CN117938201A - 一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法及装置，涉及数据传输技术领域；该方法通过将测试信号的准确度从大到小对不同频率的通信信道进行排序得到通信信道集；获取通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道；将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号；根据信息量将目标数据信息拆分为预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道；针对每一优先通信信道，获取该优先通信信道的纠正信号和起始信号，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号，从而避免因跳频技术带来的无线网络连接中断问题，提高无线网络的通信效率。

Description

一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法及装置

技术领域

本发明属于数据传输技术领域，具体涉及一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法及装置。

背景技术

随着无线技术的发展，无线通信技术在许多领域中得到了广泛应用，如移动通信、无线网络、卫星通信等。然而，由于无线信号开放的信道和应用环境，在传输过程中容易受到各种干扰，如电磁干扰、噪声干扰、多径干扰等，这些干扰可能会导致数据传输错误或通信中断，因此需要进行抗干扰处理。

传统的无线传输抗干扰通过跳频技术，使得收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行频率变化的通信方式，但是这种方式可能会导致无线网络连接中断和影响无线网络通信效率。具体来说，当跳频设备从一个频率跳转到另一个频率时，需要一定的时间来完成频率切换，在这个切换过程中，如果新的频率受到干扰或存在其他问题，可能会导致网络连接中断或通信效率下降，并且传输过程中当出现信号堵塞时，当前通过的所有信号都无法进行传输；此外，跳频技术需要快速频率合成器和高度稳定的时钟信号，以实现快速频率跳变；如果设备性能不足或频率合成器不准确，可能会导致跳频效果不佳，甚至出现通信错误和数据丢失等问题，从而导致数据传输错误或通信中断。

发明内容

本发明的目的就在于解决因跳频技术带来的无线网络连接中断的问题和无线网络通信效率的问题，而提出一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法及装置。

在本发明实施的第一方面，首先提出一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法，所述方法包括:

获取接收端发送的不同频率的测试信号，将不同频率的测试信号分别与标准信号进行比较，得到不同频率下测试信号的准确度，根据测试信号的准确度从大到小对不同频率的通信信道进行排序得到通信信道集；

获取所述通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道；

将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号；

根据信息量将目标数据信息拆分为所述预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道；

针对每一优先通信信道，获取该优先通信信道的纠正信号和起始信号，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号，将该发送信号发送到所述接收端。

可选的，获取接收端发送的不同频率的测试信号之前包括：

发送通信请求给所述接收端；以使所述接收端收到所述通信请求后，通过不同频率的信道发送测试信号给接收端，所述测试信号为所述接收端预先已知的标准信号。

可选的，将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号包括：

针对不同频率的测试信号，获取每一频率测试信号对应的载频频率，与该测试信号进行信号叠加得到反冲信号；

将该反冲信号进行180度相位翻转后，与该频率测试信号进行信号叠加得到该测试信号所对应通信信道的纠正信号。

可选的，根据信息量将目标数据信息拆分为所述预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道，包括：

根据信息量大小将目标数据拆分为多个子数据，将每个子数据按信息量从大到小进行排序得到子数据例；

将所述子数据例按预设段数进行切分得到多个起始信号；所述预设段数与所述预设数量相同；

依次对多个起始信号中信息量最大的起始信号进行通信信道选择，得到每个起始信号的优先通信信道；其中，进行通信信道选择为获取当前通信信道集中准确度最大的通信信道；所述通信信道不能重复选择。

可选的，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号包括：

将该纠正信号进行180度相位翻转，提取翻转后纠正信号的包络得到叠加信号；

根据该起始信号的周期对该起始信号进行拆分得到多个周期信号，针对每一周期信号与叠加信号进行信号叠加得到发送信号。

在本发明实施的第二方面，提出一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置，所述装置包括通信信道排序模块、优先通信信道模块、纠正信号模块、优先通信信道模块和发送信号模块:

