一种数字信息传输过程中降低模拟信道误码率的方法与流程

1.本发明涉及数字信息传输技术领域，具体地说，涉及一种数字信息传输过程中降低模拟信道误码率的方法。


背景技术：

2.如今人们的生活中无线技术已经无处不在，不论是家庭的wifi还是蓝牙都已经非常成熟，尤其是蓝牙，手机通过蓝牙与各种设备进行数字信息的连接，以通过蓝牙为载体实现数字信息的传输，例如蓝牙耳机与手机连接播放音乐、共享单车与手机通过蓝牙连接实现解锁等等。
3.数字信息传输是指用数字信号载荷消息进行传输的方式，分基带传输和载波传输，前者是数字信号直接在基带进行传输；后者是将数字信号对载波进行调制，以带通信号的形式进行传输，然而衡量数字信息传输可靠性的指标之一就有“误码率”；其中误码率的产生是由于在信息传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码。
4.对于共享单车来说，由于其暴露在外界环境中，经常受到雨水浸泡，而且在同一区域内一般都会存放有很多的共享单车，这样在蓝牙连接过程中受到的外界因素干扰非常大，这样就导致其在连接过程中误码率大幅度提升。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种数字信息传输过程中降低模拟信道误码率的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供一种数字信息传输过程中降低模拟信道误码率的方法，包括如下方法步骤：将寄存器的初始值归零，此时寄存器内存储有寻址跳频频率，然后计算出目前信息传输信号的跳频频率；对和进行加法运算，得到此刻时隙最终数据结果，然后将该结果映射到跳频列表内；将外界信号频率通过对比模块与跳频列表内的进行对比，对比过程中对干扰频率进行标记，标记结果为，并按照7位二进制的方式进行表达，具体的：姿态一、若蓝牙连接点附近不存在其他连接设备（即：需要连接的共享单车附近没有其他共享单车），然后直接跳过频率对比，并将寄存器清空；姿态二、若蓝牙连接点附近存在其他连接设备，使与干扰频率进行对比，其中：
当时，对寄存器进行赋值，记赋值，并增加的偏移量，使其离开干扰频率所在频段；当时，将寄存器清空；跳出后的经过中继节点传输，中继节点用于扩大信息传输信号的输出范围。
7.作为本技术方案的进一步改进，所述跳频列表内的调频序列采用分段算法，其算法步骤如下：将跳频列表内的偶数调频数据进行顺序排序；再将奇数调频数据按照顺序排序。
8.作为本技术方案的进一步改进，所述中继节点的选择采用穷举算法，其算法步骤如下：对跳频频率范围内可连接的中继节点集合进行功率分配；找出误码率最小的中继节点集合，作为最优中继节点集合，并对最优中继节点集合内的跳频频率进行放大，然后转发，以扩大跳频频率输出的范围。
9.作为本技术方案的进一步改进，所述误码率计算公式如下：；其中，为中继节点集合；为中继节点个数；为误码率；为转发路径的信噪比；为接收节点与中继节点传输路径的信噪比；为中继路径的信噪比；为调制常数； 为依赖常数，随的增加而增加。
10.作为本技术方案的进一步改进，所述中继节点集合采用次优功率分配算法，其算法步骤如下：计算各个中继节点的等效增益，等效增益具体计算公式如下：；其中，为中继节点； 为中继节点方差；为传输信道方差；计算中继节点的最优值，其计算公式如下：；
根据值得到最优中继点集合，其中为最优中继点；将功率的一半分给各最优中继点，剩下一半分给跳频频率的输出节点。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果：1、该数字信息传输过程中降低模拟信道误码率的方法中，通过对跳频频率增加偏移量使其离开干扰频率所在的频段，从而避免与干扰频率相撞，解决了共享单车在进行蓝牙连接时，受到附近的共享单车干扰导致误码率增大的问题。
12.2、该数字信息传输过程中降低模拟信道误码率的方法中，通过对跳频列表的跳频序列进行排序，使其囊括在一个区间内，从而降低离散分布的跳频相撞的概率，以达到蓝牙需要满足序列相关性的要求，而且蓝牙设备标识以及时钟转换的时候，跳频序列会立刻进行转换，非常简便快捷。
附图说明
