CN116614864A - 一种基于hplc双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置，属于电力线载波通信及无线通信技术领域，包括如下步骤：确定当前宽带的信道环境是DTMB信道环境；根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道间隔内的子信道号列表；对DTMB信道间隔内的子信道号列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束；否则执行根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道的中心频点列表；对DTMB信道的中心频点列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束。本发明通过优先对DTMB间隔内的子信道号列表进行扫频，再对DTMB信道的中心频点列表进行扫频，提高了扫频效率；本发明根据LTF的信道相关性能够高效准确地得到重合子信道号的通信模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置，属于电力线载波通信以及无线通信技术领域。
背景技术
随着科技的发展，物联网、智能家居、智能电表、远程监控等越来越广泛的深入到人们的日常生活中，上述应用在使用过程中都需要进行数据传输，常用的数据传输的方式包括高速电力线载波(High-speed Power Line Carrier，HPLC)。高速电力线载波也称为宽带电力线载波，是在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术，宽带电力线载波通信网络则是以电力线作为通信媒介，实现低压电力用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络，主要采用了正交频分复用(OFDM)技术，频段使用2MHz～12MHz。但是上述方式无法实现在无线空间中的数据传输，因此现有技术中提出了HPLC双模系统，即采用高速电力线载波(HPLC)和高速无线通信(HRF)技术两种方式进行数据传输的通信模块或通信设备。
采用HPLC双模系统中的高速无线通信技术进行数据传输的通信系统(以下称为HPLC双模无线系统，其中高速无线通信技术是对高速电力线载波技术的补充，是一种在无线空间中进行数据传输的宽带载波技术，同样采用正交频分复用(OFDM)技术，通信频段支持470MHz～510MHz。对有线HPLC链路质量一般采用信噪比SNR值来评估，对无线RF采用接收信号强度指示RSSI值(Received Signal Strength Indicator)和信噪比SNR值来衡量。在HPLC双模无线系统中，HPLC通信网络由中央协调器(Central Coordinator，CCO)、代理协调器(Proxy Coordinator，PCO)、和站点(Station，STA)组网构成。其中，CCO和PCO负责完成组网控制、网络维护管理等功能，STA负责终端数据采集传输，通信网络中的PCO和CCO需要进行升级。
现有技术中，每个HPLC通信网络中包括一个CCO、多个STA，CCO需要获取其对应的信道后(发送无线信号)进行数据的发送，即在接入信道后发送数据，STA需要选择已发送HPLC无线信号的信道(接收无线信号)进行数据接收，即在接入信道后接收数据。
HPLC双模无线系统是一个突发信号系统，其物理层帧结构如说明书附图1所示，包括前导信号的短训练域(short training field，STF)、长训练域(long training field，LTF)，其中，前导信号为突发信号的前导部分；信号部分包括信号(signal，SIG)、物理层帧头(Physical Layer Frame Header，PHR)以及物理层业务数据单元(Physical ServiceData Unit，PSDU)。其中，STF可用于终端检测帧头的位置和小数倍频偏，LTF可用于终端检测整数倍频偏和频域信道估计，通过信道估计确定信道响应。
根据工信部无线电管理局的要求，“民用计量仪表”类微功率无线设备的使用频率为470～510MHz，无线信道占用带宽分别定义为200kHz、500kHz或者1000kHz，根据带宽不同划分多个信道；对于上述470～510MHz频段，广电的主要无线广播业务是地面数字多媒体广播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，DTMB)，同时也存在其他属于短距离设备应用的业务。其中，DTMB共有5个业务频道，每个业务频道的有效带宽是7.56MHz，信道间隔8MHz。每个业务频道的中心频点信息如下：分别为474MHz，482MHz，490MHz，498MHz和506MHz；原则上，在各地开通的DTMB频道覆盖的7.56MHz带宽内，当地的国网微功率无线设备应该无条件退避。DTMB在470～510MHz上的信道分配情况如下表1-1所示。
