CN108834042B - 蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、建立邻居发现的节点结构,并对节点结构上各位置进行编码;步骤2、发起的节点结构作为发送节点发送请求信息帧;步骤3、待发现的节点结构接收请求信息帧后,待发现的节点结构作为接收节点发送应答信息帧;步骤4、发送节点接收应答信息帧后,发送确认信息帧;步骤5、接收节点接收确认信息帧后,邻居发现过程结束。本发明通信方式灵活,能够良好的适应水下通信的邻居发现需求,同时能够快速、准确地发现周围蛙人节点,并且与之建立通信链路。
Description
技术领域
本发明属于水下无线光通信技术领域,具体涉及蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法。
背景技术
由于军事需求,一般需要蛙人进行水下搜寻、侦察、爆破和执行特殊作战任务,肩负的任务隐蔽且危险,蛙人在水下协作执行任务时,环境复杂且多变,需要保持良好的通信来保证互相配合,因此水下蛙人通信时的邻居发现至关重要。现有的通信方式主要有水声通信和无线电通信方式,但水声通信时,声波在水里有着很大的衰减,带宽窄、速率慢、能耗高和体积大;无线电通信的电磁波方式主要采用甚低频通信,该方法须使用几百米长的拖曳天线,通信速率慢,这种方法隐蔽性不高且容易被干扰,不能实时通信。
发明内容
本发明的目的是提供蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,用于快速建立水下通信链路。
本发明所采用的技术方案是,蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、建立邻居发现的节点结构,并对节点结构上各位置进行编码;
步骤2、发起的节点结构作为发送节点发送请求信息帧;
步骤3、待发现的节点结构接收请求信息帧后,待发现的节点结构作为接收节点发送应答信息帧;
步骤4、发送节点接收应答信息帧后,发送确认信息帧;
步骤5、接收节点接收确认信息帧后,邻居发现过程结束。
本发明的特点还在于,
步骤1的节点结构为双工半球形LED节点结构,节点结构包括半球体,半球体中设置有连接在一起的间隔计时器和主控芯片,半球体表面按照经纬向均匀设置有多个蓝绿光LED,每个蓝绿光LED均与主控芯片通过驱动电路连接,半球体顶部设置有与主控芯片连接的全向接收器;
对节点结构分配具有唯一标识的ID号,并对每个蓝绿光LED位置按照经向和纬向分别进行编码,得到蓝绿光LED位置的经向编码和纬向编码。
主控芯片的型号为STC12C5A60S2。
请求信息帧包括该发送节点的ID号、信息类型和该发送节点上蓝绿光LED位置的经向编码或纬向编码,请求信息帧的信息类型为请求型;应答信息帧包括该接收节点接收到的请求信息帧中发送节点的ID号、该接收节点接收到的请求信息帧中发送节点上蓝绿光LED位置的经向编码或纬向编码、该接收节点的ID号、信息类型和该接收节点上蓝绿光LED位置的经向编码或纬向编码,应答信息帧的信息类型为应答型;确认信息帧包括该发送节点接收到的应答信息帧中接收节点ID号、该发送节点接收到的应答信息帧中接收节点上蓝绿光LED位置的经向编码或纬向编码、该发送节点的ID号、信息类型和该发送节点上蓝绿光LED位置的经向编码或纬向编码,确认信息帧的信息类型为确认型;请求信息帧、应答信息帧和确认信息帧均通过该蓝绿光LED位置上设置的蓝绿光LED所发出的蓝绿光作为信息载体向外发送。
蓝绿光LED所发射的蓝绿光波段为530nm,发散角为20度,发射信号功率为1W。
请求信息帧、应答信息帧和确认信息帧中ID号均为四位二进制数,信息类型均为两位二进制数,经向编码和纬向编码均为八位二进数。
步骤2具体按照以下步骤实施:
