CN112019234B - 一种数据传输方法、发射机及接收机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据传输方法、发射机及接收机，该方法包括将可用频率集分成多个子频段；利用可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案，每个子频段分布至少一个第一载波频率；利用第一跳频图案向接收端发送第一数据的多个第一子数据包；从接收端接收多个子频段的质量评分，质量评分由接收端根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定；利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案，第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量；利用第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包。通过上述方式，本申请能够根据传输质量自动更改跳频图案，改善数据传输的质量。

Description

一种数据传输方法、发射机及接收机

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种数据传输方法、发射机及接收机。

背景技术

通信干扰是为了破坏通信收发双方的正常工作，阻止信息在通信双发进行有效可靠的传输，有目的地将接收方不需要的噪声或者其他干扰信号附着在通信信道上，干扰通信方发送无线通信电磁频谱、压制网络节点以及干扰敌方接收机的信息获取，使通信接收方无法正确接收通信信号，从而达到破坏其信息传输的目的；跳频通信抗系统阻塞干扰的机理是依靠跳频图案的随机性分散干扰，依靠强大的纠错译码达到干扰纠错。

跳频通信属于扩频通信中的一种，其将一个宽频带按照一定的频率间隔划分为若干个子信道，载波频率则按照某种伪随机序列在这些频点之间进行跳变。

跳频组网是使用跳频技术使不同电台之间组成一个无线局域网络，跳频网络必须采用相应的多址技术，保证各个电台占用无线信道时不产生互相冲突；CSMA/CA(CarrierSense Multiple Access with Collision Avoidance，载波侦听碰撞避免多址接入)协议因为简单和高效在跳频组网过程中应用广泛。

本申请的发明人在长期研发中发现，传统跳频以固定的跳频图案进行跳频通信，在遇到阻塞干扰时只能得到固定的抗干扰性能，无法提高传输能力；另外传统跳频系统跳频图案和发射机功率固定，无法根据通信环境进行有效调整，以达到更好的通信效果；自适应跳频技术在组网过程中需要考虑每个节点的干扰频率，难以达到最优的频率集；在通信保持阶段系统需要增加额外开销进行实时的功率控制、频率检测以及信令交互以完成对信道实时监测；而且对于变化剧烈的场景，系统很难快速反应环境的变化，易造成抗干扰性能急剧恶化。

发明内容

本申请主要解决的问题是提供一种数据传输方法、发射机及接收机，能够根据传输质量自动更改跳频图案，改善数据传输的质量。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种数据传输方法，该方法包括：将可用频率集分成多个子频段；利用可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案，其中，每个子频段分布至少一个第一载波频率；利用第一跳频图案向接收端发送第一数据的多个第一子数据包；从接收端接收多个子频段的质量评分，其中，质量评分由接收端根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定；利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案，其中，第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量；利用第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种数据传输方法，该方法包括：接收发送端利用第一跳频图案发送的第一数据的多个第一子数据包，其中，第一跳频图案由可用频率集中的多个第一载波频率生成，可用频率集预先分成多个子频段，每个子频段分布至少一个第一载波频率；根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定各子频段的质量评分；将质量评分发送至发送端；接收发送端利用第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包；其中，第二跳频图案由可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案，其中第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种发射机，该发射机包括：跳频图案生成器、选择开关、变频器、天线以及跳频图案修正器，跳频图案生成器用于将可用频率集分成多个子频段，并利用可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案，其中每个子频段分布至少一个第一载波频率；选择开关分别与跳频图案生成器、变频器以及跳频图案修正器连接，用于将跳频图案生成器与变频器连接，或者将跳频图案生成器与跳频图案修正器连接；变频器用于将第一数据中的多个第一子数据包信号与第一载波频率进行混频，以得到第一跳频信号，其中，跳频图案生成器与跳频图案修正器被选择开关连通；天线与变频器连接，用于将第一跳频信号发射出去；跳频图案修正器与变频器连接，跳频图案生成器与跳频图案修正器被选择开关连通，跳频图案修正器用于从接收机接收多个子频段的质量评分，质量评分由接收机根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包信号的传输质量确定；并利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案，其中，第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量；变频器还用于对第二数据中的多个第二子数据包信号与第二载波信号进行混频，以得到第二跳频信号；天线还用于将第二跳频信号发射出去。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种接收机，包括：天线、选择开关、变频器、信道质量评估器、跳频图案生成器以及跳频图案修正器，天线用于接收发射机发送的第一跳频信号，其中，第一跳频信号为第一跳频图案中的第一载波频率与第一数据的多个第一子数据包信号混频后的信号，第一跳频图案由可用频率集中的多个第一载波频率生成，可用频率集预先分成多个子频段，每个子频段分布至少一个第一载波频率；选择开关分别与跳频图案生成器、变频器以及跳频图案修正器连接，用于将跳频图案生成器与变频器连接，或者将跳频图案生成器与跳频图案修正器连接；变频器与天线连接，用于对接收到的第一跳频信号与跳频图案生成器生成的第一载波频率进行变频，以得到第一数据中的多个第一子数据包信号；其中，跳频图案生成器与变频器被选择开关连通；信道质量评估器分别与变频器以及跳频图案修正器连接，用于根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包信号的传输质量确定各子频段的质量评分，并将质量评分发送至跳频图案修正器；天线还用于接收发射机发送的第二跳频信号；其中，第二跳频信号为第二跳频图案中的第二载波信号与第二数据的多个第二子数据包信号混频后的信号，第二跳频图案由可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成，第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量；变频器还用于变频器用于对接收到的第二跳频信号与跳频图案修正器生成的第二载波频率进行变频，以得到第二子数据包信号；其中跳频图案生成器与跳频图案修正器被选择开关连通。