表1-1
如上表1所示，中心频点474MHz对应的起始频率为470.22MHz，终止频率为477.78MHz；中心频点482MHz对应的起始频率为478.22MHz，终止频率为485.78MHz；中心频点490MHz对应的起始频率为486.22MHz，终止频率为493.78MHz；中心频点498MHz对应的起始频率为494.22MHz，终止频率为501.78MHz；中心频点506MHz对应的起始频率为502.22MHz，终止频率为509.78MHz。
各地的数字电视使用业务频道不同，有的地方只占用1个DTMB频道；有的地方5个DTMB频道都会占用。由于HPLC双模无线系统标准中定义的470～510MHz频段与DTMB的频段完全重合。因此，CCO或STA需要获取其对应的信道时，优先对上述5个业务频道进行扫频；若上述5个业务频道都不可用，则需要对全部信道进行扫频，扫频时间长，导致CCO或STA需要很长时间才能获取到可以使用的信道。
部分地区对频谱使用有一定的管理协调能力的相关部门，为了能够保证组网效率以及互通性，针对信道选择策略以及可用信道进行描述。现场应用时，优先针对这几个可用信道先进行扫频。如果信道可用，就在这些信道中选择一个最优信道。如果信道都不可用，那么就针对全部信道进行扫频，由于无线信道占用带宽分别定义为200kHz、500kHz或者1000kHz，频率470～510MHz对应的全部子信道数量为N个，如表1-2所示。
表1-2
上述带宽200kHz、500kHz或者1000kHz分别对应3种通信模式的选择(Option)。具体地，通信模式Option1对应的带宽(即信道间隔)为1000kHz，可用子信道个数N为39个，初始子信道中心频点为471.0MHz，即频率470～510MHz中可以划分出39个信道间隔为1000kHz的子信道；通信模式Option2对应的带宽(即信道间隔)为500kHz，可用子信道个数N为79个，初始子信道中心频点为470.5MHz，即频率470～510MHz中可以划分出79个信道间隔为500kHz的子信道；通信模式Option3对应的带宽(即信道间隔)为200kHz，可用子信道个数N为199个，初始子信道中心频点为470.1MHz，即频率470～510MHz中可以划分出199个信道间隔为200kHz的子信道。由于子信道的数目较多，逐个子信道扫频，需要的时间较长。若逐个信道扫频过去，从节点以无线方式入网慢，特别是在首次入网时会花相当长的时间；抄控器连接主从节点也慢，对于即插即用的场合下，抄控器连接、抄读主从节点时间过长。
此外，如表1-2中的通信模式Option2和通信模式Option3在整个40MHz的带宽范围内，存在部分子信道中心频点重合的情况。一种HPLC双模系统下的STA无线信道指定方式是，先通过HPLC有线方式接入系统，解得BECON帧信息提供的无线信道的子信道号。如果该子信道号为Option2或者Option3独有，则可以直接判断出接入的无线信道的通信模式Option。若BECON帧提供的子信道号为Option2或者Option3共有，则STA无法直接获得无线信道的通信模式Option。
常用的判决通信模式Option的方式是，分别先后尝试解码Option2和Option3，直到译码正确。或者直接通过频域信号的范围来判断，Option2的频带范围是500kHz，而Option3的频带范围是200kHz。方式一判决速度慢，而且译码成功与否易受到SNR影响。方式二在低SNR下，尤其是SNR低于0dB以下，很难通过频域信号的功率大小来判决频带范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置,其一用来解决子信道的数目较多时逐个子信道扫频、导致CCO或STA需要很长时间才能获取到可以使用的信道的问题；其二用来判决重合信道的通信模式Option的方式效率低的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明的一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法，包括如下步骤：
S1：确定当前宽带的信道环境是DTMB信道环境；
S2：根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道间隔内的子信道号列表；
S3：对DTMB信道间隔内的子信道号列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束，否则执行S4；
S4：根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道的中心频点列表；
S5：对DTMB信道的中心频点列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束。