步骤2.1、发起的节点结构作为发送节点,其主控芯片生成发送节点上所有蓝绿光LED位置对应的包含经向编码的请求信息帧和包含纬向编码的请求信息帧;
步骤2.2、发送节点通过其上的蓝绿光LED依次按照纬向扫描发送步骤2.1生成的包含纬向编码的请求信息帧,发送节点通过其上的蓝绿光LED依次按照经向扫描发送步骤2.1生成的包含经向编码的请求信息帧;
步骤2.3、设置发送节点中间隔计时器的计时时间,并开启该间隔计时器;
步骤2.4、发送节点的间隔计时器任意一个计时时段且不包括最后一个计时时段计时完成后,循环重复步骤2.2,当下一个计时时段开启,停止循环重复步骤2.2。
步骤3具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、待发现的节点结构顶部的全向接收器接收到步骤2中发送节点发送的请求信息帧,并将接收到的请求信息帧传入与之相连的主控芯片;
步骤3.2、待发现的节点结构作为接收节点,其主控芯片生成接收节点上所有蓝绿光LED位置对应的包含经向编码的请求信息帧和包含纬向编码的请求信息帧;
步骤3.3、接收节点通过其上的蓝绿光LED依次按照纬向扫描发送步骤3.2生成的包含纬向编码的应答信息帧,接收节点通过其上的蓝绿光LED依次按照经向扫描发送步骤3.2生成的包含经向编码的应答信息帧;
步骤3.4、设置接收节点中间隔计时器的计时时间,并开启该间隔计时器;
步骤3.5、接收节点的间隔计时器任意一个计时时段且不包括最后一个计时时段计时完成后,循环重复步骤3.3,当下一个计时时段开启,停止循环重复步骤3.3。
步骤4具体按照以下步骤实施:
步骤4.1、当发送节点中的间隔计时器全部计时时段计时完毕,发送节点顶部的全向接收器未接收到步骤3中接收节点发送的应答信息帧,则邻居发现失败,停止步骤2.4的操作;当发送节点中的间隔计时器全部计时时段计时未完毕,发送节点顶部的全向接收器接收到步骤3中接收节点发送的应答信息帧,并将接收到的应答信息帧传入与之相连的主控芯片,则邻居发现继续,并且停止步骤2.4的操作,;
步骤4.2、发送节点的主控芯片将接收到的应答信息帧中发送节点的ID号与该发送节点的ID号进行匹配,当接收到的应答信息帧中发送节点的ID号与该发送节点的ID号相同,则匹配成功,发送节点的主控芯片丢弃未成功匹配的应答信息帧;
步骤4.3、发送节点的主控芯片对接收节点ID号相同且匹配成功的应答信息帧进行整合,将该应答信息帧中接收节点上同一蓝绿光LED位置的经向编码和纬向编码整理成经纬坐标,以确定匹配成功的应答信息帧中发送节点上蓝绿光LED位置相对于该应答信息帧中接收节点上蓝绿光LED位置的方向坐标,并且发送节点的主控芯片生成并发送确定相对经纬坐标的发送节点上蓝绿光LED位置上包含经向编码的确认信息帧和包含纬向编码的确认信息帧。
步骤5具体按照以下步骤实施:
步骤5.1、当接收节点中的间隔计时器全部计时时段计时完毕,接收节点顶部的全向接收器未接收到确认信息帧,则邻居发现失败,停止步骤3.5的操作;当接收节点中的间隔计时器全部计时时段计时未完毕,接收节点顶部的全向接收器接收到确认信息帧,并将确认信息帧传入与之相连的主控芯片,则邻居发现继续,并且停止步骤3.5的操作;
步骤5.2、接收节点的主控芯片将接收到的确认信息帧中接收节点的ID号与该接收节点的ID号进行匹配,当接收到的确认信息帧中接收节点的ID号与该接收节点的ID号相同,则匹配成功,接收节点的主控芯片丢弃未成功匹配的应答信息帧;
步骤5.3、接收节点的主控芯片对发送节点ID号相同且匹配成功的确认信息帧进行整合,将该确认信息帧中发送节点上同一蓝绿光LED位置的经向编码和纬向编码整理成经纬坐标,以确定匹配成功的确认信息帧中接收节点上蓝绿光LED位置相对于该确认信息帧中发送节点上蓝绿光LED位置的方向坐标,此时发送节点和接收节点已互相发现,成功建立通信链路,邻居发现过程结束。