所述通信信道排序模块，用于获取接收端发送的不同频率的测试信号，将不同频率的测试信号分别与标准信号进行比较，得到不同频率下测试信号的准确度，根据测试信号的准确度从大到小对不同频率的通信信道进行排序得到通信信道集；

所述优先通信信道模块，用于获取所述通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道；

所述纠正信号模块，用于将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号；

所述优先通信信道模块，用于根据信息量将目标数据信息拆分为所述预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道；

所述发送信号模块，用于针对每一优先通信信道，获取该优先通信信道的纠正信号和起始信号，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号，将该发送信号发送到所述接收端。

可选的，所述装置还包括通道交互模块：

所述通道交互模块，用于发送通信请求给所述接收端；以使所述接收端收到所述通信请求后，通过不同频率的信道发送测试信号给接收端，所述测试信号为所述接收端预先已知的标准信号。

可选的，所述纠正信号模块包括反冲信号模块和信号叠加模块：

所述反冲信号模块，用于针对不同频率的测试信号，获取每一频率测试信号对应的载频频率，与该测试信号进行信号叠加得到反冲信号；

所述第一信号叠加模块，用于将该反冲信号进行180度相位翻转后，与该频率测试信号进行信号叠加得到该测试信号所对应通信信道的纠正信号。

可选的，优先通信信道模块包括目标数据拆分模块、起始信号模块和通信信道选择模块：

所述目标数据拆分模块，用于根据信息量大小将目标数据拆分为多个子数据，将每个子数据按信息量从大到小进行排序得到子数据例；

所述起始信号模块，用于将所述子数据例按预设段数进行切分得到多个起始信号；所述预设段数与所述预设数量相同；

所述通信信道选择模块，用于依次对多个起始信号中信息量最大的起始信号进行通信信道选择，得到每个起始信号的优先通信信道；其中，进行通信信道选择为获取当前通信信道集中准确度最大的通信信道；所述通信信道不能重复选择。

可选的，所述发送信号模块包括包络提取和第二信号叠加模块：

所述包络提取模块，用于将该纠正信号进行180度相位翻转，提取翻转后纠正信号的包络得到叠加信号；

所述第二信号叠加模块，用于根据该起始信号的周期对该起始信号进行拆分得到多个周期信号，针对每一周期信号与叠加信号进行信号叠加得到发送信号。

本发明的有益效果：

本发明提出了一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法，通过获取接收端发送的不同频率的测试信号，将不同频率的测试信号分别与标准信号进行比较，得到不同频率下测试信号的准确度，根据测试信号的准确度从大到小对不同频率的通信信道进行排序得到通信信道集；获取通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道；将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号；根据信息量将目标数据信息拆分为预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道；针对每一优先通信信道，获取该优先通信信道的纠正信号和起始信号，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号，将该发送信号发送到接收端。通过获取通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道有助于发送端选择最佳的通信信道，从而提高通信效率；根据信息量将目标数据信息拆分为预设数量个起始信号，再通过纠正信号与起始信号进行叠加降低数据在传输过程中因干扰信号造成的信号混乱，从而避免因跳频技术带来的无线网络连接中断问题，提高无线网络的通信效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例提供了一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法的流程图；

图2为本发明实施例提供了一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置的框架图。

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实施例，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作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。

本发明实施例提供了一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法。参见图1，图1为本发明实施例提供的一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法的流程图。该方法包括以下步骤:

S101，获取接收端发送的不同频率的测试信号，将不同频率的测试信号分别与标准信号进行比较，得到不同频率下测试信号的准确度，根据测试信号的准确度从大到小对不同频率的通信信道进行排序得到通信信道集。

S102，获取通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道。

S103，将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号。

S104，根据信息量将目标数据信息拆分为预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道。

S105，针对每一优先通信信道，获取该优先通信信道的纠正信号和起始信号，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号，将该发送信号发送到接收端。

