CN111935687B - 一种脉冲信号无线传输系统及其校准方法 - Google Patents

一种脉冲信号无线传输系统及其校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供脉冲信号无线传输系统的技术领域，具体涉及一种脉冲信号无线传输系统及其校准方法。所述校准方法的步骤包括第一设备对原始脉冲信号进行处理，并将处理结果通过无线方式传输至第二设备；第二设备对处理结果进行还原，形成新脉冲信号；第二设备根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，若校准误差超过预设范围，反馈校准结果回第一设备。本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过一种脉冲信号无线传输系统及其校准方法，大大提高了传输及校准的效率及准确率，减少了不必要的损耗及工作量，信号传输质量高，抗干扰能力强，在信号采集的传输中，遭受干扰、重发均不会影响脉冲的还原的质量，保证信号的不失真。

Description

一种脉冲信号无线传输系统及其校准方法
技术领域
本发明提供脉冲信号无线传输系统的技术领域，具体涉及一种脉冲信号无线传输系统及其校准方法。
背景技术
计量脉冲在越来越多的场景中进行使用，但是计量脉冲的校准与传输的问题，一直没有很高效、精准的方式来解决与处理。
在传统的应用方式中，计量脉冲信号的传输与校准，大都是通过有线连接的方式进行，信号发生端与接收端，通过有线的连接，进行信号的传输，而这种方式，存在接线、损耗等各方面的问题。
进一步地，传统的脉冲信号传输校准的方式，原始脉冲信号，通过有线连接传输后，进入误差检测设备，通过与标准脉冲信号源进行对比，得出误差值，误差值通过有线连接，传输给原始脉冲信号端，使之跟进偏差进行校准，校准后，再重新输出脉冲信号，进入新的循环。这种方式，存在需要多个环节的接线、传输效率不高、线损等方面的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种脉冲信号无线传输系统及其校准方法，解决现有校准存在需要多个环节的接线、传输效率不高、线损等方面的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种脉冲信号无线传输系统的校准方法，脉冲信号无线传输系统包括第一设备和第二设备，所述校准方法的步骤包括：
第一设备对原始脉冲信号进行处理，至少获取原始脉冲信号的每一周期起始时间和脉冲宽度，并将处理结果通过无线方式传输至第二设备；
第二设备对处理结果进行还原，形成新脉冲信号；
第二设备根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，若校准误差超过预设范围，反馈校准结果回第一设备。
其中，较佳方案是：所述第一设备与第二设备的无线方式为低功耗蓝牙无线通信方式、广播与扫描通信方式和2.4GHz无线协议通信方式中的至少一种；其中，所述2.4GHz无线协议通信方式采用自定义的跳频通信协议对信道进行监听，并选择对应信号进行无线传输。
其中，较佳方案是，所述校准方法的步骤还包括：
第一设备与第二设备采用低功耗蓝牙无线通信协议建立第一通讯链路；
第一设备通过第一通讯链路与第二设备进行初始交互，并在交互完成后，采用2.4GHz无线协议建立第二通讯链路；
第一设备与第二设备通过第二通讯链路进行处理结果和校准结果的传输。
其中，较佳方案是，所述第一设备对原始脉冲信号进行处理的步骤包括：
对原始脉冲信号切割成多个时间片段；
对每一时间片段的脉冲信号的状态变化及持续时间进行采集和保存，形成处理结果。
其中，较佳方案是，所述校准方法的步骤还包括：对处理结果中的各时间片段的脉冲信号进行详细信息记录，所述详细信息包括高低电平跳变和持续时间。
其中，较佳方案是，所述第一设备通过第一通讯链路与第二设备进行初始交互的步骤包括：约定双方基于第二通讯链路通信的准备信息；其中，所述准备信息为传输的通信频点、通信频点时间、输出功率、通信模式切换和脉冲空中传输的事项中的至少一种。
其中，较佳方案是，所述校准方法的步骤还包括：所述第一设备与第二设备通过第二通讯链路传输处理结果和校准结果完成后，切换回第一通讯链路进行第一设备与第二设备的通信。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种脉冲信号无线传输系统，脉冲信号无线传输系统包括第一设备和第二设备，其特征在于：所述第一设备包括原始脉冲信号输出单元和第一无线通信单元，所述第二设备包括新脉冲信号输出单元和第二无线通信单元，所述第一无线通信单元与第二无线通信单元建立通信链路，所述第一设备通过通信链路与第二设备通信连接；其中，