本发明的有益效果是,本发明蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法以蓝绿光作为信息传输载体,是对现有水下通信方式的良好的补充,同时拥有较长的传播范围和较高的数据速率,且能耗低和保密性高;本发明的通信方式灵活,能够良好的适应水下通信的邻居发现需求;同时能够快速、准确地发现周围蛙人节点,并且与之建立通信链路。
附图说明
图1是本发明蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法所建立的节点结构的结构示意图;
图2是本发明蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法的一种实施例的工作过程示意图。
图中,1.半球体,2.蓝绿光LED,3.全向接收器,4.发送节点A,5.接收节点B。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、建立邻居发现的节点结构,并对节点结构上各位置进行编码
步骤1的节点结构为双工半球形LED节点结构,节点结构包括半球体1,半球体1中设置有连接在一起的间隔计时器和主控芯片,主控芯片的型号为STC12C5A60S2,半球体1表面按照经纬向均匀设置有多个蓝绿光LED2,蓝绿光LED2所发射的蓝绿光波段为530nm,发散角为20度,发射信号功率为1W,每个蓝绿光LED2均与主控芯片通过驱动电路连接,半球体1顶部设置有与主控芯片连接的全向接收器3;
对节点结构分配具有唯一标识的ID号,并对每个蓝绿光LED2位置按照经向和纬向分别进行编码,得到蓝绿光LED2位置的经向编码和纬向编码。
步骤2、发起的节点结构作为发送节点发送请求信息帧
请求信息帧包括该发送节点的ID号、信息类型和该发送节点上蓝绿光LED2位置的经向编码或纬向编码,请求信息帧的信息类型为请求型;
步骤2具体按照以下步骤实施:
步骤2.1、发起的节点结构作为发送节点,其主控芯片生成发送节点上所有蓝绿光LED2位置对应的包含经向编码的请求信息帧和包含纬向编码的请求信息帧;
步骤2.2、发送节点通过其上的蓝绿光LED2依次按照纬向扫描发送步骤2.1生成的包含纬向编码的请求信息帧,发送节点通过其上的蓝绿光LED2依次按照经向扫描发送步骤2.1生成的包含经向编码的请求信息帧;
步骤2.3、设置发送节点中间隔计时器的计时时间,并开启该间隔计时器;
步骤2.4、发送节点的间隔计时器任意一个计时时段且不包括最后一个计时时段计时完成后,循环重复步骤2.2,当下一个计时时段开启,停止循环重复步骤2.2。
步骤3、待发现的节点结构接收请求信息帧后,待发现的节点结构作为接收节点发送应答信息帧
应答信息帧包括该接收节点接收到的请求信息帧中发送节点的ID号、该接收节点接收到的请求信息帧中发送节点上蓝绿光LED2位置的经向编码或纬向编码、该接收节点的ID号、信息类型和该接收节点上蓝绿光LED2位置的经向编码或纬向编码,应答信息帧的信息类型为应答型;
步骤3具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、待发现的节点结构顶部的全向接收器3接收到步骤2中发送节点发送的请求信息帧,并将接收到的请求信息帧传入与之相连的主控芯片;
步骤3.2、待发现的节点结构作为接收节点,其主控芯片生成接收节点上所有蓝绿光LED2位置对应的包含经向编码的请求信息帧和包含纬向编码的请求信息帧;
步骤3.3、接收节点通过其上的蓝绿光LED2依次按照纬向扫描发送步骤3.2生成的包含纬向编码的应答信息帧,接收节点通过其上的蓝绿光LED2依次按照经向扫描发送步骤3.2生成的包含经向编码的应答信息帧;
步骤3.4、设置接收节点中间隔计时器的计时时间,并开启该间隔计时器;
