一種無線收發(fā)器之間實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線收發(fā)器之間實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆椒?，收發(fā)器的發(fā)射頻率在中心頻點(diǎn)附近微調(diào)，收發(fā)系統(tǒng)在頻道內(nèi)自動(dòng)尋找收發(fā)器配合最佳的工作頻點(diǎn)。本發(fā)明通過中心頻點(diǎn)微調(diào)使收發(fā)系統(tǒng)自動(dòng)尋找配合最佳的工作頻點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)傳輸距離，同時(shí)可以減小發(fā)射器與接收器匹配后同類產(chǎn)品之間的通信距離差異。
【專利說明】一種無線收發(fā)器之間實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆椒?br> [【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線通信，尤其涉及一種無線收發(fā)器之間實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆椒ā?br> [【背景技術(shù)】]
[0002]無線收發(fā)器在工作帶寬內(nèi)的不同頻點(diǎn)的通訊效果是有差異的，而且環(huán)境溫度變化時(shí)，無線工作頻點(diǎn)會(huì)發(fā)生漂移，無法在工作時(shí)達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。例如，收發(fā)器IC本身對(duì)不同頻點(diǎn)的接收靈敏度有一定差異，天線匹配完成后，由于元器件本身的差異造成天線諧振頻點(diǎn)有誤差；由于元器件的個(gè)體差異，同一產(chǎn)品不同個(gè)體之間的最佳接收靈敏度所在頻點(diǎn)不同，同一產(chǎn)品不同個(gè)體之間的最大發(fā)射功率所在頻點(diǎn)不同；無線產(chǎn)品對(duì)安裝環(huán)境敏感，有些安裝環(huán)境導(dǎo)致天線諧振點(diǎn)發(fā)生偏移，影響使用效果，產(chǎn)品在出廠測(cè)試時(shí)正常，而在有些使用場(chǎng)合卻達(dá)不到使用要求；一般的晶振有20ppm的精度誤差，而且存在溫漂，常常偏離預(yù)定頻點(diǎn)。現(xiàn)有無線產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)，發(fā)射頻率偏離指定頻點(diǎn)時(shí)，一般是更換晶振旁邊的補(bǔ)償電容，通過調(diào)整電容值的大小，來調(diào)整發(fā)射頻率，既浪費(fèi)生產(chǎn)工時(shí)，而且不方便。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種使點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線通信達(dá)到最佳工作狀態(tài)，無線收發(fā)器之間實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆椒ā?br> [0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種無線收發(fā)器之間實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆椒?，收發(fā)器的發(fā)射頻率在中心頻點(diǎn)附近微調(diào)，收發(fā)系統(tǒng)在頻道內(nèi)自動(dòng)尋找收發(fā)器配合最佳的工作頻點(diǎn)。
[0005]以上所述的方法，包括以下步驟:
[0006]201)在頻道帶寬范圍內(nèi)選取復(fù)數(shù)個(gè)頻點(diǎn)，第一收發(fā)器以選取的頻點(diǎn)為中心頻點(diǎn)逐一發(fā)送信號(hào)；
[0007]202)第二收發(fā)器接收信號(hào)，并逐一記錄每次接收信號(hào)的RSSI，將RSSI最大頻點(diǎn)的信息發(fā)送給第一收發(fā)器；
[0008]203)第一收發(fā)器以RSSI最大的頻點(diǎn)作為發(fā)送載波的中心頻點(diǎn)，第一收發(fā)器和第二收發(fā)器達(dá)到最佳的通信工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)的傳輸距離。
[0009]以上所述的方法，在步驟201中，先按法規(guī)規(guī)定的頻段內(nèi)，按頻段大小劃分頻道，定義每個(gè)頻道帶寬，每個(gè)頻道先暫定一個(gè)中心頻點(diǎn)，然后，選取其中一個(gè)暫定的中心頻點(diǎn)，以單個(gè)頻道帶寬為范圍，在此頻道帶寬范圍內(nèi)選取復(fù)數(shù)個(gè)所述的頻點(diǎn)，這復(fù)數(shù)個(gè)頻點(diǎn)平均分布在所選范圍內(nèi)。