通过上述方案，本申请的有益效果是：通过拆分可用频率集形成多个子频段，每个子频段分布至少一个第一载波频率，利用可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案；然后利用第一跳频图案中的第一载波频率向接收端发送第一数据的多个第一子数据包；从接收端接收多个子频段的质量评分；利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案；并利用第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包，以实现第二数据的传输，能够根据传输质量自动更改跳频图案，改善数据传输的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请提供的数据传输方法第一实施例的流程示意图；

图2是本申请提供的数据传输方法第二实施例的流程示意图；

图3是本申请提供的数据传输方法第二实施例中节点的数据结构示意图；

图4是本申请提供的数据传输方法第二实施例中子频段的示意图；

图5是本申请提供的数据传输方法第二实施例中30％阻塞干扰对应的误包率的性能对比图；

图6是本申请提供的数据传输方法第三实施例的流程示意图；

图7是本申请提供的数据传输方法第四实施例的流程示意图；

图8是本申请提供的发射机一实施例的结构示意图；

图9是本申请提供的接收机一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1，图1是本申请提供的数据传输方法第一实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤11：将可用频率集分成多个子频段。

对于预设可用频率集，将可用频率集拆分成多个频率段，即生成多个子频段，例如，对于200MHz～245MHz的可用频率集，将其分成3个子频段，每个子频段之间的间隔为5MHz，子频段的带宽为10MHz，则子频段的频率分别为200MHZ～210MHZ、215MHZ～225MHZ以及230MHZ～240MHZ。

步骤12：利用可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案。

每个子频段分布至少一个第一载波频率，利用多个第一载波频率生成第一跳频图案；例如，子频段的数量为3，其频率分别为：200MHZ～210MHZ、215MHZ～225MHZ以及230MHZ～240MHZ，在每个子频段中分布一个第一载波频率，形成的载波频率集为{205MHZ，220MHZ，235MHZ}，伪随机码生成器生成的跳频序列为{2,3,1}，则第一跳频图案为{220MHZ，235MHZ，205MHZ}，发送端按照此第一跳频图案中第一载波频率的顺序来发送数据。

步骤13：利用第一跳频图案向接收端发送第一数据的多个第一子数据包。

发送端按照第一跳频图案中的第一载波频率的顺序来发送第一子数据包，具体地，每一个载波频率对应一个第一子数据包；例如，第一数据别分成三个第一子数据包，第一跳频图案为{220MHZ，235MHZ，205MHZ}，则发送第一个数据包时利用频率为220MHZ的第一载波频率，发送第二个数据包时利用频率为235MHZ的第一载波频率，发送第三个数据包时利用频率为205MHZ的第一载波频率。