步骤3.5、接收节点的间隔计时器任意一个计时时段且不包括最后一个计时时段计时完成后,循环重复步骤3.3,当下一个计时时段开启,停止循环重复步骤3.3。
步骤4、发送节点接收应答信息帧后,发送确认信息帧
确认信息帧包括该发送节点接收到的应答信息帧中接收节点ID号、该发送节点接收到的应答信息帧中接收节点上蓝绿光LED2位置的经向编码或纬向编码、该发送节点的ID号、信息类型和该发送节点上蓝绿光LED2位置的经向编码或纬向编码,确认信息帧的信息类型为确认型;
步骤4具体按照以下步骤实施:
步骤4.1、当发送节点中的间隔计时器全部计时时段计时完毕,发送节点顶部的全向接收器3未接收到步骤3中接收节点发送的应答信息帧,则邻居发现失败,停止步骤2.4的操作;当发送节点中的间隔计时器全部计时时段计时未完毕,发送节点顶部的全向接收器3接收到步骤3中接收节点发送的应答信息帧,并将接收到的应答信息帧传入与之相连的主控芯片,则邻居发现继续,并且停止步骤2.4的操作,;
步骤4.2、发送节点的主控芯片将接收到的应答信息帧中发送节点的ID号与该发送节点的ID号进行匹配,当接收到的应答信息帧中发送节点的ID号与该发送节点的ID号相同,则匹配成功,发送节点的主控芯片丢弃未成功匹配的应答信息帧;
步骤4.3、发送节点的主控芯片对接收节点ID号相同且匹配成功的应答信息帧进行整合,将该应答信息帧中接收节点上同一蓝绿光LED2位置的经向编码和纬向编码整理成经纬坐标,以确定匹配成功的应答信息帧中发送节点上蓝绿光LED2位置相对于该应答信息帧中接收节点上蓝绿光LED2位置的方向坐标,并且发送节点的主控芯片生成并发送确定相对经纬坐标的发送节点上蓝绿光LED2位置上包含经向编码的确认信息帧和包含纬向编码的确认信息帧。
步骤5、接收节点接收确认信息帧后,邻居发现过程结束
步骤5具体按照以下步骤实施:
步骤5.1、当接收节点中的间隔计时器全部计时时段计时完毕,接收节点顶部的全向接收器3未接收到确认信息帧,则邻居发现失败,停止步骤3.5的操作;当接收节点中的间隔计时器全部计时时段计时未完毕,接收节点顶部的全向接收器3接收到确认信息帧,并将确认信息帧传入与之相连的主控芯片,则邻居发现继续,并且停止步骤3.5的操作;
步骤5.2、接收节点的主控芯片将接收到的确认信息帧中接收节点的ID号与该接收节点的ID号进行匹配,当接收到的确认信息帧中接收节点的ID号与该接收节点的ID号相同,则匹配成功,接收节点的主控芯片丢弃未成功匹配的应答信息帧;
步骤5.3、接收节点的主控芯片对发送节点ID号相同且匹配成功的确认信息帧进行整合,将该确认信息帧中发送节点上同一蓝绿光LED2位置的经向编码和纬向编码整理成经纬坐标,以确定匹配成功的确认信息帧中接收节点上蓝绿光LED2位置相对于该确认信息帧中发送节点上蓝绿光LED2位置的方向坐标,此时发送节点和接收节点已互相发现,成功建立通信链路,邻居发现过程结束。
请求信息帧、应答信息帧和确认信息帧均通过节点上设置的蓝绿光LED2所发出的蓝绿光作为信息载体向外传输;请求信息帧、应答信息帧和确认信息帧中ID号均为四位二进制数,信息类型均为两位二进制数,经向编码和纬向编码均为八位二进数。
实施例
本实施例提供一种蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,如图2所示,发起的节点结构为发送节点A4,待发现的节点结构为接收节点B5,发送节点A4和接收节点B5中分别设置有间隔计时器T1和间隔计时器T2。
本实施例蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、建立邻居发现的节点结构,并对节点结构上各位置进行编码;
步骤2、发送节点A4发送请求信息帧
步骤2具体按照以下步骤实施:
步骤2.1、发送节点A4的主控芯片生成发送节点上所有蓝绿光LED位置对应的包含经向编码的请求信息帧和包含纬向编码的请求信息帧;
