CN110661539B - 一种数据接收电路、方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种数据接收电路、方法、装置、设备及介质，用以降低干扰信号的影响，提高无线网络设备的工作稳定性。所述数据接收电路，包括连接在LNA和MAC芯片之间的可调衰减器和定向耦合器，定向耦合器，用于生成与接收到的数据信号耦合的耦合信号，并将耦合信号发送至处理器；处理器，用于确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端，从MAC芯片中获取目标发送终端对应的RSSI，基于RSSI和目标数据报文的信号强度，确定目标信号强度，基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减；可调衰减器，用于根据处理器的控制对接收到的数据信号进行衰减。

Description

一种数据接收电路、方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种数据接收电路、方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着无线网络技术的日益成熟，无线网络在各方面的发展，达到了企业和个人对使用无线网络的需求。数据收发天线是无线网络的核心，随着数据收发天线数量越来越多，部署越来越密集，对无线网络设备的工作稳定性提出了更高的要求。

针对上述问题，现有技术通常采取接收链路增益的方式，来尽量抑制噪声信号的干扰，或者在部署时微调天线状态，但是安装完成后，无法随天线周边情况动态调整天线状态。因此，上述方式容易对设备功耗造成浪费，对电磁环境也会造成更大的干扰。这些缺陷在高速移动、空间密集的场合中，尤为严重。

综上，对于需要在密集空间内部署多台数据收发天线的应用场景，噪声信号干扰严重，无法保证无线网络设备的工作稳定性。

发明内容

本发明实施例提供一种数据接收电路、方法、装置、设备及介质，用以在密集空间内部署多个数据收发天线时，降低干扰信号的影响，提高无线网络设备的工作稳定性。

第一方面，本发明实施例提供了一种数据接收电路，包括：依次连接的数据收发天线、收发开关、滤波器、低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)、介质访问控制(mediumaccess control，MAC)芯片以及处理器，还包括：连接在LNA和MAC芯片之间的可调衰减器和定向耦合器，其中，

定向耦合器，与处理器通信连接，用于生成与接收到的数据信号耦合的耦合信号，并将耦合信号发送至处理器；

处理器，用于对耦合信号进行解析，根据解析结果确定耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端，从MAC芯片中获取目标发送终端对应的接收信号强度指示(ReceivedSignal Strength Indication，RSSI)，基于RSSI和目标数据报文的信号强度，确定解调目标数据报文所需的目标信号强度，基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减；

可调衰减器，与处理器通信连接，用于根据处理器的控制对接收到的数据信号进行衰减。

本发明实施例提供的数据接收电路，在现有的数据接收电路中增加可调衰减器和定向耦合器，其中，定向耦合器用于生成与接收到的数据信号耦合的耦合信号，并将耦合信号发送至处理器，使得处理器能够基于耦合信号确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端，进而从MAC芯片中获取目标发送终端对应的RSSI，基于RSSI和目标数据报文的信号强度，确定解调目标数据报文所需的目标信号强度，并基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。通过对接收到的数据信号进行衰减，使得数据收发天线对接收到的高强度信号进行有效抑制，减少了干扰信号的影响，也即减弱了干扰信号对接收信号的干扰，使得数据接收天线在电磁环境复杂的强干扰区域也能正常使用，提高了无线网络设备的工作稳定性。

在一种可能的实施方式中，数据接收电路还包括：连接在处理器和可调衰减器之间的数模转换器，用于接收处理器发送的信号衰减值，将信号衰减值转换为衰减电压，并利用衰减电压控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

在一种可能的实施方式中，处理器基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，具体用于：

处理器将RSSI与解调信号强度的差值，确定为信号衰减值，解调信号强度为目标信号强度和预设信号阈值之和。

在一种可能的实施方式中，处理器基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减，具体用于：周期性基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

第二方面，本发明实施例提供一种数据接收方法，包括：

接收定向耦合器发送的耦合信号；

对耦合信号进行解析，根据解析结果确定耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端；

从MAC芯片中获取目标发送终端对应的接收信号强度指示RSSI，基于RSSI和目标数据报文的信号强度，确定解调目标数据报文所需的目标信号强度；

基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

在一种可能的实施方式中，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减，包括：

将信号衰减值转换为衰减电压，并利用衰减电压控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

在一种可能的实施方式中，基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，包括：

将RSSI与解调信号强度的差值，确定为信号衰减值，解调信号强度为目标信号强度和预设信号阈值之和。

在一种可能的实施方式中，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减，包括：周期性基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

