CN109345806B - 一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法 - Google Patents
一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，包括发送装置向接收装置依次发送同步码、地址码、按键码和校验码，且地址码和按键码都分别连续重复发送两次，整个信息编码串的单次发送时长固定，且接收装置内预设有一与所述信息编码串的单次发送时长相同的接收时窗；接收装置检测到同步码后开始接收信息编码串，并对接收到的数据进行校验，若有任意一组数据通过校验，则执行按键指令，若都未通过，则继续检测同步码。采用本方案大大提高了遥控信息指令接收的完整性和正确性，与现有的遥控编解码方案相比，大大提高了抗干扰性，提升了按键指令的正确执行率，进而也提高了用户体验，因此，具有较大的商业和市场价值。
Description
技术领域
本发明涉及无线遥控器的编解码技术，特别涉及一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法。
背景技术
目前市面上常见的家电遥控器分为两种：一种是红外遥控器，另一种则是本申请中要讲的无线遥控器。其中，红外遥控器采用红外线来传送控制信号，然而其信号传输具有方向性，且不能受到阻挡，传输距离较短。无线遥控器是用无线电波来传送控制信号的，其可以不用面对面的控制，且传输距离较远，更加符合现代用户的使用需求。因此，近几年来被广泛应用于小家电遥控器中。
无线遥控的编码分为两类，一类是固定码，也就是编码芯片的地址市不变的；另一类是滚动码，其芯片的地址码是变化的。
然而，在小家电遥控器中出于对成本的考虑，基本上都采用固定码。如图1所示，无线遥控器在控制时所发出的每帧数据由24个数据位构成，其中，前20位为地址码，该地址码的内容是出厂时预制好的，并且理论上每个芯片的地址码都是唯一的，后面4位是按键码。编码以二进制的形式，逻辑“1”和逻辑“0”来表示，其中“1”和“0”是分别由不同固定脉冲宽度比例的高低电平来决定。此外，在数据位之前，还有一个同步脉冲，每帧数据都是从同步脉冲开始的，在解码过程中解码器首先判断同步脉冲，若判断出了同步脉冲，就知道数据码从那一位开始了。
无线遥控器虽然传输无方向性且传输距离较远，但是也容易受到周围电磁场的干扰。如果在接收时，高低电平的宽度比例与发送的预设比例不一致，则接收端判断该数据帧受到了干扰，则放弃接收，直至检测到下一条同步脉冲后，再重新开始接收下一条数据帧的内容。这给用户最直接的感受就是，按了一下，却没有反应，又或者接收端由于干扰导致某位编码识别错误，进而在执行按键指令时，会执行错误的按键指令。若在遥控环境中经常受到该类干扰，则会严重影响客户的使用体验。
因此，急需研发一种抗干扰能力强的编解码方法，以提高用户的使用体验。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有的小家电无线遥控器极容易受到环境中的电磁场干扰，使接收设备接收中断或接收到错误的编码指令，从而使接收设备无法执行指令或执行错误的指令，这极大的降低了用户体验。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，包括发送装置和接收装置；所述发送装置对控制信息进行编码，构成信息编码串，并通过载波发送给所述接收装置；
所述信息编码串包括同步码、地址码、按键码和校验码；
所述发送装置向所述接收装置依次发送同步码、地址码、按键码和校验码，且所述地址码和所述按键码都分别连续重复发送两次，并按发送顺序分别命名为：第一地址码、第二地址码、第一按键码和第二按键码；所述信息编码串的单次发送时长固定，且所述接收装置内预设有一与所述信息编码串的单次发送时长相同的接收时窗；当所述接收装置接收到所述同步码时，开始依次接收第一地址码、第二地址码、第一按键码、第二按键码和校验码，且从接收同步码开始，整个接收时长控制为一个接收时窗；