步骤2.2、发送节点A4通过其上的蓝绿光LED依次按照纬向扫描发送步骤2.1生成的包含纬向编码的应答信息帧,其中,发送节点的纬向编码分别为1~5对应的5个四位二进数;发送节点A4通过其上的蓝绿光LED依次按照经向扫描发送步骤2.1生成的包含经向编码的应答信息帧,其中,发送节点的经向编码分别为0~7对应的8个四位二进数;
步骤2.3、设置间隔计时器T1的计时时间,并开启间隔计时器T1;
步骤2.4、间隔计时器T1任意一个计时时段且不包括最后一个计时时段计时完成后,循环重复步骤2.2,当下一个计时时段开启,停止循环重复步骤2.2。
步骤3、接收节点B5接收请求信息帧后,其上节点作为接收节点发送应答信息帧
步骤3具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、接收节点B5顶部的全向接收器收到步骤2中发送节点A4发送的请求信息帧,由于蓝绿光LED光束的指向性,接收节点B5仅收到纬向编码为00000011和经向编码为00000100的请求信息帧,全向接收器将将接收到的请求信息帧传入与之相连的主控芯片;
步骤3.2、接收节点B5的主控芯片生成接收节点B5上所有蓝绿光LED位置对应的包含经向编码的应答信息帧和包含纬向编码的应答信息帧;
步骤3.3、接收节点B5通过其上的蓝绿光LED依次按照纬向扫描发送步骤3.2生成的包含纬向编码的应答信息帧,其中,接收节点纬向编码分别为1~5对应的5个四位二进数;接收节点B5通过其上的蓝绿光LED依次按照经向扫描发送步骤3.2生成的包含经向编码的应答信息帧,其中,接收节点的经向编码分别为0~7对应的8个四位二进数;
步骤3.4、设置间隔计时器T2的计时时间,并开启间隔计时器T2;
步骤3.5、间隔计时器T2任意一个计时时段且不包括最后一个计时时段计时完成后,循环重复步骤3.3,当下一个计时时段开启,停止循环重复步骤3.3。
步骤4、发送节点A4接收应答信息帧后,发送确认信息帧
步骤4具体按照以下步骤实施:
步骤4.1、间隔计时器T1全部计时时段计时未完毕,发送节点A4顶部的全向接收器3接收到步骤3中接收节点B5发送的应答信息帧,并将接收到的应答信息帧传入与之相连的主控芯片,邻居发现继续,并且停止步骤2.4的操作,由于蓝绿光LED光束的指向性,发送节点A4仅收到接收节点B5上蓝绿光LED位置纬向编码为00000010和接收节点B5上蓝绿光LED位置经向编码为00000000的应答信息帧;;
步骤4.2、发送节点A4的主控芯片将接收到的应答信息帧与发送节点A4上蓝绿光LED位置进行匹配,匹配成功;
步骤4.3、发送节点A4的主控芯片对接收节点B5ID号相同且匹配成功的应答信息帧进行整合,将该应答信息帧中接收节点B5上同一蓝绿光LED位置的经向编码和纬向编码整理成经纬坐标,以确定发送节点A4上蓝绿光LED位置相对于接收节点B5上蓝绿光LED位置的方向坐标为(2,0),并且发送节点A4的主控芯片生成并发送匹配成功的发送节点A4上蓝绿光LED位置包含经向编码的确认信息帧和匹配成功的发送节点A4上蓝绿光LED位置包含纬向编码的确认信息帧。
步骤5、接收节点B5接收确认信息帧后,邻居发现过程结束
步骤5具体按照以下步骤实施:
步骤5.1、间隔计时器T2全部计时时段计时未完毕,接收节点B5顶部的全向接收器接收到确认信息帧,并将确认信息帧传入与之相连的主控芯片,邻居发现继续,并且停止步骤3.5的操作,接收节点B5收到发送节点A4上蓝绿光LED位置纬向编码为00000010和发送节点A4上蓝绿光LED位置经向编码为00000000的确认信息帧;
步骤5.2、接收节点B5的主控芯片将接收到的确认信息帧与接收节点B5上蓝绿光LED位置进行匹配,匹配成功;