[0010]以上所述的方法，在步驟201中，第一收發(fā)器以選取的頻點(diǎn)為發(fā)射頻點(diǎn)逐一發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包內(nèi)包含頻道信息，在收到第二收發(fā)器回復(fù)前，反復(fù)重復(fù)此步驟；在此步驟中，通過更改收發(fā)器鎖相環(huán)的參數(shù)來更改發(fā)射頻點(diǎn)。
[0011]以上所述的方法，在步驟202中，第二收發(fā)器輪詢所有頻道，接收數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包里的頻道信息設(shè)置固定的接收頻道；第二收發(fā)器繼續(xù)接收第一收發(fā)器數(shù)據(jù)并記錄每次接收數(shù)據(jù)包的RSSI值，到達(dá)設(shè)定的時(shí)間后，對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)的RSSI值進(jìn)行平均，然后選取RSSI平均值最大的頻點(diǎn)作為最佳頻點(diǎn)；第二收發(fā)器將最佳頻點(diǎn)的信息發(fā)送給第一收發(fā)器。
[0012]以上所述的方法，在步驟203中，第一收發(fā)器獲取最佳頻點(diǎn)的信息，把最佳頻點(diǎn)作為發(fā)射的中心頻點(diǎn)
[0013]以上所述的方法，所述的收發(fā)器鎖相環(huán)的參數(shù)包括:分頻器的預(yù)設(shè)分頻系數(shù)、11位二進(jìn)制可編程計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)分頻系數(shù)、7位二進(jìn)制可編程吞沒計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)分頻系數(shù)、14位二進(jìn)制可編程參考計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)分頻系數(shù)中的一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)。
[0014]本發(fā)明無線收發(fā)器之間實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆椒ㄍㄟ^中心頻點(diǎn)微調(diào)使收發(fā)系統(tǒng)自動(dòng)尋找配合最佳的工作頻點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)傳輸距離，同時(shí)可以減小發(fā)射器與接收器匹配后同類產(chǎn)品之間的通信距離差異。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例發(fā)射機(jī)與接收機(jī)實(shí)現(xiàn)最佳匹配的示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例無線收發(fā)器的原理圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0018]本發(fā)明無線收發(fā)器之間實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆椒ㄍㄟ^中心頻點(diǎn)微調(diào)使收發(fā)系統(tǒng)自動(dòng)尋找配合最佳的工作頻點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)傳輸距離的步驟如下:
[0019]以中心頻點(diǎn)為中心選取X個(gè)頻點(diǎn)，I號(hào)收發(fā)器以選取頻點(diǎn)為中心頻點(diǎn)逐一發(fā)送信號(hào)，2號(hào)收發(fā)器接收信號(hào)，并逐一記錄每次接收信號(hào)的RSSIJf RSSI最大的頻點(diǎn)信息發(fā)送給I號(hào)收發(fā)器，最后I號(hào)收發(fā)器以RSSI最大的頻點(diǎn)作為發(fā)送載波的中心頻點(diǎn)，I號(hào)收發(fā)器和2號(hào)收發(fā)器達(dá)到最佳的通信工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)的傳輸距離。
[0020]其中，I和2號(hào)收發(fā)器是同時(shí)具有收、發(fā)功能的收發(fā)器；RSSI是接收信號(hào)強(qiáng)度指示值。
[0021]如圖1所示，圖上3個(gè)頻點(diǎn)都在法規(guī)允許范圍內(nèi)，I號(hào)接收機(jī)的最佳接收頻點(diǎn)為433.915MHZ，2號(hào)機(jī)接收機(jī)的最佳接收頻點(diǎn)在433.925MHZ ;發(fā)射機(jī)與I號(hào)接收機(jī)配合使用時(shí)最好的發(fā)射頻點(diǎn)是433.915MHZ,與2號(hào)接收機(jī)配合使用時(shí)最好的發(fā)射頻點(diǎn)是433.925MHZ ；運(yùn)用上述實(shí)施例中心頻點(diǎn)微調(diào)方法，同一臺(tái)發(fā)射器與I號(hào)接收機(jī)配合時(shí)工作頻點(diǎn)是433.915MHZ,而與2號(hào)接收機(jī)配合時(shí)工作頻點(diǎn)自動(dòng)移到433.925MHZ ;在任何時(shí)候使無線系統(tǒng)都工作在最佳工作頻點(diǎn)。
