CN102594384B - 抗干扰的发射装置、接收装置以及无线通讯系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种抗干扰的发射装置、接收装置以及无线通讯系统以及方法，抗干扰的无线通讯系统包含该发射装置以及该接收装置。发射装置于一第一频道以及一第二频道传送第一信号以及第二信号，以及接收接收装置所回传的对应于第一信号的接收码以及对应于第二信号的确认信号。发射装置依据接收到接收码的第一延迟时间以及接收到确认信号的第二延迟时间切换第一频道或第二频道至一干净的第三频道进行通讯。上述的无线通讯系统可依据使用中的频道的干扰程度自动切换至干扰较少的其它频道，以维持较佳的通讯品质。

Description

抗干扰的发射装置、接收装置以及无线通讯系统以及方法

技术领域

本发明有关一种发射装置、接收装置以及无线通讯系统以及方法，特别是一种抗干扰的发射装置、接收装置以及无线通讯系统以及方法。

背景技术

无线通讯技术可让使用者摆脱缆线的限制，因此无线通讯技术已广泛应用于各式消费产品，例如无线局域网络、蓝芽耳机、无线键盘/鼠标、无线家用电话、游戏控制器等。然而，一无线通讯系统的射频信号可能成为另一无线通讯系统的干扰源，进而影响通讯品质。对于实时性(real-time)要求较高的无线音讯或视讯传输系统而言，轻微的延迟或中断都会带来较差的使用感受。

综上所述，如何抵抗不同无线通讯系统间或环境噪声的干扰便是目前极需努力的目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗干扰的发射装置、接收装置以及无线通讯系统以及方法，其是以两个通讯频道传送信号以及接收回传的接收码、确认信号，并依据每一频道的使用情形建立数据库，当其它射频信号干扰使用中的频道时即可切换至数据库中干扰较少的频道来传输数据，藉此降低其它射频信号或噪声的干扰。

根据本发明一方面提供一种抗干扰的无线通讯系统包含一发射装置以及一接收装置。发射装置包含一第一收发器、一第一计时单元、一统计分析单元以及一频道选择单元。第一收发器用以将一第一信号以及一第二信号转换为一射频信号、分别于一第一频道以及一第二频道传送射频信号的一第一部分以及一第二部分，以及接收对应于第一信号的一接收码、对应于第二信号的一确认信号以及一环境信号，其中射频信号的第一部分以及第二部分至少其中之一包含一前向纠错(FEC)码。第一计时单元用以计数接收到接收码的一第一延迟时间，并依据第一延迟时间输出一第一触发信号。统计分析单元用以计数接收到确认信号的一第二延迟时间，并依据第二延迟时间输出一第二触发信号，以及依据确认信号以及环境信号建立一数据库。频道选择单元与第一收发器、第一计时单元以及统计分析单元电性连接，并依据第一触发信号以及第二触发信号至少其中之一控制第一收发器切换第一频道或第二频道至一第三频道进行传送以及接收，且将第三频道的相关数据嵌入射频信号，其中第三频道是选自数据库中干扰较少的频道。接收装置包含一第二收发器以及一控制器。第二收发器用以于第一频道以及第二频道接收射频信号以及回传接收码以及确认信号。控制器与第二收发器电性连接，用以依据射频信号中第三频道的相关数据控制第二收发器切换第一频道或第二频道至第三频道进行传送以及接收。

根据本发明另一方面提供一种发射装置用以与一接收装置组成上述的抗干扰的无线通讯系统。发射装置包含一收发器、一计时单元、一统计分析单元以及一频道选择单元。收发器用以将一第一信号以及一第二信号转换为一射频信号、分别于一第一频道以及一第二频道传送射频信号的一第一部分以及一第二部分，以及接收接收装置所回传的接收码、确认信号以及一环境信号，其中射频信号的第一部分以及第二部分至少其中之一包含一前向纠错(FEC)码。计时单元用以计数接收到接收码的一第一延迟时间，并依据第一延迟时间输出一第一触发信号。统计分析单元用以计数接收到确认信号的一第二延迟时间，并依据第二延迟时间输出一第二触发信号，以及依据确认信号以及环境信号建立一数据库。频道选择单元与收发器、计时单元以及统计分析单元电性连接，用以依据第一触发信号以及第二触发信号至少其中之一控制收发器切换第一频道或第二频道至第三频道进行传送以及接收，且将第三频道的相关数据嵌入射频信号，其中第三频道是选自数据库中干扰较少的频道。