所述接收装置利用所述校验码通过校验运算分别对第一地址码和第一按键码、第一地址码和第二按键码、第二地址码和第一按键码、第二地址码和第二按键码进行校验，若任意一组通过校验，则执行通过校验的按键指令；若都没有通过校验，则所述接收装置放弃本条信息编程串，且不执行任何按键指令，并等待接收下一个同步码。
进一步，所述地址码、按键码和校验码的编码结构由高电平脉冲和低电平脉冲构成，若高电平脉冲的宽度为低电平脉冲的3倍，则表示逻辑“1”；若低电平脉冲的宽度为高电平脉冲的3倍，则表示逻辑“0”。
进一步，所述同步码为一同步脉冲，且所述同步脉冲的高电平脉冲宽度与低电平脉冲宽度的固定比例为4：124。
进一步，所述地址码采用12位编码，且存储于所述发送装置内。
进一步，所述按键码采用4位编码，且最多支持16个按键。
进一步，所述校验码采用4位编码，且根据12位地址码和4位按键码运算生成，其生成方法如下：将所述地址码的前四位、中间四位和后四位相加后，再与所述按键码求和，求和结果的后四位即为所述校验码。
进一步，所述接收装置的校验运算方法是：将所述第一地址码的前四位、中间四位和后四位相加后，再与所述第一按键码求和，若求和结果的后四位若与所述校验码相同，则通过校验，若不同，则不通过校验；所述第一地址码和第二按键码、所述第二地址码和第一按键码以及所述第二地址码和第二按键码的校验运算方法都与所述第一地址码和第一按键码的校验运算方法相同。
进一步，所述接收装置在接收所述信息编码串的过程中，若所述信息编码串中的某位编码受到干扰，不再符合逻辑“1”或逻辑“0”的固定脉冲结构，则直接将其解析为逻辑“1”或逻辑“0”。
进一步，所述接收装置在接收所述信息编码串的过程中，若再次接收到同步码，则以本同步码开始，重新以一个接收时窗为单位接收后续编码信息。
本发明的有益效果是：本方案与现有的技术方案相比，具备以下不同与优势：
1、现有的技术方案在受到电磁场干扰时，容易导致接收装置接收到的编码信息错误，从而执行错误的按键指令，而本方案中将地址码和按键码分别重复发送两次，且设有编码数据的校验过程，在校验时，能够得到4种组合可以校验，若其中任意一种通过校验则可以执行按键指令，从而提高了按键指令的成功执行率和执行正确率，进而大大提高了遥控时的抗干扰性。
2、为了防止信息编码串在接收过程中，因载波受到电磁场的干扰而无法解析某位编码，从而中断整个接收过程，本方案中在接收装置内提出了接收时窗的概念，该接收时窗的接收时长固定为与发送时长相同，当接收时窗在检测到同步码时，启动接收计时，接收过程中若遇到无法解析的编码，则直接将其随机判定为1或0，从而保证后续数据的持续接收，也能够保证接收到的整个信息编码串的长度完整性，从而便于后续校验过程的正常运行，这样就不会出现当某个编码位被干扰且无法解析时，则马上终止接收过程，只能继续等待检测后续同步码的现象。
本方案通过上述两点的创新，大大提高了遥控信息指令接收的完整性和正确性，与现有的遥控编解码方案相比，大大提高了抗干扰性，提升了按键指令的正确执行率，进而也提高了用户体验，因此，具有较大的商业和市场价值。
附图说明
图1是现有的无线遥控的编码结构示意图。
图2是本发明的无线遥控的编码结构示意图。
图3是同步脉冲的结构示意图。
图4是本发明的编码中逻辑“1”和逻辑“0”的脉冲结构示意图。
图5是本发明的无线遥控器编码发送流程图。
图6是本发明的接收时窗示意图。
图7是本发明的载波接收器的编码接收过程示意图。
图中：01-无线遥控器、02-载波接收器、03-信息编码串、04-接收时窗。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明做进一步说明。
在无线遥控过程中主要包括两个终端设备：无线遥控器和载波接收器。无线遥控器为发送装置，负责对控制信息进行编码，将控制信息编码为一信息编码串，并通过载波发送出去。载波接收器为接收装置，负责接收编码，并校验解码。