步骤14：从接收端接收多个子频段的质量评分。

质量评分由接收端根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定，发送端利用第一载波频率发送第一子数据包至接收端，接收端对接收到第一子数据包的传输质量进行评分，并将质量评分反馈至发送端。

步骤15：利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案。

每个子频段分布多个第二载波频率，第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量；利用获取到的子频段的质量评分与可用频率集中的多个第二载波频率生成第二跳频图案，质量评分越高的子频段对应的第二载波频率的数量越多。

步骤16：利用第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包。

第二数据的长度大于第一数据的长度，利用第二跳频图案中的第二载波频率携带第二数据的多个第二子数据包，并发送出去，在一具体的实施例中，第二子数据包的数量等于第二跳频图案中第二载波频率的数量。

通过拆分可用频率集形成多个子频段，每个子频段分布至少一个第一载波频率，利用可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案；然后利用第一跳频图案中的第一载波频率向接收端发送第一数据的多个第一子数据包；从接收端接收多个子频段的质量评分；利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案；并利用第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包，以实现第二数据的传输，能够根据传输质量自动更改跳频图案，改善数据传输的质量。

参阅图2，图2是本申请提供的数据传输方法第二实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤21：将可用频率集分成多个子频段。

步骤22：利用可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案。

其中，每个子频段分布至少一个第一载波频率。

步骤23：利用第一跳频图案向接收端发送第一数据的多个第一子数据包。

第一数据为向接收端发送的用于信道抢占的RTS(Request To Send，请求发送)指令，发送端发送RTS指令给接收端，表明发送端要向接收方发送第二数据，子频段的数量与RTS指令的数据长度正相关，在一具体的实施例中，子频段的数量等于第一子数据包的数量。

步骤24：从接收端接收CTS指令，并从CTS指令中提取质量评分。

接收端在接收到RTS指令后，利用信道估计方法对RTS指令的传输质量进行评分，获取子频段的质量评分，发出CTS(Clear To Send，清除发送)指令给发送端，表明已经准备就绪，CTS指令中携带子频段的质量评分；发送端在接收到CTS指令之后，就可以发送第二数据了，第二数据为需向接收端传输的真实数据，其他准备向接收端发送数据的发送端暂停发送；质量评分由接收端根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定。

发送端与接收端在成功交换RTS指令和CTS指令后才开始真正的数据传递，保证了多个互不可见的发送端同时向同一接收端发送信号时，只有收到接收端回应CTS指令的那个发送端能够发送数据，避免了冲突发生；即使有冲突发生，也只是在发送RTS时产生冲突，这种情况下，由于其他发送端接收不到接收端的CTS指令，其他发送端再利用分布式协调功能(DCF，Distributed Coordination Function)提供的竞争机制，分配一个随机退守定时值，等待下一次分布式帧间间隙(DIFS，Distributed Inter-Frame Space)之后再发送RTS指令，直到成功为止。

在一个具体的实施例中，如图3所示，源节点发送一个RTS给目的节点，目的节点返回CTS给RTS，源节点在接收到CTS之后，发送数据DATA(0)至DATA(n-1)给目的节点，目的节点在收到数据之后，返给确认消息ACK给源节点，其他节点在源节点与目的节点进行通信的过程中，均处于暂停状态，不发送任何消息给目的节点，避免冲突的产生。

步骤25：利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案。

第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量，在获取到子频段的质量评分后，根据传输质量来分配每个子频段可以传输数据的次数，在一具体的实施例中，发送端将传输质量越低的子频段内的第二载波频率在第二跳频图案中的出现次数设置得越低。

进一步地，根据每个子频段的质量评分计算每个子频段内的第二载波频率在第二跳频图案中的最大出现次数，在一个具体的实施例中，计算多个第二载波频率在第二跳频图案的总出现次数，多个第二载波频率在第二跳频图案的总出现次数与第二子数据包的数量正相关；将最高质量评分所对应的子频段以外的其他子频段的最大出现次数分别设置成等于或小于总出现次数乘以其他子频段的质量评分与多个子频段的质量评分总和的比值；将最高质量评分所对应的子频段的最大出现次数设置成等于总出现次数减去其他子频段的最大出现次数的总和；传输质量越高，质量评分越高。