根据本发明又一方面提供一种接收装置用以与一发射装置组成上述的抗干扰的无线通讯系统。接收装置包含一收发器以及一控制器。收发器用以于一第一频道以及一第二频道接收发射装置所传送的射频信号以及回传对应于一第一信号的一接收码以及对应于一第二信号的一确认信号。控制器与收发器电性连接，用以依据射频信号中第三频道的相关数据控制收发器切换第一频道或第二频道至第三频道进行传送以及接收。

根据本发明再一方面提供一种抗干扰的无线通讯方法包含：一发射端分别于一第一频道以及一第二频道传送包含一第一信号以及一第二信号的一射频信号的一第一部分以及一第二部分，其中射频信号的第一部分以及第二部分至少其中之一包含一前向纠错(FEC)码；一接收端于第一频道以及第二频道接收射频信号的第一部分以及第二部分以及回传对应于第一信号的一接收码以及对应于第二信号的一确认信号；发射端依据确认信号以及接收到的一环境信号建立一数据库；以及发射端依据接收到接收码的一第一延迟时间以及接收到确认信号的一第二延迟时间至少其中之一切换第一频道或第二频道至一第三频道进行传送以及接收，其中第三频道是选自数据库中干扰较少的频道。

本发明的有益技术效果是：，本发明的抗干扰的发射装置、接收装置以及无线通讯系统以及方法是以两个通讯频道传送信号，并依据每一频道的使用情形建立数据库。此外，利用接收到接收端所回传的接收码及/或确认信号的延迟时间来判断使用中的频道是否受到干扰。因此，本发明的抗干扰的无线通讯系统以及方法在其中之一使用频道受到干扰时，可依据数据库中的频道数据切换至干净或干扰较少的频道，并以另一未受到干扰的频道通知接收端切换频道，藉此降低其它射频信号或噪声的干扰。此外，发射端所传送的射频信号包含FEC码，因此接收端可依据任一频道的接收信号完整重建或部分重建发射端所传送的数据，以进一步改善通讯品质。

以下通过具体实施例配合附图详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为显示本发明一实施例的抗干扰的无线通讯系统的方块图。

图2a以及图2b为显示本发明一实施例的抗干扰的无线通讯系统切换频道的过程示意图。

图3为显示本发明一实施例的抗干扰的无线通讯方法的流程图。

具体实施方式

请参照图1，本发明的一实施例的抗干扰的无线通讯系统包含一发射装置1以及一接收装置2。发射装置1包含一第一收发器11、一第一计时单元12、一统计分析单元13以及一频道选择单元14。第一收发器11用以传送以及接收射频信号。请一并参照图2a，举例而言，第一收发器11将一第一信号以及一第二信号转换为一射频信号，并分别于一第一频道CH1以及第二频道CH2传送射频信号的一第一部分RF1以及一第二部分RF2，如图2a的通讯期间T1所示。于一实施例中，射频信号的第一部分RF1以及第二部分RF2至少其中之一包含一前向纠错(Forward Error Correction，FEC)码。于一实施例中，发射装置1是在不同的单位时间分别于第一频道CH1以及第二频道CH2传送包含FEC码的射频信号的第一部分RF1以及第二部分RF2。因此，当第一频道CH1或第二频道CH2受到干扰时，接收端即可利用接收自未受到干扰的第一频道CH1或第二频道CH2的射频数据来完整重建或部分重建发射装置1所传送的数据。第一收发器11亦于第一频道CH1以及第二频道CH2接收对应于第一信号的一接收码(receiving code)、对应于第二信号的一确认信号(acknowledgement signal，ACK)以及一环境信号。环境信号可为其它无线通讯装置所传送的射频信号或环境中的无线电波。