第三方面，本发明实施例提供一种数据接收装置，包括：

接收单元，用于接收定向耦合器发送的耦合信号；

解析单元，用于对耦合信号进行解析，根据解析结果确定耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端；

处理单元，用于从MAC芯片中获取目标发送终端对应的接收信号强度指示RSSI，基于RSSI和目标数据报文的信号强度，确定解调目标数据报文所需的目标信号强度；

控制单元，用于基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

在一种可能的实施方式中，处理单元具体用于：

将信号衰减值转换为衰减电压，并利用衰减电压控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

在一种可能的实施方式中，处理单元具体用于：

将RSSI与解调信号强度的差值，确定为信号衰减值，解调信号强度为目标信号强度和预设信号阈值之和。

在一种可能的实施方式中，处理单元具体用于：周期性基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，处理器被配置为可执行指令，以实现本发明实施例第二方面提供的数据接收方法。

第五方面，本发明实施例还提供一种存储介质，当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行本发明实施例第二方面提供的数据接收方法。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1是本发明实施例中提供的一种数据接收电路的结构示意图；

图2是本发明实施例中提供的定向耦合器的原理示意图；

图3是本发明实施例中提供的一种数据接收方法的示意流程图；

图4是本发明实施例中提供的一种数据接收装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述。

鉴于现有技术中在密集空间内部署多个数据接收天线时，噪声信号干扰严重的问题，本发明实施例提供了一种数据接收电路及数据接收方案，用以降低干扰信号对接收信号的影响，提高无线网络设备的工作稳定性。

下面结合附图以及具体实施例，对本发明实施例提供的数据接收电路及数据接收方案进行详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供的数据接收电路，其可以包括：依次连接的数据收发天线11、收发开关12、滤波器13、LNA 14、MAC芯片17以及处理器18，还包括：连接在LNA 14和MAC芯片17之间的可调衰减器15和定向耦合器16。

定向耦合器16，与处理器18通信连接，用于生成与接收到的数据信号耦合的耦合信号，并将耦合信号发送至处理器18。

处理器18，用于对耦合信号进行解析，根据解析结果确定耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端，从MAC芯片17中获取目标发送终端对应的接收信号强度指示RSSI，基于RSSI和目标数据报文的信号强度，确定解调目标数据报文所需的目标信号强度，基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，基于信号衰减值控制可调衰减器15对接收到的数据信号进行衰减。

可调衰减器15，与处理器18通信连接，用于根据处理器的控制对接收到的数据信号进行衰减。

具体实施时，定向耦合器16用于对接收到的数据信号进行功率分配，在不影响接收到的数据信号功率的情况下，引出一个小功率信号。通常引出的小功率信号相比于接收到的数据信号功率小20分贝(dB)-30dB。本实施例中设定其为固定值，即20dB。

具体地，如图2所示，定向耦合器16工作时，一方面，通过干路将接收到的数据信号输出至MAC芯片17；另一方面，通过耦合支路对接收到的数据信号进行耦合，耦合输出的耦合信号的方向与接收到的数据信号的接收方向相反，其中，耦合支路的一端连接50欧姆的射频负载，另一端输出与数据信号幅度相差20dB的耦合信号，并将耦合信号发送至处理器18。

具体实施时，处理器18确定出的信号衰减值是根据目标信号强度与RSSI确定的，它是一个数字信号，因此，在基于信号衰减值控制可调衰减器15对接收到的数据信号进行衰减时，需要在处理器18与可调衰减器15之间增加一个数模转换器19。

数模转换器19，用于接收处理器18发送的信号衰减值，将信号衰减值转换为衰减电压，并利用衰减电压控制可调衰减器15对接收到的数据信号进行衰减。

具体实施时，可调衰减器15根据衰减电压对接收到的数据信号进行压控衰减。其中，压控衰减主要是通过调节加在PIN二极管的反向电压来控制PIN二极管的中间层厚度，从而调节PIN二极管电阻对应的衰减网络。

实际应用中，处理器根据RSSI与目标信号强度确定信号衰减值时，需要预留出一定的余量，以避免目标发送终端的信号强度发生波动导致目标发送终端发送的报文无法被解调。因此，处理器根据RSSI与目标信号强度确定信号衰减值时，处理器将RSSI与解调信号强度的差值，确定为信号衰减值，解调信号强度为目标信号强度和预设信号阈值之和。