基于本发明实施例提供的一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法，通过获取通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道有助于发送端选择最佳的通信信道，从而提高通信效率；根据信息量将目标数据信息拆分为预设数量个起始信号，再通过纠正信号与起始信号进行叠加降低数据在传输过程中因干扰信号造成的信号混乱，从而避免因跳频技术带来的无线网络连接中断问题，提高无线网络的通信效率。

一种实现方式中，通过获取接收端发送的不同频率的测试信号，从而确定哪些频率在特定环境下的传输效果最好，这有助于发送端选择最佳的通信信道，从而提高通信效率。

一种实现方式中，根据信息量将目标数据信息拆分为预设数量个起始信号，可以更有效地利用带宽资源，有助于提高通信的总体通信效率。

一种实现方式中，通过将纠正信号与起始信号叠加，从而抵消干扰信号在起始信号传输过程中造成的干扰，提高数据的准确性。

一种实现方式中，预设数量个为根据通信信道对应测试信号的准确度和完成时间来确定，如根据通信信道对应测试信号的准确度从大到小对不同频率的通信信道进行排序，获取完成度超过预设完成度的通信信道得到有效信道，获取所有有效信道传输时间的平均值，获取所有传输时间大于平均值的有效信道得到预设数量个；该预设完成度为能够理解传输数据的最低标准。

在一个实施例中，步骤S101之前还包括：

发送通信请求给接收端；以使接收端收到通信请求后，通过不同频率的信道发送测试信号给接收端，测试信号为接收端预先已知的标准信号。

一种实现方式中，发送端通过接收到的测试信号可以提前了解接收端的通信环境，包括可能存在的干扰和噪声情况，有助于后续纠正信号的获取。

在一个实施例中，步骤S103具体包括如下步骤：

步骤一：针对不同频率的测试信号，获取每一频率测试信号对应的载频频率，与该测试信号进行信号叠加得到反冲信号。

步骤二：将该反冲信号进行180度相位翻转后，与该频率测试信号进行信号叠加得到该测试信号所对应通信信道的纠正信号。

一种实现方式中，相位翻转可以消除或减少原始信号在载频通道中收到的特定干扰或噪声成分，从而提高信号的纯净度。通过与测试信号的叠加，可以生成针对该通信信道的纠正信号，用于校正或纠正传输过程中的错误。

一种实现方式中，根据实际通信环境，纠正信号可以动态调整以更好地适应变化。

在一个实施例中，步骤S104具体包括如下步骤：

步骤一：根据信息量大小将目标数据拆分为多个子数据，将每个子数据按信息量从大到小进行排序得到子数据例。

步骤二：将子数据例按预设段数进行切分得到多个起始信号；预设段数与预设数量相同。

步骤三：依次对多个起始信号中信息量最大的起始信号进行通信信道选择，得到每个起始信号的优先通信信道。

其中，进行通信信道选择为获取当前通信信道集中准确度最大的通信信道；通信信道不能重复选择。

一种实现方式中，根据信息量大小对数据进行排序和切分，有助于确保优先处理最重要的数据部分，可以最大限度地提高整体效率和准确性。

一种实现方式中，根据网络实际状态情况可以选择不同的拆分方法，若网络带宽良好，则可以将目标数据进行重叠分片处理，当出现某一片段数据未正常传输时，则可以通过该片段相邻的片段数据进行合并得到该片段对应的数据。

一种实现方式中，通过限制对每个信道的访问并确保每个信道只被选择一次，可以避免信道拥堵和潜在的数据冲突，这有助于确保数据传输的流畅性和准确性。

一种实现方式中，通过选择准确度最大的通信信道进行数据传输，可以确保数据在传输过程中的完整性，避免了因信道质量不佳而导致的传输错误，从而提高了通信抗干扰能力。

在一个实施例中，步骤S105中的将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号具体步骤为：

将该纠正信号进行180度相位翻转，提取翻转后纠正信号的包络得到叠加信号；

根据该起始信号的周期对该起始信号进行拆分得到多个周期信号，针对每一周期信号与叠加信号进行信号叠加得到发送信号。

一种实现方式中，通过将纠正信号进行180度相位翻转后与该起始信号进行信号叠加，从而提高信号的强度，抵消起始信号在传输过程中收到的干扰，保证接收端能够接收到有用信息。