其中，信息编码串包括同步码、地址码、按键码和校验码，其与传统编码不同之处在于，地址码和按键码都连续重复发送两次，可分别命名为第一地址码、第二地址码、第一按键码和第二按键码。因此，无线遥控器发送的编码整体结构如图2所示，由同步码、第一地址码、第二地址码、第一按键码、第二按键码和校验码构成的数据帧，第一地址码与第二地址码完全相同，第一按键码与第二按键码完全相同。
其中，地址码、按键码和校验码都采用逻辑“1”和逻辑“0”来表示编码信息。而逻辑“1”和逻辑“0”由交替的高低电平脉冲表示，具体的讲：若高电平脉冲的宽度为低电平脉冲的3倍，则表示逻辑“1”；若低电平脉冲的宽度为高电平脉冲的3倍，则表示逻辑“0”。
如图4所示，在本实施例中，当高电平脉冲宽度为12LCK,低电平脉冲宽度为4LCK时，表示逻辑“1”；当高电平脉冲宽度为4LCK，低电平脉冲宽度为12LCK时，表示逻辑“0”。
在本实施例中，第一地址码和第二地址码都采用12位，按键码采用4位，那么将会有212=4096个地址，24=16个按键指令使用，这个地址容量和按键指令数量对于小家电遥控器来说已经完整够用了。
同步码的编码结构分别与地址码和按键码都不同，其主要用于识别载波接收器解码的启动信号，只有当载波接收器检测并识别出同步码后，才开始接收和解码后续编码信息。
在本实施例中，同步码在传输过程中具体表现为一同步脉冲。其中，同步脉冲的具体结构如图3所示，同步脉冲的高电平脉冲宽度与低电平脉冲宽度的固定比例为4：124。
其中，校验码是根据地址码和按键码运算得出，其具体的生成方法是：将地址码的前四位、中间四位和后四位相加后，再与按键码求和，求和结果的后四位即为校验码。
本方案中无线遥控器的编码发送过程如图5所示，无线遥控器向接收器依次发送同步码、第一地址码、第二地址码、第一按键码、第二按键码和校验码。若载波接收器对信息信息编码串校验未通过，则将该过程重新发送一遍。发送的过程中，第一地址码和第二地址码完全相同，实质上是将芯片内保存的地址码再重复发送一次。第一按键码和第二按键码完全相同，实质上是将按键码再重复发送一次。此外，每次发送的整个发送时长都固定不变。
如图6所示，无线遥控器01向载波接收器02发送信息编码串03，且该信息编码串03的整个发送时长固定不变，在载波接收器02内预设有一与信息编码串03的单次发送时长相同的接收时窗04；当载波接收器02接收到同步码时，开始依次接收第一地址码、第二地址码、第一按键码、第二按键码和校验码，且从接收同步码开始，整个接收时长控制为一个接收时窗；
在接收信息编码串的过程中，若再次接收到同步码，则以本同步码开始，重新以一个接收时窗为单位接收后续编码信息。
如图7所示，本发明中载波接收器的接收过程是：载波接收器并非一直处于接收和解码状态，其只有在检测到同步码时，才开始启动接收时窗来接收信息编码串。首先载波接收器检测同步码，当检测到同步码后，就可以知道信息编码串从哪一位开始，并启动接收时窗开始计时，再依次接收第一地址码、第二地址码、第一按键码、第二按键码和校验码。载波接收器在接收过程中，若某位编码受到干扰，不再符合逻辑“1”或逻辑“0”的固定脉冲结构，即：不符合高电平脉冲的宽度为低电平脉冲的3倍或不符合低电平脉冲的宽度为高电平脉冲的3倍；则直接将该为编码其随机判定为逻辑“1”或逻辑“0”，从而能够保证一个接收时窗内数据的完整性，便于后续校验。
接收完成后，分别校验以下四种编码组合：第一地址码和第一按键码、第一地址码和第二按键码、第二地址码和第一按键码、第二地址码和第二按键码；若上述任意一组通过校验，则执行通过的按键指令；若都没有通过校验，则不执行按键指令，且继续检测同步码。
利用校验码校验运算的具体方法如下：将第一地址码的前四位、中间四位和后四位相加后，再与第一按键码求和，若求和结果的后四位若与校验码相同，则通过校验，若不同，则不通过校验；第一地址码和第二按键码、第二地址码和第一按键码以及第二地址码和第二按键码的校验运算方法都与第一地址码和第一按键码的校验运算方法相同。
