式通过主台轮询从台的应答率来完成；

具体通过两个计数器来完成，一个计数器表示主台轮询从台的次数c1，另一个计数器表示主台收到从台正确应答的次数c2；

主台每次轮询从台后计数器c1加1，如果收到从台的正确应答则计数器c2加1，否则c2不变；这样计算出数据正确率r=c2/c1。

本发明在无线通信工作中，不需要用户干预，实时检测rssi值、实时计算传输数据正确率，自动选择最优频率，避开了各种无线干扰，保证通信的准确性。

附图说明

图1是本发明的系统框图，

图2是本发明的流程图。

具体实施方式

本发明如图1-2所示，包括通过无线通信的主台和从台；

其特征在于，所述主台和从台均设有处理单元、rssi检测单元和收发单元，

所述处理单元用于数据处理，

所述rssi检测单元用于rssi检测工作，

所述收发单元用于无线数据收发工作；

所述rssi检测单元和收发单元分别与处理单元通信。

本发明的无线通信设备在工作过程中，工作频率不需要用户干预。设备实时检测rssi值、实时计算传输数据正确率，自动选择最优频率，保证通信的正确性。

所述处理单元主要由arm处理器构成，负责对检测到的rssi值处理，经过决策选取出最优的频率，将最优的频率发送给收发单元的频率合成器生成所需的工作频点。

所述rssi检测单元包括天线和场强检测模块，其中，天线用于接收无线电信号，场强检测模块用于检测rssi值。

所述收发单元包括天线、频率合成器、收发信道和功放组件，其中，天线用于接收发无线电信号，频率合成器用于完成无线通信频率的生成，收发信道用于无线信号的收发处理，完成无线信号与用户数据的转换，功放组件用于功率放大。

一种基于rssi无线网络通信系统的频率自适应方法，包括以下步骤：

s1、主、从台分别通过rssi检测单元对起始频率fs~结束频率fe范围内（此范围可根据需要进行自定义）的rssi值进行检测，将读取的数据进行存储；该rssi值代表电磁环境的情况。

s2、为确保初始通信正常，设置初始功率等级最大，主台和从台都在初始工作频率fc工作；

s3、主台以周期t轮询从台，从台收到主台的轮询指令后应给出应答，待主台收到应答后表示通信网络建立。

若主台收到应答后表示通信网络建立；

若主台未收到从台的应答，会一直轮询等待应答；

s4、主台收到应答后，主台查询从台的rssi值，

查询成功，从台将存储的rssi值上报给主台；

查询不成功，继续查询；

s5、计算最优频率集f1-fn；

s6、将最优频率集发送给从台；

发送成功，从台收到最优频率集后切换工作频率到f1；

发送不成功，继续发送；

s7、主台切换工作频率到f1，主台以周期t轮询从台，从台收到后给出应答；

s8、主台以周期t检测rssi值；

s9、当rssi值大于最大值vmax时，命令从台依次切换到下一个工作频率f2直至fn，切换成功后主台也相应切换到频率f2直至fn；

从f1-fn循环进行，然后在主、从台在对应的频率上进行数据传输；

当rssi值小于最大值vmax时，返回步骤s7；

或

当传输数据的正确率小于最小正确率dmin时，此时的rssi值小于最小值vmin，命令从台依次切换到下一个工作频率f2直至fn，切换成功后主台也相应切换到频率f2直至fn；

从f1-fn循环进行，然后在主、从台在对应的频率上进行数据传输；

当传输数据的正确率大于最小正确率dmin时，此时的rssi值大于最小值vmin，返回步骤s7。

完成切换频率后，又去执行轮询从台这项工作。

以上检测过程是一个不断循环的过程。若需要切换频率，则主台和从台工作频率在f1-fn之间循环。

当实时检测的rssi值大于vmax（最大值）时，说明当前工作频率存在强干扰，则自动进行频率切换。

当传输数据的正确率小于dmin（最小正确率）时，此时的rssi值小于vmin（最小值），说明当前频率通信质量差，也自动进行频率切换。

其中，vmax和dmin为设定值。

步骤s5中，主台处理单元根据主台存储的rssi值和查询到的从台的rssi值进行取平均计算，选择出rssi均值最低的n个频率f1~fn（这些rssi的均值进行排序，从小到大或从大到小都可以，取出均值最低的n个频点），该n个频率点作为自适应最优频率集。

比如主台在50mhz-100mhz（步进1mhz）的频率点上采样了50个rssi值，从台也同样的在50mhz-100mhz（步进1mhz）的频率点上采样了50个rssi值。然后对相对应的50个值求平均后，取出最低值的n个值所对应的频点。n的范围可以用户定义，5个，10个都可以，这些频点就是用到的频点。

图中n取8，进行循环动作。

步骤s9中，传输数据的正确率为r，正确率的计算方式通过主台轮询从台的应答率来完成；即主台计算连续n次轮询数据的正确率r；

具体通过两个计数器来完成，一个计数器表示主台轮询从台的次数c1，另一个计数器表示主台收到从台正确应答的次数c2；

主台每次轮询从台后计数器c1加1，如果收到从台的正确应答则计数器c2加1，否则c2不变；这样计算出数据正确率r=c2/c1。

对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：

（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；

以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。