其中，预设信号阈值可以根据经验值进行设定，也可以根据实际应用场景进行设置，例如，预设信号阈值取值为5dB。

需要说明的是，本发明实施例中处理器基于信号衰减值对接收信号进行衰减时，此信号衰减值并不是一成不变的，其是动态变化的，换句话说，处理器基于信号衰减值对接收信号进行衰减的过程，是一个动态调节的过程。

具体来说，信号衰减值根据RSSI与目标信号强度确定，当目标信号强度降低时，信号衰减值也随之减小，当目标信号强度增加时，信号衰减值也随之增加。

实际应用中，处理器并不是不间断的对接收到的数据信号进行衰减，而是周期性的对接收到的数据信号进行衰减。即在数据信号的接收过程中，在一段时间内对当前所接收到的数据信号进行衰减，然后停止衰减，以便于其它发送终端可以顺利接入进来，然后重新计算信号衰减值，对接收的数据信号进行衰减。

下面对本发明实施例提供的数据接收电路的原理进行详细说明。

在图1示出的数据接收电路中，数据收发天线11接收数据信号，并发送至收发开关12，收发开关12处于接收状态时，收发开关12将接收到的数据信号发送至滤波器13。滤波器13接收数据信号，滤掉带外信号，保留频带内的信号，并发送到LNA 14。LNA 14接收经过滤波后的数据信号，对信号进行放大后发送至可调衰减器15。

可调衰减器15接收数据信号，并发送至定向耦合器16。需要说明的是，在可调衰减器15首次接收到数据信号时，由于还未对信号进行功率强度检测，无法确定信号强度最弱的信号及其对应终端的RSSI值，进而无法得知对信号的衰减值，所以可调衰减器15直接将接收到的数据信号发送至定向耦合器16中。

定向耦合器16接收数据信号，并将该数据信号发送至MAC芯片17。定向耦合器16在接收的数据信号中，分离出比它小20dB的耦合信号，并将耦合信号发送至处理器18。

MAC芯片17接收数据信号，对数据信号进行解析，得出每个终端发送的报文对应的RSSI值。

处理器18对耦合信号进行解析，根据解析结果确定耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端，从MAC芯片17中获取目标发送终端对应的RSSI值，基于RSSI值和目标数据报文的信号强度，确定解调目标数据报文所需的目标信号强度，基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，基于信号衰减值控制可调衰减器15对下次接收到的数据信号进行衰减。

需要说明的是，MAC芯片17与处理器18均具有对数据信号进行解析的功能。在本发明实施例中，MAC芯片17负责对数据信号中报文对应的发送终端地址进行解析，并得出每个终端对应的RSSI值。处理器18对耦合信号进行解析后，确定发送信号强度最弱的目标发送终端，然后处理器18向MAC芯片17发送请求，请求获取目标发送终端的RSSI值，MAC芯片17接收到请求后，向处理器18发送目标发送终端的RSSI值。

在处理器侧，如图3所示，本发明实施例提供一种数据接收方法，包括：

步骤301，接收定向耦合器发送的耦合信号；

步骤302，对耦合信号进行解析，根据解析结果确定耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端；

步骤303，从MAC芯片中获取目标发送终端对应的接收信号强度指示RSSI，基于RSSI和目标数据报文的信号强度，确定解调目标数据报文所需的目标信号强度；

步骤304，基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

在一种可能的实施方式中，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减，包括：

将信号衰减值转换为衰减电压，并利用衰减电压控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

在一种可能的实施方式中，基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，包括：

将RSSI与解调信号强度的差值，确定为信号衰减值，解调信号强度为目标信号强度和预设信号阈值之和。

在一种可能的实施方式中，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减，包括：周期性基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

基于相同的发明构思，如图4所示，本发明实施例提供一种数据接收装置，包括：

接收单元41，用于接收定向耦合器发送的耦合信号；

解析单元42，用于对耦合信号进行解析，根据解析结果确定耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端；

处理单元43，用于从MAC芯片中获取目标发送终端对应的接收信号强度指示RSSI，基于RSSI和目标数据报文的信号强度，确定解调目标数据报文所需的目标信号强度；

控制单元44，用于基于目标信号强度与RSSI，确定信号衰减值，基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