本发明通过优先对DTMB间隔内的子信道号列表进行扫频，再对DTMB信道的中心频点列表进行扫频，一定程度上提高了扫频效率，进而使CCO或STA获取到可以使用的信道需要的时间缩短。
进一步地，DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表中包括向CCO和或STA发送HPLC无线信号的子信道号；S3中检测到可接入的子信道的方法包括通过对CCO和或STA接收到的HPLC无线信号做STF自相关运算处理判断该HPLC无线信号所在的子信道有没有被占用。
本发明S3中通过判断子信道是否被占用检测得到可接入的子信道；本发明通过对CCO和或STA接收到的HPLC无线信号做STF自相关运算处理来判断该HPLC无线信号所在的子信道号的子信道有没有被占用，进而能够简单可靠地得到可接入的子信道。
进一步地，判断HPLC无线信号所在的子信道有没有被占用的方法包括：在第一设定的检测时间T1内，若没有子信道号上检测到STF信号，认为该子信道没有被占用；在第一设定的检测时间T1内，若有子信道号上检测到STF信号，则对该STF信号做CFO估计和译码处理，若解析到该信号中包含网络报文信息，则认为该子信道被占用；若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道没有被占用。
本发明通过检测子信道号上是否包括STF信号，若没有在子信道号上检测到STF信号，则认为该子信道没有被占用，否则还需对该子信道号上的STF信号做CFO估计和译码处理，得到以下两种结果，其一若解析到该信号中包含网络报文信息，则认为该子信道被占用；其二若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道没有被占用。本发明提供的判断HPLC无线信号所在的子信道有没有被占用的方法对得到可接入的子信道提供可靠有效的基础。
进一步地，S3中检测到可接入的子信道号的方法还包括判断CCO接入的子信道是否可用；判断CCO接入的子信道是否可用的方法包括：子信道被占用，则认为该子信道不可用；若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道没有被占用，计算体现该子信道信道质量的RSSI值，若RSSI值超过功率门限时，则认为该子信道不可用；若RSSI值不超过功率门限时，则认为该子信道可用；若没有子信道号上检测到STF信号，认为该子信道没有被占用，则认为该子信道可用。
本发明的CCO在接入子信道后发送数据，因此对子信道的信道质量有一定要求，通过功率门限和体现该子信道信道质量的RSSI值进行比较，过滤掉信道底噪较大(即RSSI值超过功率门限)，不符合CCO接入子信道的质量要求，将符合信道质量要求的信道(信道底噪不大，即RSSI值不超过功率门限)作为可接入的子信道，提高和CCO接入的子信道的信道质量，保障扫频高质高效进行。
进一步地，将可用的子信道计入可选接入的子信道号列表中，计算没有检测到STF信号的子信道的RSSI值，并按照可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值大小排序，得到可选接入的子信道号列表中子信道的信道质量的排序，供接入时选择。
本发明将可用的子信道计入可选接入的子信道号列表中，计算可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值，并按照可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值大小排序，得到可选接入的子信道号列表中子信道的信道质量的排序，供接入时选择，有助于提高被选择子信道的信道质量。
进一步地，S3中检测到可接入的子信道号的方法还包括判断STA接入的信道是否可用，判断STA接入的信道是否可用的方法包括：子信道没有被占用，则认为该子信道不可用；子信道被占用，则认为该子信道可用。
本发明的STA在接入子信道后接收数据，当子信道没有占用时，该子信道中没有向STA传输的数据，因此不可用；当子信道被占用时，该子信道中有向STA传输的数据，因此可用。
进一步地，将可用的子信道计入可选接入的子信道号列表中，计算可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值和SNR值，并按照可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值和SNR值大小排序，得到可选接入的子信道号列表中子信道的信道质量的排序，供接入时选择。
本发明将可用的子信道计入可选接入的子信道号列表中，计算可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值和SNR值，并按照可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值和SNR值大小排序，得到可选接入的子信道号列表中子信道的信道质量的排序，供接入时选择，有助于提高被选择子信道的信道质量。