例如，第二子数据包的数量为10，多个第二载波频率在第二跳频图案的总出现次数与第二子数据包的数量相同，子频段的数量为3，第一个子频段的质量评分为3，第二个子频段的质量评分为5，第三个子频段的质量评分为7，则第一个子频段内第二载波频率的最大出现次数为：10*3/(3+5+7)＝2；第二个子频段内第二载波频率的最大出现次数为：10*5/(3+5+7)＝10/3，向下取整后，得到3次，也可以对计算结果进行向上取整；第三个子频段内第二载波频率的最大出现次数为：10-2-3＝5。

在获取每个子频段内的第二载波频率在第二跳频图案中的最大出现次数之后，根据预设跳频图案算法利用第二载波频率生成第二跳频图案；统计每个子频段内的第二载波频率在第二跳频图案中的已出现次数；判断第二载波频率已出现次数是否大于对应的最大出现次数；若第二载波频率在第二跳频图案中的出现次数已经大于相应的最大出现次数，表明该子频段无法用于第二子数据包的传输，将该子频段标记为已满，并将第二跳频图案中的后续出现的位于已满的子频段内的第二载波频率调整到未满的子频段，即从未满的子频段中选择一个子频段用来传输第二子数据包，具体地，可采用以下步骤：

①根据后续出现的位于已满的子频段内的第二载波频率的编号与未满的子频段的段数的求余结果从未满的子频段中选择出对应编号的子频段。

第二载波频率的编号可以为伪随机序列生成器生成的跳频序列码。

例如，可用频率集被分成3分子频段，第一个子频段对应的跳频序列为{1,2,3}，其对应的第二载波频率为{200MHZ，210MHZ，220MHZ}，第二个频段对应的跳频序列为{4,5,6,7}，其对应的第二载波频率为{230MHZ，240MHZ，250MHZ，260MHZ}，第三个频段对应的跳频序列为{8,9,10}，其对应的第二载波频率为{270MHZ，280MHZ，290MHZ}；在对子频段进行评分后，得到第一个子频段内第二载波频率的最大出现次数为2，第二个子频段内第二载波频率的最大出现次数为3，第三个子频段内第二载波频率的最大出现次数为5；则在第一个子频段内第二载波频率已经出现两次的情况下，当又产生第一个子频段对应的跳频序列码3时，对剩余的两个未满的第二个子频段和第三个子频段中重新编号，第二个子频段的编号为第一，第三个子频段的编号为第二，选择传输第二子数据包的子频段的编号为：3％(3-1)＝1，即选择新的第一个子频段(原第二个子频段)作为数据传输的子频段。

可以理解地，当求余结果为0时，从重新编号的未满的子频段中随机选择一个作为当前进行数据传输的子频段，例如，选择重新编号的第一个子频段。

②根据后续出现的位于已满的子频段内的第二载波频率的编号与选择的子频段内的第二载波频率的个数的求余结果从选择的子频段内选择出对应编号的第二载波频率。

如上所述，从新的第一个子频段中选择一个第二载波频率用来传输当前待传输的第二子数据包，当前重新生成的跳频序列码在新的第一个子频段对应的跳频序列中的位置为：3％4＝3，即当前新生成的跳频序列码为6，其对应的第二载波频率为250MHZ，则当前选择频率为250MHZ的第二载波频率传输第二子数据包。

可以理解地，当求余结果为0时，从子频段中随机选择一个第二载波频率作为当前进行数据传输的载波频率，例如，选择子频段中的第一个第二载波频率。

步骤26：根据质量评分调整各第二载波频率的发射功率，并用调整后的发射功率发送第二数据的多个第二子数据包。

在获取到子频段的质量评分后，选择适合的发射功率来发送第二子数据包，第二载波频率所处的子频段的传输质量越低，则发射功率越高，以便在信道质量不佳的情况下，增强发射功率，减少传输过程中的损失，改善传输质量。

质量评分进一步由接收端根据已记录的各子频段内的第二载波频率所发送的第二子数据包的传输质量确定；将子频段的历史评分与当前利用该子频段对应的第二载波频率发送第二子数据包时的质量评分结合，以更新子频段的评分。