所述原始脉冲信号输出单元输出原始脉冲信号，所述第一无线通信单元对原始脉冲信号进行处理，至少获取原始脉冲信号的每一周期起始时间和脉冲宽度，并将处理结果传输至第二无线通信单元；
所述第二无线通信单元对处理结果进行还原，形成新脉冲信号，且根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，若校准误差超过预设范围，反馈校准结果回第一无线通信单元，所述新脉冲信号输出单元输出已校准后的新脉冲信号。
其中，较佳方案是：所述第一无线通信单元和第二无线通信单元均包括处理器模块、无线通信射频模块和天线，所述无线通信射频模块分别与处理器模块和天线连接，所述处理器模块与原始脉冲信号输出单元或新脉冲信号输出单元连接。
其中，较佳方案是：所述第一无线通信单元和第二无线通信单元均集成封装为一芯片。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过一种脉冲信号无线传输系统及其校准方法，大大提高了传输及校准的效率及准确率，减少了不必要的损耗及工作量，信号传输质量高，抗干扰能力强，在信号采集的传输中，遭受干扰、重发均不会影响脉冲的还原的质量，保证信号的不失真；进一步地，多协议的同时使用，保证了传输协议的安全可靠，同时又不失灵活性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明脉冲信号无线传输系统的校准方法的流程示意图；
图2是本发明脉冲信号无线传输系统的结构示意图；
图3是本发明双通信方式的流程示意图；
图4是本发明述第一设备对原始脉冲信号进行处理的流程示意图；
图5是本发明原始脉冲信号切割成多个时间片段的示意图；
图6是本发明第一无线通信单元或第二无线通信单元的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1和图2所示，提供一种脉冲信号无线传输系统的校准方法的优选实施例。
所述脉冲信号无线传输系统包括第一设备100和第二设备200，以实现校准方法。所述校准方法的步骤包括：
步骤S11、第一设备100对原始脉冲信号进行处理，至少获取原始脉冲信号的每一周期起始时间和脉冲宽度，并将处理结果通过无线方式传输至第二设备200；
步骤S12、第二设备200对处理结果进行还原，形成新脉冲信号；
步骤S13、第二设备200根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，若校准误差超过预设范围，反馈校准结果回第一设备100。
具体的，参考图2，所述第一设备100包括原始脉冲信号输出单元110和第一无线通信单元120，所述第二设备200包括新脉冲信号输出单元210和第二无线通信单元220，所述第一无线通信单元120与第二无线通信单元220建立通信链路，所述第一设备100通过通信链路与第二设备200通信连接，所述原始脉冲信号输出单元110输出原始脉冲信号，所述第一无线通信单元120对原始脉冲信号进行处理，至少获取原始脉冲信号的每一周期起始时间和脉冲宽度，并将处理结果传输至第二无线通信单元220；所述第二无线通信单元220对处理结果进行还原，形成新脉冲信号，且根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，若校准误差超过预设范围，反馈校准结果回第一无线通信单元120，所述新脉冲信号输出单元210输出已校准后的新脉冲信号。
优选地，处理方式是：根据原始脉冲信号的起始时间和脉冲宽度，如高电平和低电平，进行数字化处理，形成“1”和“0”，同时记录所对应的占空比，以及“1”和“0”的周期时间。还原方式是：根据接收到的处理结果所包含的相关数据信息，如关于起始时间和脉冲宽度的数据信息，转换成对应的脉冲信号，获取新的脉冲信号。但是，由于空中传输由于传输端、接收端和空间噪声的影响，对传输的处理结果会产生干扰，即第二设备200根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，其中，标准脉冲信号是已经与第一设备100协议好，与第一设备100的原始脉冲信号相同或相近似，并且设置对应的预设范围，作为误差容忍范围，在校准误差超过预设范围，反馈校准结果回第一设备100，大大提高了传输及校准的效率及准确率，减少了不必要的损耗及工作量。