步骤5.3、接收节点B5的主控芯片对发送节点A4ID号相同且匹配成功的确认信息帧进行整合,将该确认信息帧中发送节点A4上同一蓝绿光LED位置的经向编码和纬向编码整理成经纬坐标,以确定接收节点B5上蓝绿光LED位置相对于发送节点A4上蓝绿光LED位置的方向坐标为(3,4),此时发送节点和接收节点已互相发现,成功建立通信链路,邻居发现过程结束。
通过上述方式,本发明蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法本发明蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法以蓝绿光作为信息传输载体,是对现有水下通信方式的良好的补充,同时拥有较长的传播范围和较高的数据速率,且能耗低和保密性高;本发明的通信方式灵活,能够良好的适应水下通信的邻居发现需求;同时能够快速、准确地发现周围蛙人节点,并且与之建立通信链路。
Claims (4)
1.蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1、建立邻居发现的节点结构,并对节点结构上各位置进行编码;
所述步骤1的节点结构为双工半球形LED节点结构,所述节点结构包括半球体(1),所述半球体(1)中设置有连接在一起的间隔计时器和主控芯片,所述半球体(1)表面按照经纬向均匀设置有多个蓝绿光LED(2),每个所述蓝绿光LED(2)均与主控芯片通过驱动电路连接,所述半球体(1)顶部设置有与主控芯片连接的全向接收器(3);
对节点结构分配具有唯一标识的ID号,并对每个蓝绿光LED(2)位置按照经向和纬向分别进行编码,得到蓝绿光LED(2)位置的经向编码和纬向编码;
步骤2、发起的节点结构作为发送节点发送请求信息帧;
所述请求信息帧包括该发送节点的ID号、信息类型和该发送节点上蓝绿光LED(2)位置的经向编码或纬向编码,请求信息帧的信息类型为请求型;应答信息帧包括该接收节点接收到的请求信息帧中发送节点的ID号、该接收节点接收到的请求信息帧中发送节点上蓝绿光LED(2)位置的经向编码或纬向编码、该接收节点的ID号、信息类型和该接收节点上蓝绿光LED(2)位置的经向编码或纬向编码,应答信息帧的信息类型为应答型;确认信息帧包括该发送节点接收到的应答信息帧中接收节点ID号、该发送节点接收到的应答信息帧中接收节点上蓝绿光LED(2)位置的经向编码或纬向编码、该发送节点的ID号、信息类型和该发送节点上蓝绿光LED(2)位置的经向编码或纬向编码,确认信息帧的信息类型为确认型;请求信息帧、应答信息帧和确认信息帧均通过该蓝绿光LED(2)位置上设置的蓝绿光LED(2)所发出的蓝绿光作为信息载体向外发送;
所述步骤2具体按照以下步骤实施:
步骤2.1、发起的节点结构作为发送节点,其主控芯片生成发送节点上所有蓝绿光LED(2)位置对应的包含经向编码的请求信息帧和包含纬向编码的请求信息帧;
步骤2.2、发送节点通过其上的蓝绿光LED(2)依次按照纬向扫描发送步骤2.1生成的包含纬向编码的请求信息帧,发送节点通过其上的蓝绿光LED(2)依次按照经向扫描发送步骤2.1生成的包含经向编码的请求信息帧;
步骤2.3、设置发送节点中间隔计时器的计时时间,并开启该间隔计时器;
步骤2.4、发送节点的间隔计时器任意一个计时时段且不包括最后一个计时时段计时完成后,循环重复步骤2.2,当下一个计时时段开启,停止循环重复步骤2.2;
步骤3、待发现的节点结构接收请求信息帧后,待发现的节点结构作为接收节点发送应答信息帧;
所述步骤3具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、待发现的节点结构顶部的全向接收器(3)接收到步骤2中发送节点发送的请求信息帧,并将接收到的请求信息帧传入与之相连的主控芯片;
步骤3.2、待发现的节点结构作为接收节点,其主控芯片生成接收节点上所有蓝绿光LED(2)位置对应的包含经向编码的请求信息帧和包含纬向编码的请求信息帧;