本发明可以将中央协调器CCO端可用的子信道和站点STA端可用的子信道分别加入到(计入)各自存储器的可接入的子信道列表中，便于CCO端和STA端接入各自对应的可用信道。
接收设备通过接收信号强度指示(received signal strength indication，RSSI)对接收到的无线信号进行处理。所谓RSSI，是指衡量发送设备与接收设备之间的无线信号强度的度量。其中，SNR是指无线信号的信噪比，所谓信噪比，是指无线信号中有用信号与噪声信号的比例,单位为dB。由于信噪比为有用信号的信号强度与噪声信号的信号强度的比值，则信噪比可以用于衡量该无线信号是否为弱信号。即无线信号满足的预设条件可以包括该无线信号的信噪比小于预设信噪比阈值，若该无线信号信噪比小于预设信噪比阈值，则确定该无线信号满足预设条件，为弱信号，则该无线信号的RSSI需要被修正，反之，则不满足预设条件，不为弱信号，则可以不对该信号的RSSI进行修正。
一种基于HPLC双模无线系统的通信模式检测方法，包括将DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表分为多个通信模式，根据DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表扫频得到可选接入的子信道号列表，可选接入的子信道号列表中的每个子信道号都有与之对应的通信模式；当可选接入的子信道号列表中存在任意两种及以上通信模式下重合的子信道号，则根据LTF的信道相关特性判断该重合的子信道号的通信模式，进而能够得知该重合的子信道号的所属的子信道。
本发明根据LTF的信道相关性判断该重合的子信道号的通信模式，进而能够得知该重合的子信道号的所属的子信道。该方式对信道自相关结果的判断不受低SNR影响，能够高效准确地得到重合子信道号的通信模式。
进一步地，该重合的子信道号的所属的子信道通过如下方法得知：获取重合的子信道号各自的LTF频域数据，对LTF频域数据分别做对应通信模式的信道估计处理得到每个通信模式的信道估计结果，每个通信模式的信道估计结果分别记为LTF-H1、LTF-H2、…、LTF-Hn；对上述信道估计结果做自相关运算处理，计算公式如下：。
其中，每个通信模式的信道估计结果对应的长度为N，优选地，通信模式1，N＝105，通信模式2，N＝63，通信模式3，N＝21。每个通信模式的信道估计结果对应的自相关运算处理结果分别记为Acorr-Hn；比较重合的子信道号的Acorr-Hn的模值，认为模值大的Acorr-Hn对应的通信模式为该重合的子信道号的通信模式。
本发明提供的得到重合的子信道号的所属的子信道的方式在低SNR下，不影响自相关运算处理结果，能够得到准确的重合的子信道号的通信模式。
进一步地，在检测到STF信号后获得帧头，同时根据无线通信协议获得LTF的OFDM符号，OFDM符号经过FFT后得到LTF频域数据。
一种基于HPLC双模无线系统的装置，包括处理器，处理器执行实现上述方法的指令。
本发明通过优先对DTMB间隔内的子信道号列表进行扫频，再对DTMB信道的中心频点列表进行扫频，一定程度上提高了扫频效率，进而使CCO或STA获取到可以使用的信道需要的时间缩短。本发明根据LTF的信道相关性判断该重合的子信道号的通信模式，进而能够得知该重合的子信道号的所属的子信道。该方式对信道自相关结果的判断不受低SNR影响，能够高效准确地得到重合子信道号的通信模式。
附图说明
图1是现有技术的HPLC双模无线系统的物理层帧结构示意图；
图2是本发明的HPLC双模无线系统的DTMB信道环境下的扫频流程示意图；
图3是本发明的DTMB信道间隔内的CCO的扫频流程示意图；
图4是本发明的DTMB信道间隔的子信道号列表上CCO的扫频处理流程示意图；
图5是本发明的DTMB信道间隔内的STA的扫频流程示意图；
图6是本发明的DTMB信道间隔内的子信道号列表上STA的扫频处理流程示意图；
图7是本发明在多个通信模式下子信道号重合的通信模式检测流程示意图；
图8是本发明的STF与LTF的帧结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。
一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法的实施例1：
一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法，如图2所示，包括如下步骤：
S1：确定当前宽带的信道环境是DTMB信道环境；
S2：根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道间隔(间隙)内的子信道号列表；
S3：对如表1所示的DTMB信道间隔内的子信道号列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束，否则执行S4；