在一具体的实施例中，节点A需要向节点B发送1个数据包，当节点A的媒体介入控制层(MAC，Media Access Control)层得到一个竞争时隙后，发送RTS指令给节点B。

如图4所示，先将整个可用频率集分成8个子频段Sec0-Sec7，将用于传输RTS指令的8个第一载波频率f0-f7随机分布到子频段Sec0-Sec7中，无线信道对于可用频率集存在如图4所示的30％的阻塞干扰。

节点B在接收到第一载波频率f0-f7携带的第一子数据包后，完成对RTS指令的接收，并对第一载波频率f0-f7进行信道质量估计；由于子频段Sec2和Sec3被完全干扰，因此得到低质量的信道估计结果，而子频段Sec1和Sec4存在部分干扰，当落入干扰频带时得到低质量的信道估计结果，当未落入干扰频带时得到正常的信道估计结果。

综合第一载波频率f0-f7的信道质量以及子频段Sec0-Sec7当前信道质量的评分值，对当前子频段Sec0-Sec7进行重新评分，得到数据长度为3bit的评分值；子频段Sec0、Sec5、Sec6和Sec7在高斯信道下具有相近的接收信道质量，评分为系统的均值分5分；子频段Sec2和Sec3的信道质量在未有子频段Sec0-Sec7相关信息的情况下评分为3分；子频段Sec1和Sec4的质量评分在3分和5分之间随机分布；由于每一个子频段的评分占用3bit，因此节点B将24bit的评分值增加到CTS指令中，发送给节点A。

节点A与节点B同时根据评分值进行跳频图案的调整，图5为30％阻塞干扰下得到的误包率的性能对比图，Eb为单位比特数据信号的能量，N0为单位带宽内噪声的功率；从中可以看出，采用本申请中的方法之后，在Eb/N0的比值相同时，本申请中的误包率相比30％阻塞干扰时的误包率均降低，传输质量得到提升。

通过收发RTS指令和CTS指令来获取各子频段的质量评分，利用当前信道质量和历史评估的信道质量完成子频段的信道评估和反馈，降低评分低的子频段内第二载波频率的数量，提高评分高的子频段内第二载波频率的数量，提高抗干扰性能，同时提高低评分的子频段的发射功率，降低高评分的子频段的发射功率，完成功率的自适应调整，改善数据传输质量。

参阅图6，图6是本申请提供的数据传输方法第三实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤61：接收发送端利用第一跳频图案发送的第一数据的多个第一子数据包。

第一跳频图案由可用频率集中的多个第一载波频率生成，可用频率集预先分成多个子频段，每个子频段分布至少一个第一载波频率；接收端接收发射端利用第一跳频图案中的第一载波频率发送的第一数据的多个第一子数据包。

步骤62：根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定各子频段的质量评分。

接收端在接收到第一子数据包后，利用信道检测方法对传输质量进行评价，例如，可以通过获取第一子数据包的误包率来进行评分，误包率越低评分越高，可以利用第一子数据包中携带的循环冗余检验码(CRC，循环冗余校验)来度量，在接收端通过解码获取到第一字数据包中的数据信息后，计算数据信息对应的CRC是否与第一字数据包中携带的CRC相同，如果一致，则判定传输正确，如果不一致，则传输错误。

步骤63：将质量评分发送至发送端。

将获取到的每个子频段的质量评分反馈给发送端，以使得发送端能够根据质量评分来调整跳频图案。

步骤64：接收发送端利用第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包。

第二跳频图案由发送端利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成，第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量；发送端利用第二跳频图案中的第二载波频率发送第二数据的多个第二子数据包给接收端。

通过对发送端发送的第一子数据包的传输质量进行评分，并将质量评分反馈给发送端，使得发送端可以根据质量评分来更改跳频图案，并接收来自发送端利用第二跳频图案中的第二载波频率发送的第二子数据包，实现根据传输质量自动更改跳频图案，改善数据传输的质量。

参阅图7，图7是本申请提供的数据传输方法第四实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤71：接收发送端利用第一跳频图案发送的第一数据的多个第一子数据包。