第一计时单元12用以计数接收到对应于第一信号的接收码的一第一延迟时间，并依据第一延迟时间输出一第一触发信号。举例而言，当第一延迟时间大于一第一默认值，第一计时单元12即输出一第一触发信号，以触发频道选择单元14启动切换频道的程序。统计分析单元13用以计数接收到对应于第二信号的确认信号的一第二延迟时间，并依据第二延迟时间输出一第二触发信号。举例而言，当第二延迟时间大于一第二默认值，统计分析单元13即输出一第二触发信号，以触发频道选择单元14启动切换频道的程序。此外，统计分析单元13还依据对应于第二信号的确认信号以及第一收发器11所接收到的环境信号来建立一数据库，以了解所有可用频道的使用情形。

频道选择单元14与第一收发器11、第一计时单元12以及统计分析单元13电性连接。依据第一计时单元12所输出的第一触发信号、统计分析单元13所输出的第二触发信号或以上两者，频道选择单元14可得知第一频道CH1或第二频道CH2是否受到其它射频信号干扰，并在第一频道CH1或第二频道CH2受到干扰时，要求第一收发器11切换至一第三频道进行传送以及接收，其中第三频道是选自统计分析单元13所建立的数据库中干扰较少的频道。

接续上述说明，接收装置2包含一第二收发器21以及一控制器22。第二收发器21用以传送以及接收射频信号。举例而言，第二收发器21于第一频道CH1以及第二频道CH2接收发射装置1所传送的第一信号、第二信号以及回传对应于第一信号的接收码以及对应于第二信号的确认信号。控制器22与第二收发器21电性连接，用以依据第一频道CH1或第二频道CH2的干扰程度控制第二收发器21切换至第三频道进行传送以及接收。依据上述架构，本发明的无线通讯系统可判断使用中的第一频道或第二频道是否受到其它通讯装置所传送的射频信号或噪声的干扰，并在受到干扰时切换至干净或干扰较少的第二频道进行通讯。

于一实施例中，发射装置1可任意或周期性地于第一频道或第二频道(即使用中的频道)传送第一信号。接收装置2接收到发射装置1所传送的第一信号后，即回传一特定格式或特定内容的接收码，以表示接收装置2已接收到第一信号。频道选择单元14计数发射装置1接收到接收码的延迟时间是否大于一默认值，即可判断第一频道或第二频道是否受到其它射频信号或噪声干扰。此外，发射装置1传送包含数据的第二信号之后，亦可等待接收接收装置2所回传的确认信号。举例而言，第二信号包含音讯、视讯、控制指令或以上的组合。发射装置1通过计数接收到确认信号的延迟时间是否大于一默认值，亦可判断第一频道或第二频道是否受到其它射频信号或噪声干扰。

在收到第一计时单元12以及统计分析单元13至少其中之一所输出的触发信号后，频道选择单元14即从建立的数据库中选择干净或干扰较少的第三频道，并要求发射装置1切换至第三频道进行通讯。接收装置2则相对应地切换至第三频道接收发射装置1所传送的数据。于一实施例中，发射装置1可将第三频道的相关数据(例如频率)嵌入射频信号的第一部分以及第二部分至少其中之一，以使接收装置2可于未受到干扰的第一频道或第二频道接收到发射装置1所传送的射频信号，并依据其中的第三频道的相关数据，将受到干扰的第一频道或第二频道切换至第三频道进行通讯。

举例而言，请参照图2a，在通讯期间T1时，本发明的抗干扰的无线通讯系统是分别以第一频道CH1以及第二频道CH2进行通讯。于一实施例中，发射装置1可依据事先规划的单位时间，轮流以第一频道CH1以及第二频道CH2传送射频信号的第一部分RF1以及第二部分RF2。举例而言，发射装置1可于一单位时间时，以第一频道CH1传送射频信号的第一部分RF1，而在另一单位时间时，以第二频道CH2传送射频信号的第二部分。在通讯期间T2时，固定频率的其它通讯系统(例如无线局域网络)所使用的通讯频率F与第一频道CH1重叠。此时，发射装置1于第一频道CH1接收到接收码或确认信号的延迟时间大于一设定值，因此，在通讯期间T3，本发明的抗干扰的无线通讯系统即依据统计分析单元13所建立的数据库，将第一频道CH1切换至干净或干扰较少的第三频道CH3，并于第三频道CH3传送射频信号的第一部分RF1。