S4：根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道的中心频点列表；
S5：对DTMB信道的中心频点列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束，否则执行S6；
S6：间隔时间T0后，再次执行S1至S6。
本发明通过优先对DTMB间隔内的子信道号列表进行扫频，再对DTMB信道的中心频点列表进行扫频，一定程度上提高了扫频效率，进而使CCO或STA获取到可以使用的信道需要的时间缩短。
如表1所示，记录了在DTMB频道全开通的情况下，DTMB信道间隔内的子信道号列表；
表1DTMB信道间隔内的子信道号列表(共开通5个信道)
如图3和图5所示，首先查询当前宽带信道环境是否是DTMB信道环境，若是，则通过接收信道查询请求，响应于DTMB信道环境下的扫频请求，确定DTMB信道间隔内的子信道号列表，在设定周期【在文中对应间隔时间T0(附图2中的时间间隔T0)】内，再次执行S1至S6；对DTMB信道间隔内的子信道号列表依次进行扫频处理，将可用的或可接入的子信道号及其子信道号的RSSI值或计算值(SNR值和RSSI值)计入(加入)可选接入(可接入)的子信道(号)列表中。
其中，DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表中包括向CCO和或STA发送HPLC无线信号的子信道号；S3中检测到可接入的子信道的方法包括通过对CCO和或STA接收到的HPLC无线信号做STF自相关运算处理判断该HPLC无线信号所在的子信道有没有被占用；其中对CCO和或STA接收到的HPLC无线信号做STF自相关运算处理即为图4和图6的帧检测处理。
判断HPLC无线信号所在的子信道有没有被占用的方法包括：在第一设定的检测时间T1内，若没有子信道号上检测到STF信号，认为该子信道没有被占用；在第一设定的检测时间T1内，若有子信道号上检测到STF信号，则对该STF信号做CFO估计和译码处理，若解析到该信号中包含网络报文信息，则认为该子信道被占用；若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道没有被占用。
S3中检测到可接入的子信道号的方法还包括判断CCO接入的子信道是否可用；判断CCO接入的子信道是否可用的方法包括：子信道被占用，则认为该子信道不可用；若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道没有被占用，计算体现该子信道信道质量的RSSI值，若RSSI值超过功率门限时，则认为该子信道不可用；若RSSI值不超过功率门限时，则认为该子信道可用；若没有子信道号上检测到STF信号，认为该子信道没有被占用，则认为该子信道可用。
将可用的子信道计入可选接入的子信道号列表中，计算没有检测到STF信号的子信道的RSSI值，并按照可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值大小排序，得到可选接入的子信道号列表中子信道的信道质量的排序，供接入时选择。
具体地，如图4所示，包括：在设定周期(第一设定的检测时间T1)内对DTMB信道间隔内的子信道号列表(也可以对DTMB信道的中心频点列表)依次进行帧检测处理，根据RSSI值和STF信号判断子信道号是否可用，若可用，则将该子信道号计入可选接入的子信道号列表，判决当前子信道号是否是最后一个指定的子信道号。若是，则结束本次扫频；若否，则继续下一个子信道号的帧检测处理。
其中对CCO接收到的HPLC无线信号做STF自相关运算处理，对应的判断逻辑及其步骤包括：
在第一设定的检测时间T1内，没有一个子信道号上检测到STF信号，则判决未检测到HPLC无线信号，认为该子信道号可用(未被占用)；
在第一设定的检测时间T1内，有子信道号上检测到STF信号，则做CFO估计和译码处理，若解析到该信号中包含网络报文信息，则判决检测到HPLC无线信号，认为该子信道号已被占用(不可用)，跳转至下一个子信道号；若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则判决未检测到HPLC无线信号，并计算该子信道的RSSI值，若RSSI值超过功率门限时，则认为该信道底噪较大，不适合作为接入信道，认为该子信道号不可用，跳转至下一个子信道号；若RSSI值不超过功率门限时，则认为该子信道底噪不大，可以作为接入信道，认为该子信道号可用，将该子信道号和对应的RSSI值记入可选接入子信道号列表；
判决当前子信道号是否是DTMB信道间隔内的子信道号列表中最后一个子信道号；若是，则结束本次扫频。若否，则继续下一个子信道号的自相关运算处理。
当所有子信道号完成扫频后，对可用的子信道号按照RSSI值从小到大的顺序排序。