一种实现方式中，获取叠加信号的波峰与每一周期信号的第一波峰进行位置对应后进行信号叠加；该第一波峰为每一周期信号中第一个波峰。

基于相同的发明构思本发明实施例还提供了一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置。参见图2，图2为本发明实施例提供的一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置的框架图，包括：

通信信道排序模块，用于获取接收端发送的不同频率的测试信号，将不同频率的测试信号分别与标准信号进行比较，得到不同频率下测试信号的准确度，根据测试信号的准确度从大到小对不同频率的通信信道进行排序得到通信信道集；

优先通信信道模块，用于获取通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道；

纠正信号模块，用于将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号；

优先通信信道模块，用于根据信息量将目标数据信息拆分为预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道；

发送信号模块，用于针对每一优先通信信道，获取该优先通信信道的纠正信号和起始信号，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号，将该发送信号发送到接收端。

基于本发明实施例提供的一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置，通过获取通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道有助于发送端选择最佳的通信信道，从而提高通信效率；根据信息量将目标数据信息拆分为预设数量个起始信号，再通过纠正信号与起始信号进行叠加降低数据在传输过程中因干扰信号造成的信号混乱，从而避免因跳频技术带来的无线网络连接中断问题，提高无线网络的通信效率。

在一个实施例中，一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置还包括通道交互模块：

通道交互模块，用于发送通信请求给接收端；以使接收端收到通信请求后，通过不同频率的信道发送测试信号给接收端，测试信号为接收端预先已知的标准信号。

在一个实施例中，纠正信号模块包括：

反冲信号模块，用于针对不同频率的测试信号，获取每一频率测试信号对应的载频频率，与该测试信号进行信号叠加得到反冲信号；

第一信号叠加模块，用于将该反冲信号进行180度相位翻转后，与该频率测试信号进行信号叠加得到该测试信号所对应通信信道的纠正信号。

在一个实施例中，优先通信信道模块包括：

目标数据拆分模块，用于根据信息量大小将目标数据拆分为多个子数据，将每个子数据按信息量从大到小进行排序得到子数据例；

起始信号模块，用于将子数据例按预设段数进行切分得到多个起始信号；预设段数与预设数量相同；

通信信道选择模块，用于依次对多个起始信号中信息量最大的起始信号进行通信信道选择，得到每个起始信号的优先通信信道；其中，进行通信信道选择为获取当前通信信道集中准确度最大的通信信道；通信信道不能重复选择。

在一个实施例中，发送信号模块包括：

包络提取模块，用于将该纠正信号进行180度相位翻转，提取翻转后纠正信号的包络得到叠加信号；

第二信号叠加模块，用于根据该起始信号的周期对该起始信号进行拆分得到多个周期信号，针对每一周期信号与叠加信号进行信号叠加得到发送信号。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法，其特征在于，所述方法包括:

获取接收端发送的不同频率的测试信号，将不同频率的测试信号分别与标准信号进行比较，得到不同频率下测试信号的准确度，根据测试信号的准确度从大到小对不同频率的通信信道进行排序得到通信信道集；

获取所述通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道；

将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号；

根据信息量将目标数据信息拆分为所述预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道；

针对每一优先通信信道，获取该优先通信信道的纠正信号和起始信号，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号，将该发送信号发送到所述接收端。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法，其特征在于，获取接收端发送的不同频率的测试信号之前包括：

发送通信请求给所述接收端；以使所述接收端收到所述通信请求后，通过不同频率的信道发送测试信号给接收端，所述测试信号为所述接收端预先已知的标准信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法，其特征在于，将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号包括：

