CN113014522A - 一种无线数据的解码方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种无线数据的解码方法及系统，其特征在于，包括用于接收无线发射模块发出的无线数据的无线接收模块，所述无线接收模块内置微处理器；所述方法包括：步骤1，初始化无线接收模块的端口配置，将端口配置成数字输入方式；步骤2，接收无线数据，循环记录端口高电平和低电平的持续时间，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable；步骤3，根据端口电平持续时间表timeTable，确定中间参考值M，基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable，即编码信号；步骤4，通过解码表对端口电平周期表periodTable进行解码，得到解码数据。本发明无线接收模块直接通过微处理器或其他主控芯片进行数据的解码，省掉专用解码芯片，成本更低，结构简单。

Description

一种无线数据的解码方法及系统
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，具体涉及一种无线数据的解码方法及系统。
背景技术
随着通讯技术、自动控制和电子技术的发展，无线传感技术成为当前研究热点，其主要应用领域涉及汽车行业、环境监测、智能家居及工业控制等。在汽车行业应用中，广泛用于轮胎压压力监测系统TPMS，遥控车门开关系统RKE，汽车无钥匙启动系统PKE等。根据使用地区的不同，车载无线传感技术主要由315MHz、433.92MHz、868MHz或915MHz等无线频率传输， 433.92MHz频率在国内使用较为多，并具有低功耗、低数据率、低成本的特点。
发明内容
鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种无线数据的解码方法及系统，具体方案如下：
作为本发明的第一方面，提供一种无线数据的解码方法，包括用于接收无线发射模块发出的无线数据的无线接收模块，所述无线接收模块内置微处理器；所述方法包括：
步骤1，初始化无线接收模块的端口配置，将端口配置成数字输入方式；
步骤2，接收无线数据，循环记录端口高电平和低电平的持续时间，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable；
步骤3，根据端口电平持续时间表timeTable，确定中间参考值M，基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable，即编码信号；
步骤4，通过解码表对端口电平周期表periodTable进行解码，得到解码数据。
进一步地，步骤2中，基于无线数据波形，通过识别特征前导码和数据准备区电平特征，确定是否进入数据有效区，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable，通过结尾特征电平确定数据接收完成。
进一步地，步骤3中，通过端口电平持续时间表timeTable的数据分布图，以取中间线的方式的确定中间参考值M。
进一步地，所述中间参考值M不能等于端口电平持续时间表timeTable 中任意一点的值，且在端口电平持续时间表timeTable中全周期时间值和半周期时间值的中间位置。
进一步地，步骤3中，基于中间参考值M，得到端口电平周期表 periodTable具体为：中值M确定后，基于端口电平持续时间表timeTable，根据信号波特率计算得到理论全周期时间，确定大于M的值为全周期值记为1，小于M为半周期值记作0，从而得到端口电平周期表periodTable。
进一步地，步骤4具体为：根据编码规则确定数据解码表，通过数据解码表解码端口电平周期表periodTable的每一个bit，得到位值数据表bitTable；以8bit一个字节或协议规范，解码每一个字段的数据。
进一步地，所述编码规则为曼彻斯特编码规则，通过曼彻斯特编码特点，确定数据解码表。
作为本发明的第二方面，提供一种无线数据的解码系统，所述系统包括无线发射模块和无线接收模块，所述无线接收模块内置无线微处理器，所述无线接收模块用于接收无线发射模块发出的无线数据；
所述微处理器用于初始化无线接收模块的端口配置，将端口配置成数字输入方式；接收无线数据，循环记录端口高电平和低电平的持续时间，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable；根据端口电平持续时间表timeTable，确定中间参考值M，基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable；通过解码表对端口电平周期表periodTable进行解码，得到解码数据。
进一步地，所述述无线接收模块还包括无线接收芯片，通过所述无线接收芯片用于接收无线发射模块发出的无线数据，并接受微处理器的端口配置，将端口配置成数字输入方式，所述微处理器通过无线接收芯片接收无线数据。
进一步地，所述中间参考值M不能等于端口电平持续时间表timeTable 中任意一点的值，且在端口电平持续时间表timeTable中全周期时间值和半周期时间值的中间位置；基于中间参考值M，得到端口电平周期表 periodTable具体为：中值M确定后，基于端口电平持续时间表timeTable，根据信号波特率计算得到理论全周期时间，确定大于M的值为全周期值记为1，小于M为半周期值记作0，从而得到端口电平周期表periodTable。
本发明具有以下有益效果：
本发明的提供一种无线数据的解码方法，无线接收模块直接通过微处理器或其他主控芯片进行数据的解码，省掉专用解码芯片，成本更低，结构简单。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种无线数据的解码方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的传感器发射的高频载波波形示意图；