13.图1为本发明的整体流程图；图2为本发明的分段算法排序步骤流程图；图3为本发明的穷举算法步骤流程图；图4为本发明的次优功率分配算法步骤流程图；图5为本发明的次优功率分配算法模型示意图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.实施例1请参阅图1所示，本发明提供一种技术方案：本发明提供一种数字信息传输过程中降低模拟信道误码率的方法，包括如下方法步骤：将寄存器的初始值归零，此时寄存器内存储有寻址跳频频率，然后计算出目前信息传输信号的跳频频率 ；对和 进行加法运算，得到此刻时隙最终数据结果，然后将该结果映射到跳频列表内，以保证跳频列表内跳频频率时隙的一致性；将外界信号频率通过对比模块与跳频列表内的进行对比，对比过程中对干扰频率进行标记，标记结果为，并按照7位二进制的方式进行表达，具体的：
姿态一、若蓝牙连接点附近不存在其他连接设备（即：需要连接的共享单车附近没有其他共享单车），然后直接跳过频率对比，并将寄存器清空；姿态二、若蓝牙连接点附近存在其他连接设备，使与干扰频率进行对比，其中：当时，对寄存器进行赋值，记赋值 ，并增加 的偏移量，使其离开干扰频率所在频段；当时，将寄存器清空；跳出后的经过中继节点传输，中继节点用于扩大信息传输信号的输出范围。
16.具体在使用时，本实施例以共享单车锁车进行举例，首先打开移动设备端的蓝牙，通过蓝牙与共享单车a（=64mhz）建立链路，此时寄存器的初始值归零，假设建立链路共享单车附近还有其他共享单车b，此时共享单车b的跳频频率为共享单车a的干扰频率，=64mhz，然后将该频率与进行对比，得出共享单车a产生的干扰频率和共享单车b跳频频率相等，此时对寄存器进行赋值，并增加 的偏移量32mhz，使跳出干扰频率所在频段，以降低锁车过程中产生的误码率。
17.实施例2为了降低跳频列表内频率相撞的可能性，本实施例与实施例1不同的是，请参阅图2所示，其中：所述跳频列表内的调频序列采用分段算法，其算法步骤如下：将跳频列表内的偶数调频数据进行顺序排序；再将奇数调频数据按照顺序排序，这样32位的跳频频段就可以吧64mhz的频带全部囊括，可以涵盖79mhz宽带的80
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90％，因此几个匹克网都在同一区间里，那么跳频序列之间能够产生频率相撞的概率降低了很多，以达到蓝牙需要满足序列相关性的要求，而且蓝牙设备标识以及时钟转换的时候，跳频序列会立刻进行转换，非常简便快捷。
18.具体工作时，请参阅图2所示，首先从共享单车79跳频以及地址高22位的时钟地址中选择不间断的32跳频段，然后将所有的27位时钟以及设备标识形成一个5位序号,取32跳频段里的其中一个,随意访问这些跳频点，依照偏移量在跳频段里选择其他的32跳频段，以此类推，将跳频列表内放置79个跳频频率进行标号，而后把跳频列表里放置的全部偶数频率进行排序,再把全部的奇数频率按照顺序进行排序,最终得到跳频排序列表。
19.实施例3为了进一步降低在中继节点在传输过程中的误码率，本实施例与实施例1不同的是，请参阅图3所示，其中：所述中继节点的选择采用穷举算法，其算法步骤如下：
对跳频频率范围内可连接的中继节点集合进行功率分配；找出误码率最小的中继节点集合，作为最优中继节点集合，并对最优中继节点集合内的跳频频率进行放大，然后转发，以扩大跳频频率输出的范围。
20.具体的，所述误码率计算公式如下：；其中，为中继节点集合；为中继节点个数；为误码率；为转发路径的信噪比；为接收节点与中继节点传输路径的信噪比；为中继路径的信噪比；为调制常数；为依赖常数，随的增加而增加。
21.实施例4为了减少穷举算法在中继节点数目过多时的计算量，本实施例与实施例3不同的是，请参阅图4所示，其中：所述中继节点集合采用次优功率分配算法，其算法步骤如下：计算各个中继节点的等效增益，等效增益具体计算公式如下：；其中，为中继节点；为中继节点方差；为传输信道方差；计算中继节点的最优值，其计算公式如下：；根据值得到最优中继点集合，其中为最优中继点；将功率的一半分给各最优中继点，剩下一半分给跳频频率 的输出节点。
22.具体在工作时，请参阅图5所示，其中s为跳频频率 的输出节点，d为最后的目的节点，首先计算出各个中继节点的等效增益，此时计算出来得出r1的等效增益为0.1，r2的等效增益为0.2，r3的等效增益为0.4，并且假设预设最优值为5（r3至rm之间的中继点等效增益为升序列排布），从而得出r1和r2均不小于5，因此最优中继点集合，其中与rm等同，从而通过次优功率分配算法只需计算
m个中继节点的等效增益，相对于穷举算法的次计算功率分配，大大降低了运算的复杂度。
23.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。