S3中检测到可接入的子信道号的方法还包括判断STA接入的信道是否可用，判断STA接入的信道是否可用的方法包括：子信道没有被占用，则认为该子信道不可用；子信道被占用，则认为该子信道可用。
将可用的子信道计入可选接入的子信道号列表中，计算可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值和SNR值，并按照可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值和SNR值大小排序，得到可选接入的子信道号列表中子信道的信道质量的排序，供接入时选择。
本发明可以将中央协调器CCO端可用的子信道和站点STA端可用的子信道分别加入到(计入)各自存储器的可接入的子信道列表中，便于CCO端和STA端接入各自对应的可用信道。本发明也可将中央协调器CCO端可用的子信道和站点STA端可用的子信道加入到(计入)同一存储器的各自的可接入的子信道列表中，本发明还可将中央协调器CCO端可用的子信道和站点STA端可用的子信道加入到(计入)同一可接入的子信道列表中。
具体地，如图6所示，包括：在设定周期(第一设定的检测时间T1)内对DTMB信道间隔内的子信道号列表(也可以对DTMB信道的中心频点列表)依次进行帧检测处理，根据计算值(RSSI值和SNR值)和STF信号判断子信道号是否可用，若可用，则将该子信道号计入可选接入的子信道号列表，判决当前子信道号是否是最后一个指定的子信道号。若是，则结束本次扫频；若否，则继续下一个子信道号的帧检测处理。
其中对STA接收到的HPLC无线信号做STF自相关运算处理，对应的判断逻辑及其步骤包括：
在第一设定的检测时间T1内，没有一个子信道号上检测到STF信号，则判决未检测到HPLC无线信号，认为该子信道号已被占用(不可用)，跳转至下一个子信道号；
在第一设定的检测时间T1内，有子信道号上检测到STF信号，则做CFO估计和译码处理，若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道号不可用；若解析到该信号中包含网络报文信息，则判决检测到HPLC无线信号，认为该子信道号未被占用(可用)，并计算该子信道的RSSI值和SNR值；将该子信道号和子信道的RSSI值和SNR值记入可选接入子信道号列表，跳转至下一个子信道号。
判决当前子信道号是否是最后一个指定的子信道号。若是，则结束本次扫频；若否，则继续下一个子信道号的帧检测处理。
当完成所有子信道号的扫频后，对检测到的子信道号，按照SNR值和RSSI值(图中为SNR功率和RSSI功率)从大到小的顺序排序。
其中可选接入的子信道号列表可以是CCO的可选接入的子信道号列表，也可以是STA的可选接入的子信道号列表，也可以是CCO加STA的可选接入的子信道号列表。
一种基于HPLC双模无线系统的通信模式检测方法的实施例1：
一种基于HPLC双模无线系统的通信模式检测方法，如图7所示，包括：将DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表分为多个通信模式，根据DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表扫频得到可选接入的子信道号列表，可选接入的子信道号列表中的每个子信道号都有与之对应的通信模式；当可选接入的子信道号列表中存在任意两种及以上通信模式下重合的子信道号，则根据LTF的信道相关特性判断该重合的子信道号的通信模式，进而能够得知该重合的子信道号的所属的子信道。其中可选接入的子信道号列表通过扫频方法得到，该扫频方法已在一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法的实施例中详细说明，此处不再赘述。
具体地，获取重合的子信道号各自的LTF频域数据，对LTF频域数据分别做对应通信模式的信道估计处理得到每个通信模式的信道估计结果，每个通信模式的信道估计结果分别记为LTF-H1、LTF-H2、…、LTF-Hn；对上述信道估计结果做自相关运算处理，计算公式如下：
其中,每个通信模式的信道估计结果对应的长度为N；每个通信模式的信道估计结果对应的自相关运算处理结果分别记为Acorr-Hn；比较重合的子信道号的Acorr-Hn的模值，认为模值大的Acorr-Hn对应的通信模式为该重合的子信道号的通信模式；在检测到STF信号后获得物理层帧头，同时根据无线通信协议获得LTF的OFDM符号，如图8所示，OFDM符号再经过FFT即可得到LTF频域数据。
例如，根据表1中通信模式Option1-3，其中通信模式Option1无子信道号，因此仅对LTF频域数据分别做通信模式Option2和通信模式Option3的信道估计处理，结果分别记为LTF-H2和LTF-H3。其中，LTF-H2的长度N＝53，LTF-H3的长度N＝21(均包含dc直流载波的信道)。对LTF-H2和分别做LTF-H3分别做自相关运算处理。计算公式如下：
LTF-H2和LTF-H3的自相关运算处理的结果分别记为Acorr-H2和Acorr-H3。