请参照图2b，在通讯期间T1时，本发明的抗干扰的无线通讯系统是以第一频道CH1以及第二频道CH2进行通讯。在通讯期间T2时，跳频的其它通讯系统(例如蓝芽通讯系统)所使用的通讯频率F与第一频道CH1重叠。由于跳频通讯系统在设定时间内即切换至另一通讯频率F’进行通讯，因此，发射装置1接收到接收码或确认信号的延迟时间即小于设定值。如图2b所示，在通讯期间T3时，跳频通讯系统已切换至另一通讯频率F’进行通讯，因此，本发明的抗干扰的无线通讯系统则维持在第一频道CH1传送射频信号的第一部分RF1而无需切换至其它频道。

于一实施例中，接收装置2包含一第二计时单元23，其与控制器22电性连接。第二计时单元23用以计数接收到第一信号的一间隔时间。比较发射装置1传送第一信号的周期以及接收装置2接收到第一信号的间隔时间即可判断使用中的第一频道或第二频道是否受到干扰。当间隔时间大于一设定值时，第二计时单元23可输出一第三触发信号。控制器22经第三触发信号触发，即通知发射装置1应将受到干扰的第一频道或第二频道切换至其它频道。发射装置1则依据接收装置2的要求，将第三频道的相关数据(例如频率)嵌入射频信号的第一部分以及第二部分至少其中之一，并于第一频道以及第二频道传送。接收装置2即可依据于未受到干扰的第一频道或第二频道所接收到包含第三频道的相关数据的射频信号控制第二收发器21切换至第三频道进行通讯。

请再参照图1，于一实施例中，发射装置1包含一数据源，其与第一收发器11电性连接。举例而言，数据源可为一音讯编码器15，其提供一音讯数据作为第二信号供第一收发器11进行传送。需注意的是，数据源亦可为视讯编码器或控制器等元件，以输出视讯或控制指令等数据。于一实施例中，第一收发器11包含一基频调制器11a以及一射频收发器11b，其与基频调制器11a电性连接。基频调制器11a用以将基频信号转换为高频信号。射频收发器11b则将高频信号传送出去。

请参照图3，本发明的一实施例的抗干扰的无线通讯方法包含：一发射端分别于一第一频道以及一第二频道传送包含一第一信号以及一第二信号的一射频信号的一第一部分以及一第二部分，其中射频信号的第一部分以及第二部分至少其中之一包含一前向纠错(FEC)码；一接收端于第一频道以及第二频道接收发射端所传送包含第一信号、第二信号的射频信号，并回传对应于第一信号的一接收码以及对应于第二信号的一确认信号至发射端；发射端依据接收端所回传的确认信号以及所接收到的环境信号建立一数据库；以及发射端依据接收到接收端所回传的接收码的一第一延迟时间以及接收到确认信号的一第二延迟时间至少其中之一切换第一频道或第二频道至一第三频道进行传送以及接收，其中第三频道是选自所建立的数据库中干扰较少的频道。

综合上述，本发明的抗干扰的发射装置、接收装置以及无线通讯系统以及方法是以两个通讯频道传送信号，并依据每一频道的使用情形建立数据库。此外，利用接收到接收端所回传的接收码及/或确认信号的延迟时间来判断使用中的频道是否受到干扰。因此，本发明的抗干扰的无线通讯系统以及方法在其中之一使用频道受到干扰时，可依据数据库中的频道数据切换至干净或干扰较少的频道，并以另一未受到干扰的频道通知接收端切换频道，藉此降低其它射频信号或噪声的干扰。此外，发射端所传送的射频信号包含FEC码，因此接收端可依据任一频道的接收信号完整重建或部分重建发射端所传送的数据，以进一步改善通讯品质。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以其限定本发明的专利范围，即凡是根据本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (24)