图3为本发明实施例提供的timeTable表中值M的示意图；
图4为本发明实施例提供的数据解码表示意图；
图5为本发明实施例提供的数据解码结果示意图；
图6为本发明实施例提供的无线数据的解码系统的结构示意图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，作为本发明的第一实施例，提供一种无线数据的解码方法，包括用于接收无线发射模块发出的无线数据的无线接收模块，所述无线接收模块内置微处理器；所述方法包括：
步骤1，初始化无线接收模块的端口配置，将端口配置成数字输入方式；
步骤2，接收无线数据，循环记录端口高电平和低电平的持续时间，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable；
步骤3，根据端口电平持续时间表timeTable，确定中间参考值M，基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable，即编码信号；
步骤4，通过解码表对端口电平周期表periodTable进行解码，得到解码数据。
优选地，步骤2中，基于无线数据波形，通过识别特征前导码和数据准备区电平特征，确定是否进入数据有效区，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable，通过结尾特征电平确定数据接收完成；
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实例做简单地介绍。图2为本发明实施例提供的传感器发射的高频载波 433.92MHz，信号波特率5kbps，其中，波形1为发射端信号，波形2为接收到的信号，可以看出发射的高频数据分为A、B、C、D四各区域；高频接收端在没有数据时为无规则杂乱信号，其中：
A区：数据前导码(特征方波)；
B区：数据识别准备区(特征电平)；
C区：数据有效区(曼彻斯特编码)；
D区：数据结束区(特征电平)；
图2中测得前导特征方波(A区)，示波器测得特征方波持续时间为16ms，数据识别准备区(B区)持续时间4ms，有效数据区域(C区)为数据区，数据区首字节为数据头标识；
实例中测得端口电平持续时间表timeTable如下表1所述。
timeTable Hex Dec
timeTable_H[0] 0x0079 121
timeTable_L[1] 0x00E5 229
timeTable_H[2] 0x00DE 222
timeTable_L[3] 0x00ED 237
timeTable_H[4] 0x00DE 222
timeTable_L[5] 0x00EA 234
timeTable_H[6] 0x00E0 224
timeTable_L[7] 0x00EA 234
timeTable_H[8] 0x007C 124
timeTable_L[9] 0x007F 127
timeTable_H[10] 0x0070 112
timeTable_L[11] 0x007F 127
timeTable_H[12] 0x0072 114
timeTable_L[13] 0x007F 127
表1
优选地，中间参考值M的计算具体为：
根据记录的端口电平持续时间表timeTable，统计出数据位数，以曼彻斯特编码为例(上升沿0，下降沿1)，首次统计出的数据值是指连续的高电平或低电平为一个数据单元，此例中有效数据起始值始终为高电平(由协议首字节和编码方式决定)，再根据timeTable中的点计算出中间参考值M，端口电平持续时间表timeTable如图3所示，其中，图3中的中间横线即为中间参考值M，中间参考值M必须满足以下条件：
M值不能等于timeTable中任意一点的值；
M值必须满足全周期时间值和半周期时间值的中间位置；
本实例中通过timeTable数据分布图，取中间线的方式直观得到。
优选地，基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable具体为：中值M确定后，基于端口电平持续时间表timeTable，根据信号波特率计算得到理论全周期时间1000000/5000＝200单位：us，可以确定大于M的值为全周期值记为1，小于M为半周期值记作0，得到端口电平周期表periodTable 编码表，如下表2所示。
timeTable Hex Dec M值 periodTable
timeTable_H[0] 0x0079 121 170 0
timeTable_L[1] 0x00E5 229 170 1
timeTable_H[2] 0x00DE 222 170 1
timeTable_L[3] 0x00ED 237 170 1
timeTable_H[4] 0x00DE 222 170 1
timeTable_L[5] 0x00EA 234 170 1
timeTable_H[6] 0x00E0 224 170 1
timeTable_L[7] 0x00EA 234 170 1
timeTable_H[8] 0x007C 124 170 0
timeTable_L[9] 0x007F 127 170 0
timeTable_H[10] 0x0070 112 170 0
timeTable_L[11] 0x007F 127 170 0
timeTable_H[12] 0x0072 114 170 0
timeTable_L[13] 0x007F 127 170 0
优选地，步骤4具体为：根据编码规则确定数据解码表，通过数据解码表解码端口电平周期表periodTable的每一个bit，得到位值数据表bitTable；以8bit一个字节或协议规范，解码每一个字段的数据。