第一数据为用于信道抢占的RTS指令，第一跳频图案由可用频率集中的多个第一载波频率生成，可用频率集预先分成多个子频段，每个子频段分布至少一个第一载波频率。

步骤72：根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定各子频段的质量评分。

步骤73：将质量评分加载到CTS指令中，并向发送端发送CTS指令。

接收端将质量评分添加到CTS指令中，并将此CTS指令返回给发送端，用以通知发送端可以发送真正的数据了；接收端返回的质量评分用来为发送端选择合适的第二载波频率提供基础，传输质量越低的子频段内的第二载波频率在第二跳频图案中的出现次数越低。

步骤74：接收发送端利用第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包。

第二数据为需传输的真实数据，第二跳频图案由可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案，第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量。

步骤75：记录各子频段内的第二载波频率所发送的第二子数据包的传输质量。

在接收到第二子数据包后，对传输的质量进行评估，记录利用各子频段内的第二载波频率所发送的第二子数据包的传输质量；并根据已记录的各子频段内的第二载波频率所发送的第二子数据包的传输质量确定各子频段的质量评分，可以将已记录的历史评分与当前评分进行加权求和以更新每个子频段的质量评分。

例如，在传输第一子数据包时，第一个子频段的质量评分为5；在传输第二子数据包时，第一个子频段的质量评分为4，将这两个质量评分进行平均，得到第一子频段的质量评分为4.5。

通过将RTS的质量评分添加在CTS指令中反馈至发送端，使得发送端可以根据质量评分来调整跳频图案，并在接收第二子数据包后继续对传输质量进行评分，以实时更新各子频段的传输质量，使得传输质量好的子频段传输更多的数据，改善数据传输的质量。

参阅图8，图8是本申请提供的发射机一实施例的结构示意图，该发射机包括：跳频图案生成器81、选择开关82、变频器83、天线84和跳频图案修正器85。

跳频图案生成器81用于将可用频率集分成多个子频段，并利用可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案，其中每个子频段分布至少一个第一载波频率。

选择开关82分别与跳频图案生成器81、变频器83以及跳频图案修正器85连接，用于将跳频图案生成器81与变频器83连接，或者将跳频图案生成器81与跳频图案修正器85连接。

当跳频图案生成器81与变频器83被选择开关82连通时，变频器83用于将第一数据中的多个第一子数据包信号与第一载波频率进行混频，具体地，进行上变频，以得到第一跳频信号；天线84与变频器83连接，用于将第一跳频信号发射出去。

跳频图案修正器85与变频器83连接，当跳频图案生成器81与跳频图案修正器85被选择开关82连通时，跳频图案修正器85用于从接收机接收多个子频段的质量评分，质量评分由接收机根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包信号的传输质量确定；并利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案，其中第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量。

变频器83还用于对第二数据中的第二子数据包信号与第二载波信号进行混频，具体地，进行上变频，以得到第二跳频信号，天线84还用于将该第二跳频信号发射出去。

利用跳频图案生成器81将可用频率集分成多个子频段，利用可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案；通过变频器83将第一载波频率与第一子数据包信号进行混频得到第一跳频信号，并利用天线84将第一跳频信号发射出去；并利用跳频图案修正器85根据多个子频段的质量评分和多个第二载波频率生成第二跳频图案；再通过变频器83将第二载波频率与第二子数据包信号进行混频得到第二跳频信号，并利用天线84将第二跳频信号发射出去，实现第二数据的发射，能够根据传输质量自动更改跳频图案，改善数据传输的质量。

参阅图9，图9是本申请提供的接收机一实施例的结构示意图，该发射机包括：跳频图案生成器93、选择开关92、变频器94、天线91和跳频图案修正器95。

天线91用于接收发射机(图中未示出)发送的第一跳频信号，其中，第一跳频信号为第一跳频图案中的第一载波频率与第一数据的多个第一子数据包信号混频后的信号，第一跳频图案由可用频率集中的多个第一载波频率生成，可用频率集预先分成多个子频段，每个子频段分布至少一个第一载波频率。

选择开关92分别与跳频图案生成器93、变频器94以及跳频图案修正器95连接，用于将跳频图案生成器93与变频器94连接，或者将跳频图案生成器93与跳频图案修正器95连接。

变频器94与天线91连接，当跳频图案生成器93与变频器94被选择开关92连通时，变频器94用于对接收到的第一跳频信号与跳频图案生成器93生成的第一载波频率进行变频，具体地，进行下变频，以得到第一数据中的第一子数据包信号。