[0022]實(shí)現(xiàn)本方法的具體步驟如下:
[0023]1、在法規(guī)規(guī)定的頻段內(nèi)，按頻段大小劃分頻道，定義每個(gè)頻道帶寬，每個(gè)頻道先暫定一個(gè)中心頻點(diǎn)。
[0024]2、選取其中一個(gè)中心頻點(diǎn)，以單個(gè)頻道帶寬為范圍，在此頻道帶寬范圍內(nèi)選取X個(gè)頻點(diǎn)，這X個(gè)頻點(diǎn)平均分布在所選范圍內(nèi)；(一個(gè)頻段內(nèi)可能有多個(gè)頻道，本方法關(guān)注的是單個(gè)頻道內(nèi)的頻率微調(diào)，范圍一般不超過0.5MHZ)。
[0025]3、1號(hào)收發(fā)器開機(jī)后，以上面的選取X個(gè)頻點(diǎn)為發(fā)射頻點(diǎn)逐一發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)包(數(shù)據(jù)包內(nèi)包含頻道信息)，在收到2號(hào)收發(fā)器回復(fù)前，反復(fù)重復(fù)此步驟；在此步驟中，通過更改鎖相環(huán)的M、N、A、R參數(shù)，來更改發(fā)射頻點(diǎn)；
[0026]4、2號(hào)收發(fā)器開機(jī)后，輪詢所有頻道，接收數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包里的頻道信息設(shè)置固定的接收頻道。
[0027]5、2號(hào)收發(fā)器繼續(xù)接收I號(hào)收發(fā)器數(shù)據(jù)包并記錄每次接收數(shù)據(jù)包的RSSI值，接收一段時(shí)間后，對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)的RSSI值進(jìn)行平均，然后選取RSSI平均值最大的頻點(diǎn)Y。
[0028]6、2號(hào)收發(fā)器把頻點(diǎn)Y信息發(fā)送給I號(hào)收發(fā)器；
[0029]7、1號(hào)收發(fā)器把頻點(diǎn)Y作為發(fā)射的中心頻點(diǎn)，此時(shí)I號(hào)收發(fā)器發(fā)射時(shí)，2號(hào)收發(fā)器收到的信號(hào)強(qiáng)度最大。
[0030]8、由于收發(fā)器的發(fā)射、接收共用VC0、天線，發(fā)射達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí)，接收也同時(shí)達(dá)到最佳狀態(tài)，此時(shí)收發(fā)系統(tǒng)都達(dá)到最佳匹配狀態(tài)。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例無線收發(fā)器的原理如圖2所示，此無線系統(tǒng)工作頻點(diǎn)決定于f VCO:
[0032]f vco =【(Μ X N) +A] X fosc + R
[0033](A〈N)
[0034]其中:
[0035]f vco:壓控振蕩器工作頻率；
[0036]fosc:晶振工作頻率，由晶振Xl自身振蕩頻率決定，電容Cl及C2可以對(duì)晶振頻率進(jìn)行微調(diào)；
[0037]M:分頻器的預(yù)設(shè)分頻系數(shù)(可選64或者128)；
[0038]N: 11位二進(jìn)制可編程計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)分頻系數(shù)(取值范圍5到2047)；
[0039]A:7位二進(jìn)制可編程吞沒計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)分頻系數(shù)(取值范圍O到127)
[0040]R: 14位二進(jìn)制可編程參考計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)分頻系數(shù)(取值范圍5到16383)。
[0041]當(dāng)系統(tǒng)處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，f vco是系統(tǒng)發(fā)射頻率；當(dāng)系統(tǒng)處于接收狀態(tài)時(shí)，f vco就是系統(tǒng)本振頻率。
[0042]從f vco計(jì)算公式可以看出，需要更改頻率時(shí)，有2種方式:
[0043]第一種是更改硬件，調(diào)整晶振X1、Cl及C2，改變fosc，從而改變f vco。
[0044]第二種是通過軟件更改鎖相環(huán)的M、N、A、R參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)，從而改變f vco。
[0045]本發(fā)明以上實(shí)施例采用第二種方式來更改頻率。