如图3所示，提供一种双通信方式的较佳实施例。
所述第一设备100与第二设备200的无线方式为低功耗蓝牙无线通信方式、广播与扫描通信方式和2.4GHz无线协议通信方式中的至少一种；其中，所述2.4GHz无线协议通信方式采用自定义的跳频通信协议对信道进行监听，并选择对应信号进行无线传输。关于低功耗蓝牙无线通信方式，采用蓝牙技术，是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接；关于广播与扫描通信方式，是通过一端广播另一端扫描，实现匹配后建立连接链路的通信方式。
优选地，并参考图3，所述校准方法的步骤还包括：
步骤S21、第一设备100与第二设备200采用低功耗蓝牙无线通信协议建立第一通讯链路；
步骤S22、第一设备100通过第一通讯链路与第二设备200进行初始交互，并在交互完成后，采用2.4GHz无线协议建立第二通讯链路；
步骤S23、第一设备100与第二设备200通过第二通讯链路进行处理结果和校准结果的传输。
在本实施例中，第一设备100与第二设备200建立第一通讯链路后，进行初始数据的交互，或者建立两者的配对关系，为之后进入校准提供通知反馈的通道；第一设备100与第二设备200的交互完成后建立第二通讯链路，相对于低功耗蓝牙无线通信的低功耗、稳定性强，2.4GHz无线通信适用于大数据的传输，效率高，技术成熟，第一设备100与第二设备200通过第二通讯链路进行处理结果和校准结果的传输，解决在脉冲传输前的交互以及脉冲传输及校准过程中的实时性和稳定性等方面的问题，更加的灵活可靠。
具体地，第一无线通信单元120与第二无线通信单元220采用低功耗蓝牙无线通信协议建立第一通讯链路，对接下来脉冲信号的传输与校准，所需要使用的通信频点、输出功率等初始化信息，进行交互；第一无线通信单元120和第二无线通信单元220采用2.4GHz无线协议建立第二通讯链路，所述原始脉冲信号输出单元110输出原始脉冲信号，所述第一无线通信单元120对原始脉冲信号进行处理，至少获取原始脉冲信号的每一周期起始时间和脉冲宽度，并将处理结果通过第二通讯链路传输至第二无线通信单元220，所述第二无线通信单元220对处理结果进行还原，形成新脉冲信号，且根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，若校准误差超过预设范围，通过第二通讯链路反馈校准结果回第一无线通信单元120，所述新脉冲信号输出单元210输出已校准后的新脉冲信号。
在本实施例中，所述第一设备100通过第一通讯链路与第二设备200进行初始交互的步骤包括：约定双方基于第二通讯链路通信的准备信息；其中，所述准备信息为传输的通信频点、通信频点时间、输出功率、通信模式切换和脉冲空中传输的事项中的至少一种。通过约定双方信息进行交互，使后续传输稳定性更好，抗干扰能力更强。
在本实施例中，所述校准方法的步骤还包括：所述第一设备100与第二设备200通过第二通讯链路传输处理结果和校准结果完成后，切换回第一通讯链路进行第一设备100与第二设备200的通信，以等待下一次校准，降低整个系统的功耗。
如图4和图5所示，提供第一设备100对原始脉冲信号进行处理的较佳实施例。
所述第一设备100对原始脉冲信号进行处理的步骤包括：
步骤S31、对原始脉冲信号切割成多个时间片段；
步骤S32、对每一时间片段的脉冲信号的状态变化及持续时间进行采集和保存，形成处理结果。
为了确保原始脉冲信号在传输的过程中最大化的不失真，对原始脉冲信号切割成多个时间片段，如t1片段、t2片段、t3片段等等(参考图5)，对每一时间片段的脉冲信号的状态变化及持续时间进行采集和保存，并将此数据信息通过空中进行传输，传输到第二无线通信单元220。
进一步地，所述校准方法的步骤还包括：处理结果中的各时间片段的脉冲信号进行详细信息记录，所述详细信息包括高低电平跳变和持续时间，在空中传输的固定时间内的脉冲信号，以确保无论当前环境如何，是否有多次重发，都不会导致信号的失真。
如图6所示，提供第一无线通信单元120和第二无线通信单元220的较佳实施例。
所述第一无线通信单元120和第二无线通信单元220均包括处理器模块310、无线通信射频模块320和天线330，所述无线通信射频模块320分别与处理器模块310和天线330连接，所述处理器模块310与原始脉冲信号输出单元110或新脉冲信号输出单元210连接。