信道质量评估器96分别与变频器94以及跳频图案修正器95连接，用于根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包信号的传输质量确定各子频段的质量评分，并将质量评分发送至跳频图案修正器95以及发射机，具体地，发送给发射机的跳频图案修正器，以修正当前跳频图案，得到第二跳频图案。

天线91还用于接收发射机发送的第二跳频信号；其中，第二跳频信号为第二跳频图案中的第二载波信号与第二数据的多个第二子数据包信号混频后的信号，第二跳频图案由可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成，第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量。

当跳频图案生成器93与跳频图案修正器95被选择开关92连通时，变频器94用于对接收到的第二跳频信号与跳频图案修正器95生成的第二载波频率进行变频，具体地，进行下变频，以得到第二子数据包信号。

利用信道质量评估器96对第一子数据包信号的传输质量进行评分，并将质量评分反馈给跳频图案修正器95，使得跳频图案修正器95可以根据质量评分来更改跳频图案，并接收发射机发送的第二子数据包信号，实现根据传输质量自动更改跳频图案，改善数据传输的质量。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的方法以及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

将可用频率集分成多个子频段；

利用所述可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案，其中，每个所述子频段分布至少一个所述第一载波频率；

利用所述第一跳频图案向接收端发送第一数据的多个第一子数据包；

从所述接收端接收所述多个子频段的质量评分，其中，所述质量评分由所述接收端根据各所述子频段内的所述第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定；

利用所述可用频率集中的多个第二载波频率和所述子频段的质量评分生成第二跳频图案，其中，所述第二载波频率的数量大于所述第一载波频率的数量；

利用所述第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包，所述第二数据的长度大于所述第一数据的长度。

2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述利用所述可用频率集中的多个第二载波频率和所述子频段的质量评分生成第二跳频图案的步骤包括：

将所述传输质量越低的所述子频段内的所述第二载波频率在所述第二跳频图案中的出现次数设置得越低。

3.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，

所述利用所述可用频率集中的多个第二载波频率和所述子频段的质量评分生成第二跳频图案的步骤包括：

根据每个所述子频段的质量评分计算每个所述子频段内的所述第二载波频率在所述第二跳频图案中的最大出现次数；

根据预设跳频图案算法利用所述第二载波频率生成所述第二跳频图案；

统计每个所述子频段内的所述第二载波频率在所述第二跳频图案中的已出现次数；

判断所述已出现次数是否大于对应的最大出现次数；

若是，则将所述子频段标记为已满；

将所述第二跳频图案中的后续出现的位于已满的所述子频段内的所述第二载波频率调整到未满的所述子频段。

4.根据权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据每个所述子频段的质量评分计算每个所述子频段内的所述第二载波频率在所述第二跳频图案中的最大出现次数的步骤包括：

计算所述多个第二载波频率在所述第二跳频图案的总出现次数；

将最高质量评分所对应的所述子频段以外的其他子频段的所述最大出现次数分别设置成等于或小于所述总出现次数乘以所述其他子频段的质量评分与所述多个子频段的质量评分总和的比值；

将最高质量评分所对应的所述子频段的所述最大出现次数设置成等于所述总出现次数减去所述其他子频段的所述最大出现次数的总和；

其中，所述传输质量越高，所述质量评分越高。

5.根据权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，所述将所述第二跳频图案中的后续出现的位于已满的所述子频段内的所述第二载波频率调整到未满的所述子频段的步骤包括：

根据所述后续出现的位于已满的所述子频段内的所述第二载波频率的编号与所述未满的所述子频段的段数的求余结果从所述未满的所述子频段中选择出对应编号的所述子频段；

根据所述后续出现的位于已满的所述子频段内的所述第二载波频率的编号与选择的所述子频段内的所述第二载波频率的个数的求余结果从所述选择的子频段内选择出对应编号的所述第二载波频率。

6.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述利用所述第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包的步骤包括：

根据所述质量评分调整各所述第二载波频率的发射功率，并用调整后的发射功率发送所述第二数据的多个第二子数据包，其中，所述第二载波频率所处的所述子频段的所述传输质量越低，则所述发射功率越高。