在一种可能的实施方式中，处理单元43具体用于：

将信号衰减值转换为衰减电压，并利用衰减电压控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

在一种可能的实施方式中，处理单元43具体用于：

将RSSI与解调信号强度的差值，确定为信号衰减值，解调信号强度为目标信号强度和预设信号阈值之和。

在一种可能的实施方式中，处理单元43具体用于：周期性基于信号衰减值控制可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备500的框图，该设备包括：

处理器510；

用于存储所述处理器510可执行指令的存储器520；

其中，所述处理器510被配置为执行所述指令，以实现本公开实施例中的数据接收方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的存储介质，例如包括指令的存储器520，上述指令可由电子设备500的处理器510执行以完成上述方法。可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本公开实施例还提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行实现本公开实施例上述任意一项数据接收方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种数据接收电路，包括依次连接的数据收发天线、收发开关、滤波器、低噪声放大器LNA、介质访问控制MAC芯片以及处理器，其特征在于，还包括：连接在所述LNA和所述MAC芯片之间的可调衰减器和定向耦合器，其中，

所述定向耦合器，与所述处理器通信连接，用于生成与接收到的数据信号耦合的耦合信号，并将所述耦合信号发送至所述处理器；

所述处理器，用于对所述耦合信号进行解析，根据解析结果确定所述耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定所述一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端，从所述MAC芯片中获取所述目标发送终端对应的接收信号强度指示RSSI，基于所述RSSI和所述目标数据报文的信号强度，确定解调所述目标数据报文所需的目标信号强度，基于所述目标信号强度与所述RSSI，确定信号衰减值，基于所述信号衰减值控制所述可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减；

所述可调衰减器，与所述处理器通信连接，用于根据所述处理器的控制对接收到的数据信号进行衰减。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：连接在所述处理器和所述可调衰减器之间的数模转换器，用于接收所述处理器发送的信号衰减值，将所述信号衰减值转换为衰减电压，并利用所述衰减电压控制所述可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述处理器基于所述目标信号强度与所述RSSI，确定信号衰减值，具体用于：

所述处理器将所述RSSI与解调信号强度的差值，确定为信号衰减值，所述解调信号强度为所述目标信号强度和预设信号阈值之和。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述处理器基于所述信号衰减值控制所述可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减，具体用于：周期性基于所述信号衰减值控制所述可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

5.一种数据接收方法，应用于如权利要求1-4中任一项所述的数据接收电路，其特征在于，所述方法包括：

接收所述定向耦合器发送的耦合信号；

对所述耦合信号进行解析，根据解析结果确定所述耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定所述一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端；

从所述MAC芯片中获取所述目标发送终端对应的接收信号强度指示RSSI，基于所述RSSI和所述目标数据报文的信号强度，确定解调所述目标数据报文所需的目标信号强度；

基于所述目标信号强度与所述RSSI，确定信号衰减值，基于所述信号衰减值控制所述可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述信号衰减值控制所述可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减，包括：

将所述信号衰减值转换为衰减电压，并利用所述衰减电压控制所述可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标信号强度与所述RSSI，确定信号衰减值，包括：

将所述RSSI与解调信号强度的差值，确定为信号衰减值，所述解调信号强度为所述目标信号强度和预设信号阈值之和。

8.一种数据接收装置，应用于如权利要求1-4中任一项所述的数据接收电路，其特征在于，所述装置包括：

接收单元，用于接收所述定向耦合器发送的耦合信号；

解析单元，用于对所述耦合信号进行解析，根据解析结果确定所述耦合信号包含的一个或多个数据报文，确定所述一个或多个数据报文的信号强度，并确定信号强度最弱的目标数据报文对应的目标发送终端；

处理单元，用于从所述MAC芯片中获取所述目标发送终端对应的接收信号强度指示RSSI，基于所述RSSI和所述目标数据报文的信号强度，确定解调所述目标数据报文所需的目标信号强度；

控制单元，用于基于所述目标信号强度与所述RSSI，确定信号衰减值，基于所述信号衰减值控制所述可调衰减器对接收到的数据信号进行衰减。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如权利要求5至权利要求7中任一项所述的数据接收方法。

10.一种存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行如权利要求5至权利要求7中任一项所述的数据接收方法。

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