针对不同频率的测试信号，获取每一频率测试信号对应的载频频率，与该测试信号进行信号叠加得到反冲信号；

将该反冲信号进行180度相位翻转后，与该频率测试信号进行信号叠加得到该测试信号所对应通信信道的纠正信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法，其特征在于，根据信息量将目标数据信息拆分为所述预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道，包括：

根据信息量大小将目标数据拆分为多个子数据，将每个子数据按信息量从大到小进行排序得到子数据例；

将所述子数据例按预设段数进行切分得到多个起始信号；所述预设段数与所述预设数量相同；

依次对多个起始信号中信息量最大的起始信号进行通信信道选择，得到每个起始信号的优先通信信道；其中，进行通信信道选择为获取当前通信信道集中准确度最大的通信信道；所述通信信道不能重复选择。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法，其特征在于，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号包括：

将该纠正信号进行180度相位翻转，提取翻转后纠正信号的包络得到叠加信号；

根据该起始信号的周期对该起始信号进行拆分得到多个周期信号，针对每一周期信号与叠加信号进行信号叠加得到发送信号。

6.一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置，其特征在于，所述装置包括通信信道排序模块、优先通信信道模块、纠正信号模块、优先通信信道模块和发送信号模块:

所述通信信道排序模块，用于获取接收端发送的不同频率的测试信号，将不同频率的测试信号分别与标准信号进行比较，得到不同频率下测试信号的准确度，根据测试信号的准确度从大到小对不同频率的通信信道进行排序得到通信信道集；

所述优先通信信道模块，用于获取所述通信信道集中前预设数量个通信信道作为优先通信信道；

所述纠正信号模块，用于将不同频率的测试信号与标准信号进行信号处理得到不同通信信道对应的纠正信号；

所述优先通信信道模块，用于根据信息量将目标数据信息拆分为所述预设数量个起始信号，并确定每一起始信号的优先通信信道；

所述发送信号模块，用于针对每一优先通信信道，获取该优先通信信道的纠正信号和起始信号，将该纠正信号和该起始信号进行信号叠加得到发送信号，将该发送信号发送到所述接收端。

7.根据权利要求6所述的一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置，其特征在于，所述装置还包括通道交互模块：

所述通道交互模块，用于发送通信请求给所述接收端；以使所述接收端收到所述通信请求后，通过不同频率的信道发送测试信号给接收端，所述测试信号为所述接收端预先已知的标准信号。

8.根据权利要求7所述的一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置，其特征在于，所述纠正信号模块包括反冲信号模块和信号叠加模块：

所述反冲信号模块，用于针对不同频率的测试信号，获取每一频率测试信号对应的载频频率，与该测试信号进行信号叠加得到反冲信号；

所述第一信号叠加模块，用于将该反冲信号进行180度相位翻转后，与该频率测试信号进行信号叠加得到该测试信号所对应通信信道的纠正信号。

9.根据权利要求6所述的一种基于无线通信的数据传输抗干扰装置，其特征在于，优先通信信道模块包括目标数据拆分模块、起始信号模块和通信信道选择模块：

所述目标数据拆分模块，用于根据信息量大小将目标数据拆分为多个子数据，将每个子数据按信息量从大到小进行排序得到子数据例；

所述起始信号模块，用于将所述子数据例按预设段数进行切分得到多个起始信号；所述预设段数与所述预设数量相同；

所述通信信道选择模块，用于依次对多个起始信号中信息量最大的起始信号进行通信信道选择，得到每个起始信号的优先通信信道；其中，进行通信信道选择为获取当前通信信道集中准确度最大的通信信道；所述通信信道不能重复选择。

10.根据权利要求6所述的一种基于无线通信的数据传输抗干扰方法，其特征在于，所述发送信号模块包括包络提取和第二信号叠加模块：

所述包络提取模块，用于将该纠正信号进行180度相位翻转，提取翻转后纠正信号的包络得到叠加信号；

所述第二信号叠加模块，用于根据该起始信号的周期对该起始信号进行拆分得到多个周期信号，针对每一周期信号与叠加信号进行信号叠加得到发送信号。