7.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

接收发送端利用第一跳频图案发送的第一数据的多个第一子数据包，其中，所述第一跳频图案由可用频率集中的多个第一载波频率生成，所述可用频率集预先分成多个子频段，每个所述子频段分布至少一个所述第一载波频率；

根据各所述子频段内的所述第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定各所述子频段的质量评分；

将所述质量评分发送至所述发送端；

接收所述发送端利用第二跳频图案发送第二数据的多个第二子数据包；其中，所述第二跳频图案由所述可用频率集中的多个第二载波频率和所述子频段的质量评分生成，所述第二载波频率的数量大于所述第一载波频率的数量，所述第二数据的长度大于所述第一数据的长度。

8.根据权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

记录各所述子频段内的所述第二载波频率所发送的第二子数据包的传输质量；

所述根据各所述子频段内的所述第一载波频率所发送的第一子数据包的传输质量确定各所述子频段的质量评分的步骤进一步包括：

根据已记录的各所述子频段内的所述第二载波频率所发送的第二子数据包的传输质量确定各所述子频段的质量评分。

9.一种发射机，其特征在于，包括：

跳频图案生成器，用于将可用频率集分成多个子频段，并利用所述可用频率集中的多个第一载波频率生成第一跳频图案，其中，每个所述子频段分布至少一个所述第一载波频率；

选择开关，分别与所述跳频图案生成器、变频器以及跳频图案修正器连接，用于将所述跳频图案生成器与所述变频器连接，或者将所述跳频图案生成器与所述跳频图案修正器连接；

变频器，用于将第一数据中的多个第一子数据包信号与所述第一载波频率进行混频，以得到第一跳频信号，其中，所述跳频图案生成器与所述跳频图案修正器被所述选择开关连通；

天线，与所述变频器连接，用于将所述第一跳频信号发射出去；

跳频图案修正器，与所述变频器连接，所述跳频图案生成器与所述跳频图案修正器被所述选择开关连通，所述跳频图案修正器用于从接收机接收多个子频段的质量评分，质量评分由接收机根据各子频段内的第一载波频率所发送的第一子数据包信号的传输质量确定；并利用可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成第二跳频图案，其中，第二载波频率的数量大于第一载波频率的数量；

所述变频器还用于对第二数据中的多个第二子数据包信号与第二载波信号进行混频，以得到第二跳频信号；所述天线还用于将所述第二跳频信号发射出去，所述第二数据的长度大于所述第一数据的长度。

10.一种接收机，其特征在于，包括：

天线，用于接收发射机发送的第一跳频信号，其中，所述第一跳频信号为第一跳频图案中的第一载波频率与第一数据的多个第一子数据包信号混频后的信号，第一跳频图案由可用频率集中的多个第一载波频率生成，可用频率集预先分成多个子频段，每个子频段分布至少一个第一载波频率；

选择开关，分别与跳频图案生成器、变频器以及跳频图案修正器连接，用于将所述跳频图案生成器与所述变频器连接，或者将所述跳频图案生成器与所述跳频图案修正器连接；

变频器，与所述天线连接，用于对接收到的第一跳频信号与所述跳频图案生成器生成的所述第一载波频率进行变频，以得到第一数据中的多个第一子数据包信号；其中，所述跳频图案生成器与所述变频器被所述选择开关连通；

信道质量评估器，分别与所述变频器以及所述跳频图案修正器连接，用于根据各子频段内的所述第一载波频率所发送的第一子数据包信号的传输质量确定各子频段的质量评分，并将所述质量评分发送至所述跳频图案修正器以及所述发射机；

所述天线还用于接收所述发射机发送的第二跳频信号；其中，所述第二跳频信号为第二跳频图案中的第二载波信号与第二数据的多个第二子数据包信号混频后的信号，所述第二跳频图案由可用频率集中的多个第二载波频率和子频段的质量评分生成，所述第二载波频率的数量大于所述第一载波频率的数量，所述第二数据的长度大于所述第一数据的长度；

所述变频器还用于所述变频器用于对接收到的所述第二跳频信号与所述跳频图案修正器生成的所述第二载波频率进行变频，以得到第二子数据包信号；其中，所述跳频图案生成器与所述跳频图案修正器被所述选择开关连通。

Images