最后，比较Acorr-H2和Acorr-H3的模值大小，大者对应的Option即为检测结果。该方法适用于多个Option的盲检测。
本发明根据LTF的信道相关性判断该重合的子信道号的通信模式，进而能够得知该重合的子信道号的所属的子信道。该方式对信道自相关结果的判断不受低SNR影响，能够高效准确地得到重合子信道号的通信模式。
一种基于HPLC双模无线系统的装置的实施例1：
一种基于HPLC双模无线系统的装置，包括：处理器，该处理器执行实现扫频方法和或通信模式检测方法，该扫频方法和通信模式检测方法分别在一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法和一种基于HPLC双模无线系统的通信模式检测方法各自的实施例中详细说明，此处不再赘述。
Claims (11)
1.一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：确定当前宽带的信道环境是DTMB信道环境；
S2：根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道间隔内的子信道号列表；
S3：对所述DTMB信道间隔内的子信道号列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束，否则执行S4；
S4：根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道的中心频点列表；
S5：对所述DTMB信道的中心频点列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束。
2.根据权利要求1所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，所述DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表中包括向CCO和或STA发送HPLC无线信号的子信道号；所述S3中检测到可接入的子信道的方法包括通过对CCO和或STA接收到的HPLC无线信号做STF自相关运算处理判断该HPLC无线信号所在的子信道有没有被占用。
3.根据权利要求2所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，判断所述HPLC无线信号所在的子信道有没有被占用的方法包括：
在第一设定的检测时间T1内，若没有子信道号上检测到STF信号，认为该子信道没有被占用；在第一设定的检测时间T1内，若有子信道号上检测到STF信号，则对该STF信号做CFO估计和译码处理，若解析到该信号中包含网络报文信息，则认为该子信道被占用；若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道没有被占用。
4.根据权利要求3所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，所述S3中检测到可接入的子信道的方法还包括判断CCO接入的子信道是否可用；所述判断CCO接入的子信道是否可用的方法包括：
所述子信道被占用，则认为该子信道不可用；所述若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道没有被占用，计算体现该子信道信道质量的RSSI值，若RSSI值超过功率门限时，则认为该子信道不可用；若RSSI值不超过功率门限时，则认为该子信道可用；所述若没有子信道号上检测到STF信号，认为该子信道没有被占用，则认为该子信道可用。
5.根据权利要求4所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，将可用的所述子信道计入可选接入的子信道号列表中，计算没有检测到STF信号的子信道的RSSI值，并按照所述可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值大小排序，得到可选接入的子信道号列表中子信道的信道质量的排序，供接入时选择。
6.根据权利要求3所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，所述S3中检测到可接入的子信道号的方法还包括判断STA接入的信道是否可用，所述判断STA接入的信道是否可用的方法包括：所述子信道没有被占用，则认为该子信道不可用；所述子信道被占用，则认为该子信道可用。
7.根据权利要求6所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，将可用的所述子信道计入可选接入的子信道号列表中，计算可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值和SNR值，并按照所述可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值和SNR值大小排序，得到可选接入的子信道号列表中子信道的信道质量的排序，供接入时选择。