[0046]傳統(tǒng)的無線產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，主要關(guān)注發(fā)射器和接收器各自的技術(shù)指標(biāo)；本發(fā)明以上實(shí)施例主要關(guān)注整個(gè)收發(fā)系統(tǒng)配合工作時(shí)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，產(chǎn)品在配對(duì)使用時(shí)，自動(dòng)尋找最佳工作頻點(diǎn)，具有智能化，免調(diào)試功能，以實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)傳輸距離，同時(shí)減小發(fā)射器與接收器匹配后同類產(chǎn)品之間的通信距離差異。
【權(quán)利要求】
1.一種無線收發(fā)器之間實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，收發(fā)器的發(fā)射頻率在中心頻點(diǎn)附近微調(diào)，收發(fā)系統(tǒng)在頻道內(nèi)自動(dòng)尋找收發(fā)器配合最佳的工作頻點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步驟: 201)在頻道帶寬范圍內(nèi)選取復(fù)數(shù)個(gè)頻點(diǎn)，第一收發(fā)器以選取的頻點(diǎn)為中心頻點(diǎn)逐一發(fā)送信號(hào)； 202)第二收發(fā)器接收信號(hào)，并逐一記錄每次接收信號(hào)的RSSI，將RSSI最大頻點(diǎn)的信息發(fā)送給第一收發(fā)器； 203)第一收發(fā)器以RSSI最大的頻點(diǎn)作為發(fā)送載波的中心頻點(diǎn)，第一收發(fā)器和第二收發(fā)器達(dá)到最佳的通信工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)的傳輸距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟201中，先按法規(guī)規(guī)定的頻段內(nèi)，按頻段大小劃分頻道，定義每個(gè)頻道帶寬，每個(gè)頻道先暫定一個(gè)中心頻點(diǎn)，然后，選取其中一個(gè)暫定的中心頻點(diǎn)，以單個(gè)頻道帶寬為范圍，在此頻道帶寬范圍內(nèi)選取復(fù)數(shù)個(gè)所述的頻點(diǎn)，這復(fù)數(shù)個(gè)頻點(diǎn)平均分布在所選范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟201中，第一收發(fā)器以選取的頻點(diǎn)為發(fā)射頻點(diǎn)逐一發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包內(nèi)包含頻道信息，在收到第二收發(fā)器回復(fù)前，反復(fù)重復(fù)此步驟；在此步驟中，通過更改收發(fā)器鎖相環(huán)的參數(shù)來更改發(fā)射頻點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟202中，第二收發(fā)器輪詢所有頻道，接收數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包里的頻道信息設(shè)置固定的接收頻道；第二收發(fā)器繼續(xù)接收第一收發(fā)器數(shù)據(jù)并記錄每次接收數(shù)據(jù)包的RSSI值，到達(dá)設(shè)定的時(shí)間后，對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)的RSSI值進(jìn)行平均，然后選取RSSI平均值最大的頻點(diǎn)作為最佳頻點(diǎn)；第二收發(fā)器將最佳頻點(diǎn)的信息發(fā)送給第一收發(fā)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟203中，第一收發(fā)器獲取最佳頻點(diǎn)的信息，把最佳頻點(diǎn)作為發(fā)射的中心頻點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的收發(fā)器鎖相環(huán)的參數(shù)包括:分頻器的預(yù)設(shè)分頻系數(shù)、11位二進(jìn)制可編程計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)分頻系數(shù)、7位二進(jìn)制可編程吞沒計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)分頻系數(shù)、14位二進(jìn)制可編程參考計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)分頻系數(shù)中的一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)。
【文檔編號(hào)】H04B7/005GK104320166SQ201410459642
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】符勇, 鐘和平, 白征志, 梁少全, 楊華寶, 劉威浩, 敬君 申請(qǐng)人:深圳市豪恩安全科技有限公司