具体的，所述原始脉冲信号输出单元110输出原始脉冲信号，所述第一无线通信单元120的处理器模块310对原始脉冲信号进行处理，至少获取原始脉冲信号的每一周期起始时间和脉冲宽度，所述第一无线通信单元120的无线通信射频模块320通过天线330将处理结果通过传输至第二无线通信单元220的无线通信射频模块320中，当然也通过天线330接收；所述第二无线通信单元220的处理器模块310对处理结果进行还原，形成新脉冲信号，且根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，若校准误差超过预设范围，反馈校准结果回第一无线通信单元120，所述新脉冲信号输出单元210输出已校准后的新脉冲信号。
在本实施例中，所述第一无线通信单元120和第二无线通信单元220均集成封装为一芯片，可以使得产品的体积更小，功耗更优，处理性能更强，效率更高。
以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (5)

1.一种脉冲信号无线传输系统的校准方法，脉冲信号无线传输系统包括第一设备和第二设备，其特征在于，所述校准方法的步骤包括：
第一设备对原始脉冲信号进行处理，至少获取原始脉冲信号的每一周期起始时间和脉冲宽度，并将处理结果通过无线方式传输至第二设备；
第二设备对处理结果进行还原，形成新脉冲信号；
第二设备根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，所述标准脉冲信号与第一设备的原始脉冲信号相同，若校准误差超过预设范围，反馈校准结果回第一设备；
所述第一设备对原始脉冲信号进行处理的步骤包括：对原始脉冲信号切割成多个时间片段；对每一时间片段的脉冲信号的状态变化及持续时间进行采集和保存，形成处理结果；对处理结果中的各时间片段的脉冲信号进行详细信息记录，所述详细信息包括高低电平跳变和持续时间；
所述校准方法的步骤还包括：
第一设备与第二设备采用低功耗蓝牙无线通信协议建立第一通讯链路；
第一设备通过第一通讯链路与第二设备进行初始交互，并在交互完成后，采用2.4GHz无线协议建立第二通讯链路；
第一设备与第二设备通过第二通讯链路进行处理结果和校准结果的传输；
其中，所述第一设备通过第一通讯链路与第二设备进行初始交互的步骤包括：约定双方基于第二通讯链路通信的准备信息；其中，所述准备信息为传输的通信频点、通信频点时间、输出功率、通信模式切换和脉冲空中传输的事项中的至少一种；
其中，所述第一设备与第二设备通过第二通讯链路传输处理结果和校准结果完成后，切换回第一通讯链路进行第一设备与第二设备的通信。
2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于：所述第一设备与第二设备的无线方式为低功耗蓝牙无线通信方式、广播与扫描通信方式和2.4GHz无线协议通信方式中的至少一种；其中，所述2.4GHz无线协议通信方式采用自定义的跳频通信协议对信道进行监听，并选择对应信号进行无线传输。
3.一种脉冲信号无线传输系统，脉冲信号无线传输系统包括第一设备和第二设备，以实现如权利要求1或2所述的校准方法，其特征在于：所述第一设备包括原始脉冲信号输出单元和第一无线通信单元，所述第二设备包括新脉冲信号输出单元和第二无线通信单元，所述第一无线通信单元与第二无线通信单元建立通信链路，所述第一设备通过通信链路与第二设备通信连接；其中，
所述原始脉冲信号输出单元输出原始脉冲信号，所述第一无线通信单元对原始脉冲信号进行处理，至少获取原始脉冲信号的每一周期起始时间和脉冲宽度，并将处理结果传输至第二无线通信单元；
所述第二无线通信单元对处理结果进行还原，形成新脉冲信号，且根据标准脉冲信号对新脉冲信号进行校准，若校准误差超过预设范围，反馈校准结果回第一无线通信单元，所述新脉冲信号输出单元输出已校准后的新脉冲信号。
4.根据权利要求3所述的脉冲信号无线传输系统，其特征在于：所述第一无线通信单元和第二无线通信单元均包括处理器模块、无线通信射频模块和天线，所述无线通信射频模块分别与处理器模块和天线连接，所述处理器模块与原始脉冲信号输出单元或新脉冲信号输出单元连接。
5.根据权利要求3或4所述的脉冲信号无线传输系统，其特征在于：所述第一无线通信单元和第二无线通信单元均集成封装为一芯片。
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