8.一种基于HPLC双模无线系统的通信模式检测方法，其特征在于，包括将DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表分为多个通信模式，根据所述DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表扫频得到可选接入的子信道号列表，所述可选接入的子信道号列表中的每个子信道号都有与之对应的通信模式；当所述可选接入的子信道号列表中存在任意两种及以上通信模式下重合的子信道号，则根据LTF的信道相关特性判断该重合的子信道号的通信模式，进而能够得知该重合的子信道号的所属的子信道。
9.根据权利要求8所述的基于HPLC双模无线系统的通信模式检测方法，其特征在于，所述该重合的子信道号的所属的子信道通过如下方法得知：获取所述重合的子信道号各自的LTF频域数据，对LTF频域数据分别做对应通信模式的信道估计处理得到每个通信模式的信道估计结果，每个通信模式的信道估计结果分别记为LTF-H1、LTF-H2、…、LTF-Hn；对上述信道估计结果做自相关运算处理，计算公式如下：
其中，每个通信模式的信道估计结果对应的长度为N；每个通信模式的信道估计结果对应的自相关运算处理结果分别记为Acorr-Hn；比较重合的子信道号的Acorr-Hn的模值，认为模值大的Acorr-Hn对应的通信模式为该重合的子信道号的通信模式。
10.根据权利要求9所述的基于HPLC双模无线系统的通信模式检测方法，其特征在于，在检测到STF信号后获得帧头，同时根据无线通信协议获得LTF的OFDM符号，OFDM符号经过FFT后得到所述LTF频域数据。
11.一种基于HPLC双模无线系统的装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器执行实现如权利要求1至7任一项或如权利要求8至10任一项所述方法的指令。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310610602.8A CN116614864A (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 一种基于hplc双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310610602.8A CN116614864A (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 一种基于hplc双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116614864A true CN116614864A (zh) | 2023-08-18 |
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ID=87681533
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202310610602.8A Pending CN116614864A (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 一种基于hplc双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN116614864A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116887324A (zh) * | 2023-09-07 | 2023-10-13 | 北京智芯微电子科技有限公司 | Hplc和rf双模网络的探测方法、装置、通信设备及电力系统 |
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2023
- 2023-05-23 CN CN202310610602.8A patent/CN116614864A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116887324A (zh) * | 2023-09-07 | 2023-10-13 | 北京智芯微电子科技有限公司 | Hplc和rf双模网络的探测方法、装置、通信设备及电力系统 |
| CN116887324B (zh) * | 2023-09-07 | 2024-01-23 | 北京智芯微电子科技有限公司 | Hplc和rf双模网络的探测方法、装置、通信设备及电力系统 |
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