1.一种抗干扰的无线通讯系统，其特征在于，包含：

一发射装置，其包含：

一第一收发器，其用以将一第一信号以及一第二信号转换为一射频信号、分别于一第一频道以及一第二频道传送该射频信号的一第一部分以及一第二部分，以及接收对应于该第一信号的一接收码、对应于该第二信号的一确认信号以及一环境信号，其中该射频信号的该第一部分以及该第二部分至少其中之一包含一前向纠错码；

一第一计时单元，其用以计数接收到该接收码的一第一延迟时间，并依据该第一延迟时间输出一第一触发信号；

一统计分析单元，其用以计数接收到该确认信号的一第二延迟时间，并依据该第二延迟时间输出一第二触发信号，以及依据该确认信号以及该环境信号建立一数据库；以及

一频道选择单元，其与该第一收发器、该第一计时单元以及该统计分析单元电性连接，并依据该第一触发信号以及该第二触发信号至少其中之一控制该第一收发器切换该第一频道或该第二频道至一第三频道进行传送以及接收，且将该第三频道的相关数据嵌入该射频信号，其中该第三频道是选自该数据库中干扰较少的频道；以及

一接收装置，其包含：

一第二收发器，其用以于该第一频道以及该第二频道接收该射频信号以及回传该接收码以及该确认信号；以及

一控制器，其与该第二收发器电性连接，用以依据该射频信号中该第三频道的相关数据控制该第二收发器切换该第一频道或该第二频道至该第三频道进行传送以及接收。

2.根据权利要求1所述的抗干扰的无线通讯系统，其特征在于，该射频信号的该第一部分以及该第二部分至少其中之一包含该第三频道的相关数据。

3.根据权利要求1所述的抗干扰的无线通讯系统，其特征在于，该射频信号的该第一部分以及该第二部分是在不同单位时间内传送。

4.根据权利要求1所述的抗干扰的无线通讯系统，其特征在于，该第一信号是周期性地传送。

5.根据权利要求4所述的抗干扰的无线通讯系统，其特征在于，该接收装置包含一第二计时单元，其与该控制器电性连接，用以计数接收到该第一信号的一间隔时间，并依据该间隔时间输出一第三触发信号，以触发该控制器通知该发射装置切换受到干扰的该第一频道或该第二频道。

6.根据权利要求1所述的抗干扰的无线通讯系统，其特征在于，该发射装置包含一数据源，其与该第一收发器电性连接，用以提供一数据作为该第二信号。

7.根据权利要求1所述的抗干扰的无线通讯系统，其特征在于，该第二信号包含音讯、视讯、控制指令或以上的组合。

8.一种发射装置，其与一接收装置组成一抗干扰的无线通讯系统，该接收装置用以于一第一频道以及一第二频道接收一射频信号以及回传对应于一第一信号的一接收码以及对应于一第二信号的一确认信号，并依据该第一频道或该第二频道的干扰程度切换该第一频道或该第二频道至一第三频道进行传送以及接收，其特征在于，该发射装置包含：

一收发器，其用以将该第一信号以及该第二信号转换为该射频信号、分别于该第一频道以及该第二频道传送该射频信号的一第一部分以及一第二部分，以及接收该接收码、该确认信号以及一环境信号，其中该射频信号的该第一部分以及该第二部分至少其中之一包含一前向纠错码；

一计时单元，其用以计数接收到该接收码的一第一延迟时间，并依据该第一延迟时间输出一第一触发信号；

一统计分析单元，其用以计数接收到该确认信号的一第二延迟时间，并依据该第二延迟时间输出一第二触发信号，以及依据该确认信号以及该环境信号建立一数据库；以及

一频道选择单元，其与该收发器、该计时单元以及该统计分析单元电性连接，并依据该第一触发信号以及该第二触发信号至少其中之一控制该收发器切换该第一频道或该第二频道至该第三频道进行传送以及接收，且将该第三频道的相关数据嵌入该射频信号，其中该第三频道是选自该数据库中干扰较少的频道。