步骤3.3、接收节点通过其上的蓝绿光LED(2)依次按照纬向扫描发送步骤3.2生成的包含纬向编码的应答信息帧,接收节点通过其上的蓝绿光LED(2)依次按照经向扫描发送步骤3.2生成的包含经向编码的应答信息帧;
步骤3.4、设置接收节点中间隔计时器的计时时间,并开启该间隔计时器;
步骤3.5、接收节点的间隔计时器任意一个计时时段且不包括最后一个计时时段计时完成后,循环重复步骤3.3,当下一个计时时段开启,停止循环重复步骤3.3;
步骤4、发送节点接收应答信息帧后,发送确认信息帧;
所述步骤4具体按照以下步骤实施:
步骤4.1、当发送节点中的间隔计时器全部计时时段计时完毕,发送节点顶部的全向接收器(3)未接收到步骤3中接收节点发送的应答信息帧,则邻居发现失败,停止步骤2.4的操作;当发送节点中的间隔计时器全部计时时段计时未完毕,发送节点顶部的全向接收器(3)接收到步骤3中接收节点发送的应答信息帧,并将接收到的应答信息帧传入与之相连的主控芯片,则邻居发现继续,并且停止步骤2.4的操作;
步骤4.2、发送节点的主控芯片将接收到的应答信息帧中发送节点的ID号与该发送节点的ID号进行匹配,当接收到的应答信息帧中发送节点的ID号与该发送节点的ID号相同,则匹配成功,发送节点的主控芯片丢弃未成功匹配的应答信息帧;
步骤4.3、发送节点的主控芯片对接收节点ID号相同且匹配成功的应答信息帧进行整合,将该应答信息帧中接收节点上同一蓝绿光LED(2)位置的经向编码和纬向编码整理成经纬坐标,以确定匹配成功的应答信息帧中发送节点上蓝绿光LED(2)位置相对于该应答信息帧中接收节点上蓝绿光LED(2)位置的方向坐标,并且发送节点的主控芯片生成并发送确定相对经纬坐标的发送节点上蓝绿光LED(2)位置上包含经向编码的确认信息帧和包含纬向编码的确认信息帧;
步骤5、接收节点接收确认信息帧后,邻居发现过程结束;
所述步骤5具体按照以下步骤实施:
步骤5.1、当接收节点中的间隔计时器全部计时时段计时完毕,接收节点顶部的全向接收器(3)未接收到确认信息帧,则邻居发现失败,停止步骤3.5的操作;当接收节点中的间隔计时器全部计时时段计时未完毕,接收节点顶部的全向接收器(3)接收到确认信息帧,并将确认信息帧传入与之相连的主控芯片,则邻居发现继续,并且停止步骤3.5的操作;
步骤5.2、接收节点的主控芯片将接收到的确认信息帧中接收节点的ID号与该接收节点的ID号进行匹配,当接收到的确认信息帧中接收节点的ID号与该接收节点的ID号相同,则匹配成功,接收节点的主控芯片丢弃未成功匹配的应答信息帧;
步骤5.3、接收节点的主控芯片对发送节点ID号相同且匹配成功的确认信息帧进行整合,将该确认信息帧中发送节点上同一蓝绿光LED(2)位置的经向编码和纬向编码整理成经纬坐标,以确定匹配成功的确认信息帧中接收节点上蓝绿光LED(2)位置相对于该确认信息帧中发送节点上蓝绿光LED(2)位置的方向坐标,此时发送节点和接收节点已互相发现,成功建立通信链路,邻居发现过程结束。
2.根据权利要求1所述的蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,其特征在于,所述主控芯片的型号为STC12C5A60S2。
3.根据权利要求1所述的蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,其特征在于,所述蓝绿光LED(2)所发射的蓝绿光波段为530nm,发散角为20度,发射信号功率为1W。
4.根据权利要求1所述的蛙人用水下无线光通信的邻居发现方法,其特征在于,所述请求信息帧、应答信息帧和确认信息帧中ID号均为四位二进制数,所述信息类型均为两位二进制数,经向编码和纬向编码均为八位二进数。
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