进一步地，所述编码规则为曼彻斯特编码规则，由曼彻斯特编码特点， (上升沿0，下降沿1)分析总结出数据解码表，如图4所示；根据解码表对信号编码periodTable中的每一个值进行解码。
数据解码表的说明：
A)通过对编码信号periodTable的每一个数据进行判断，结合前一位bit 解码值，数据位结束标识，数据无效标识，判断当前bit值；
B)此例中有效数据编码起始信号为半周期高电平，数据位信号并未结束，解码结果值无效；
C)下一编码信号为全周期低电平，根据前一数据位高电平数据位未结束标识，可确定起始数据bit解码结果为1b；
D)再下一编码为全周期高电平，根据前一个数据位值1，数据位结束1，数据无效标识1，bit值无效；
E)依次解码得到全部数据，如下图5所示。
如图6所示，作为本发明的第二实施例，提供一种无线数据的解码系统，所述系统包括无线发射模块和无线接收模块，所述无线接收模块内置无线微处理器，所述无线接收模块用于接收无线发射模块发出的无线数据；
所述微处理器用于初始化无线接收模块的端口配置，将端口配置成数字输入方式；接收无线数据，循环记录端口高电平和低电平的持续时间，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable；根据端口电平持续时间表timeTable，确定中间参考值M，基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable；通过解码表对端口电平周期表periodTable进行解码，得到解码数据。
其中，所述述无线接收模块还包括无线接收芯片，通过所述无线接收芯片用于接收无线发射模块发出的无线数据，并接受微处理器的端口配置，将端口配置成数字输入方式，所述微处理器通过无线接收芯片接收无线数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线数据的解码方法，其特征在于，包括用于接收无线发射模块发出的无线数据的无线接收模块，所述无线接收模块内置微处理器；所述方法包括：
步骤1，初始化无线接收模块的端口配置，将端口配置成数字输入方式；
步骤2，接收无线数据，循环记录端口高电平和低电平的持续时间，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable；
步骤3，根据端口电平持续时间表timeTable，确定中间参考值M，基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable，即编码信号；
步骤4，通过解码表对端口电平周期表periodTable进行解码，得到解码数据。
2.根据权利要求1所述的无线数据的解码方法，其特征在于，步骤2中，基于无线数据波形，通过识别特征前导码和数据准备区电平特征，确定是否进入数据有效区，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable，通过结尾特征电平确定数据接收完成。
3.根据权利要求1所述的无线数据的解码方法，其特征在于，步骤3中，通过端口电平持续时间表timeTable的数据分布图，以取中间线的方式的确定中间参考值M。
4.根据权利要求1所述的无线数据的解码方法，其特征在于，所述中间参考值M不能等于端口电平持续时间表timeTable中任意一点的值，且在端口电平持续时间表timeTable中全周期时间值和半周期时间值的中间位置。
5.根据权利要求1所述的无线数据的解码方法，其特征在于，步骤3中，基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable具体为：中值M确定后，基于端口电平持续时间表timeTable，根据信号波特率计算得到理论全周期时间，确定大于M的值为全周期值记为1，小于M为半周期值记作0，从而得到端口电平周期表periodTable。
6.根据权利要求1所述的无线数据的解码方法，其特征在于，步骤4具体为：根据编码规则确定数据解码表，通过数据解码表解码端口电平周期表periodTable的每一个bit，得到位值数据表bitTable；以8bit一个字节或协议规范，解码每一个字段的数据。
7.根据权利要求6所述的无线数据的解码方法，其特征在于，所述编码规则为曼彻斯特编码规则，通过曼彻斯特编码特点，确定数据解码表。
8.一种无线数据的解码系统，其特征在于，所述系统包括无线发射模块和无线接收模块，所述无线接收模块内置无线微处理器，所述无线接收模块用于接收无线发射模块发出的无线数据；
所述微处理器用于初始化无线接收模块的端口配置，将端口配置成数字输入方式；接收无线数据，循环记录端口高电平和低电平的持续时间，记录有效数据，生成有效数据的端口电平持续时间表timeTable；根据端口电平持续时间表timeTable，确定中间参考值M，基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable；通过解码表对端口电平周期表periodTable进行解码，得到解码数据。
9.根据权利要求8所述的无线数据的解码系统，其特征在于，所述述无线接收模块还包括无线接收芯片，通过所述无线接收芯片用于接收无线发射模块发出的无线数据，并接受微处理器的端口配置，将端口配置成数字输入方式，所述微处理器通过无线接收芯片接收无线数据。
10.根据权利要求8所述的无线数据的解码系统，其特征在于，所述中间参考值M不能等于端口电平持续时间表timeTable中任意一点的值，且在端口电平持续时间表timeTable中全周期时间值和半周期时间值的中间位置；基于中间参考值M，得到端口电平周期表periodTable具体为：中值M确定后，基于端口电平持续时间表timeTable，根据信号波特率计算得到理论全周期时间，确定大于M的值为全周期值记为1，小于M为半周期值记作0，从而得到端口电平周期表periodTable。
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