9.根据权利要求8所述的发射装置，其特征在于，该射频信号的该第一部分以及该第二部分至少其中之一包含该第三频道的相关数据。

10.根据权利要求8所述的发射装置，其特征在于，该射频信号的该第一部分以及该第二部分是在不同单位时间内传送。

11.根据权利要求8所述的发射装置，其特征在于，该第一信号是周期性地传送。

12.根据权利要求8所述的发射装置，其特征在于，还包含一数据源，其与该收发器电性连接，用以提供一数据作为该第二信号。

13.根据权利要求8所述的发射装置，其特征在于，该第二信号包含音讯、视讯、控制指令或以上的组合。

14.一种接收装置，其与一发射装置组成一抗干扰的无线通讯系统，该发射装置于一第一频道以及一第二频道传送包含一第一信号以及一第二信号的一射频信号的一第一部分以及一第二部分，其中该射频信号的该第一部分以及该第二部分至少其中之一包含一前向纠错码，以及接收对应于该第一信号的一接收码、对应于该第二信号的一确认信号以及一环境信号、分别依据接收到该接收码以及该确认信号的一第一延迟时间以及一第二延迟时间输出一第一触发信号以及一第二触发信号、依据该确认信号以及该环境信号建立一数据库以及依据该第一触发信号以及该第二触发信号至少其中之一控制该第一频道或该第二频道切换至一第三频道，且将该第三频道的相关数据嵌入该射频信号，其中该第三频道是选自该数据库中干扰较少的频道，其特征在于，该接收装置包含：

一收发器，其用以于该第一频道以及该第二频道接收该射频信号以及回传该接收码以及该确认信号；以及

一控制器，其与该收发器电性连接，用以依据该射频信号中该第三频道的相关数据控制该收发器切换该第一频道或该第二频道至该第三频道进行传送以及接收。

15.根据权利要求14所述的接收装置，其特征在于，该射频信号的该第一部分以及该第二部分至少其中之一包含该第三频道的相关数据。

16.根据权利要求14所述的接收装置，其特征在于，该射频信号的该第一部分以及该第二部分是在不同单位时间内传送。

17.根据权利要求14所述的接收装置，其特征在于，还包含一计时单元，其与该控制器电性连接，用以计数接收到该第一信号的一间隔时间，并依据该间隔时间输出一第三触发信号，以触发该控制器通知该发射装置切换受到干扰的该第一频道或该第二频道，其中该第一信号是周期性地传送。

18.根据权利要求14所述的接收装置，其特征在于，该第二信号包含音讯、视讯、控制指令或以上的组合。

19.一种抗干扰的无线通讯方法，其特征在于，包含：

一发射端分别于一第一频道以及一第二频道传送包含一第一信号以及一第二信号的一射频信号的一第一部分以及一第二部分，其中该射频信号的该第一部分以及该第二部分至少其中之一包含一前向纠错码；

一接收端于该第一频道以及该第二频道接收该射频信号的该第一部分以及该第二部分以及回传对应于该第一信号的一接收码以及对应于该第二信号的一确认信号；

该发射端依据该确认信号以及接收到的一环境信号建立一数据库；以及

该发射端依据接收到该接收码的一第一延迟时间以及接收到该确认信号的一第二延迟时间至少其中之一切换该第一频道或该第二频道至一第三频道进行传送以及接收，且将该第三频道的相关数据嵌入该射频信号，其中该第三频道是选自该数据库中干扰较少的频道。

20.根据权利要求19所述的抗干扰的无线通讯方法，其特征在于，该射频信号的该第一部分以及该第二部分至少其中之一包含该第三频道的相关数据。

21.根据权利要求19所述的抗干扰的无线通讯方法，其特征在于，该射频信号的该第一部分以及该第二部分是在不同单位时间内传送。

22.根据权利要求19所述的抗干扰的无线通讯方法，其特征在于，该第一信号是周期性地传送。

23.根据权利要求22所述的抗干扰的无线通讯方法，其特征在于，还包含该接收端依据接收到该第一信号的一间隔时间通知该发射端切换受到干扰的该第一频道或该第二频道。

24.根据权利要求19所述的抗干扰的无线通讯方法，其特征在于，该第二信号包含音讯、视讯、控制指令或以上的组合。

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