以上显示和描述了本方案的基本原理和主要特征和本方案的优点。本行业的技术人员应该了解，本方案不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本方案的原理，在不脱离本方案精神和范围的前提下，本方案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方案范围内。本方案要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，包括发送装置和接收装置；所述发送装置对控制信息进行编码，构成信息编码串，并通过载波发送给所述接收装置；所述信息编码串包括同步码、地址码、按键码和校验码；所述发送装置向所述接收装置依次发送同步码、地址码、按键码和校验码，其特征在于，所述地址码和所述按键码都分别连续重复发送两次，并按发送顺序分别命名为：第一地址码、第二地址码、第一按键码和第二按键码；所述信息编码串的单次发送时长固定，且所述接收装置内预设有一与所述信息编码串的单次发送时长相同的接收时窗；当所述接收装置接收到所述同步码时，开始依次接收第一地址码、第二地址码、第一按键码、第二按键码和校验码，且从接收同步码开始，整个接收时长控制为一个接收时窗；
所述接收装置利用所述校验码通过校验运算分别对第一地址码和第一按键码、第一地址码和第二按键码、第二地址码和第一按键码、第二地址码和第二按键码进行校验，若任意一组通过校验，则执行通过校验的按键指令；若都没有通过校验，则所述接收装置放弃本条信息编程串，且不执行任何按键指令，并等待接收下一个同步码。
2.如权利要求1所述的一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，其特征在于，所述地址码、按键码和校验码的编码结构由高电平脉冲和低电平脉冲构成，若高电平脉冲的宽度为低电平脉冲的3倍，则表示逻辑“1”；若低电平脉冲的宽度为高电平脉冲的3倍，则表示逻辑“0”。
3.如权利要求1所述的一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，其特征在于，所述同步码为一同步脉冲，且所述同步脉冲的高电平脉冲宽度与低电平脉冲宽度的固定比例为4：124。
4.如权利要求1所述的一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，其特征在于，所述地址码采用12位编码，且存储于所述发送装置内；所述按键码采用4位编码，且最多支持16个按键。
5.如权利要求4所述的一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，其特征在于，所述校验码采用4位编码，且根据12位地址码和4位按键码运算生成，其生成方法如下：将所述地址码的前四位、中间四位和后四位相加后，再与所述按键码求和，求和结果的后四位即为所述校验码。
6.如权利要求5所述的一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，其特征在于，所述接收装置的校验运算方法是：将所述第一地址码的前四位、中间四位和后四位相加后，再与所述第一按键码求和，若求和结果的后四位若与所述校验码相同，则通过校验，若不同，则不通过校验；所述第一地址码和第二按键码、所述第二地址码和第一按键码以及所述第二地址码和第二按键码的校验运算方法都与所述第一地址码和第一按键码的校验运算方法相同。
7.如权利要求1所述的一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，其特征在于，所述接收装置在接收所述信息编码串的过程中，若所述信息编码串中的某位编码受到干扰，不再符合逻辑“1”或逻辑“0”的固定脉冲结构，则直接将其解析为逻辑“1”或逻辑“0”。
8.如权利要求1所述的一种应用于无线遥控器的抗干扰编解码方法，其特征在于，所述接收装置在接收所述信息编码串的过程中，若再次接收到同步码，则以本同步码开始，重新以一个接收时窗为单位接收后续编码信息。
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