本發(fā)明涉及一種基于433MHz的全雙工無線通信模塊，屬于無線通信技術領域。

背景技術：

目前存在的大多數433MHz無線通信模塊為半雙工通信發(fā)明。現有的大多數無線通信模塊工作原理，為同一時間內，一個模塊只能在一固定頻點的信道上工作為接收方或者發(fā)送方。如圖1所示，采用該種發(fā)明的無線通信模塊，用戶將事先設置好模塊工作的信道，并保證模塊在有效通信范圍內以確保通信鏈路的可靠性。在工作時，模塊處于常接收狀態(tài)，用戶通過串口等接口將數據發(fā)送至模塊，模塊接收到來自用戶的數據并等到用戶發(fā)送結束或達到模塊一次發(fā)送的分包界限后，切換至發(fā)送模式，將數據分成若干包，通過射頻芯片調制成電磁波，再使用天線發(fā)送出去。接收方接受到來自發(fā)送端的數據后，通過射頻芯片將電磁波解調成數字信號，再通過串口等接口發(fā)送至用戶端。缺陷與不足：用戶需自行選擇信道，此方式下，無法避免來自同信道的干擾，若存在一個常干擾源(如另一組同頻率工作的模塊等)，則整個無線通信鏈路會非常不可靠、不穩(wěn)定。用戶可能還需多次調整信道以適應無線環(huán)境。用戶需時刻注意，通信雙方無法同時發(fā)送數據，若同時發(fā)送，會造成數據全部丟失。此缺點大大限制了無線通信模塊的自由性和靈活性，并無法應用在對數據實時性要求較高的領域，如帶有反饋的控制應用。用戶無法得知通信鏈路已建立或通信鏈路是否可靠，用戶需要手動進行測試，此特性增加了用戶在使用無線通信模塊時的不便利性。在出現無法通信時，用戶需要對通信雙方及無線環(huán)境進行排查以確定故障發(fā)生位置，增加了維護成本。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于433MHz的全雙工無線通信模塊，采用高性能微控制器作為主控，以滿足對時分雙工邏輯、跳頻邏輯、前向糾錯算法及CRC校驗的運算，提高通信的實時性。模塊工作方式為時分雙工，并進行自動跳頻以避免來自固定信道的干擾。

為了實現上述目的，本發(fā)明的技術發(fā)明如下。

一種基于433MHz的全雙工無線通信模塊，該模塊將每一段時間劃分為發(fā)送周期和接收周期，模塊將根據所在的時間段自行進行發(fā)送和接收狀態(tài)的切換。模塊在每一個發(fā)送階段的最開始，都會發(fā)送時序同步數據包，與通信的另一方進行時序同步，模塊接收到來自另一方的同步包后，會重新開始計算接收段時間。即通信雙方將不停自行對準時間相位，確保在一方處于發(fā)送時，另一方為接收；對于時分雙工的實現，根據上述核心內容，將模塊的發(fā)送、接收切換周期縮短，切換的頻率遠遠大于用戶發(fā)送數據的速率。從宏觀上來看，模塊工作在全雙工狀態(tài)，用戶發(fā)送、接收數據將無需關心模塊處于何種狀態(tài)，即無需在接收時等待接收完成后再進行發(fā)送，或在發(fā)送時無法接收數據；對于跳頻邏輯，根據核心內容，在每次進行同步時，加入信道數據，即雙方會進行約定，下次同步或通信時，將處于哪一個信道。

進一步地，上述模塊的整個通信過程為：模塊自行建立通信鏈路，若鏈路無法建立或鏈接不可靠，則告知用戶，此時通信會造成數據丟失，建立通信鏈路后，告知用戶可以進行通信。用戶發(fā)送數據至模塊，模塊在發(fā)送周期對當前緩沖區(qū)內的數據進行打包、CRC編碼、前向糾錯編碼并通過射頻芯片調制為電磁波，然后發(fā)送出去，另一方的模塊此時必定處于接收周期，接受到電磁波，解調為數字信號，再進行解碼及校驗，最后發(fā)送給用戶。用戶處于發(fā)送/接收時可同時進行接收/發(fā)送操作，模塊將在不同周期進行相應的操作。

該發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明使用時分雙工邏輯，用戶可無需等待發(fā)送/接收操作完成，即可立即開始接收/發(fā)送操作；本發(fā)明使用跳頻擴頻邏輯，可大大增強通信鏈路的可靠性及穩(wěn)定性；本發(fā)明會自動進行同步操作，可告知用戶通信鏈路質量及狀態(tài)，降低了用戶前期調試成本，并保證了用戶不會在無法通信時進行通信操作以造成數據丟失。

附圖說明

圖1是現有技術中所使用模塊結構示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例中所使用模塊結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行描述，以便更好的理解本發(fā)明。

實施例

本發(fā)明采用高性能微控制器作為主控，以滿足對時分雙工邏輯、跳頻邏輯、前向糾錯算法及CRC校驗的運算，提高通信的實時性。模塊工作方式為時分雙工，并進行自動跳頻以避免來自固定信道的干擾。

本發(fā)明的核心為：模塊將每一段時間劃分為發(fā)送周期和接收周期，模塊將根據所在的時間段自行進行發(fā)送和接收狀態(tài)的切換。模塊在每一個發(fā)送階段的最開始，都會發(fā)送時序同步數據包，與通信的另一方進行時序同步，模塊接收到來自另一方的同步包后，會重新開始計算接收段時間。即通信雙方將不停自行對準時間相位，確保在一方處于發(fā)送時，另一方為接收。

對于時分雙工的實現，根據上述核心內容，將模塊的發(fā)送、接收切換周期縮短，切換的頻率遠遠大于用戶發(fā)送數據的速率。從宏觀上來看，模塊工作在全雙工狀態(tài)，用戶發(fā)送、接收數據將無需關心模塊處于何種狀態(tài)，即無需在接收時等待接收完成后再進行發(fā)送，或在發(fā)送時無法接收數據。

對于跳頻邏輯，根據核心內容，在每次進行同步時，加入信道數據，即雙方會進行約定，下次同步或通信時，將處于哪一個信道。

整個通信過程為：如圖2所示，模塊自行建立通信鏈路，若鏈路無法建立或鏈接不可靠，則告知用戶，此時通信會造成數據丟失，建立通信鏈路后，告知用戶可以進行通信。用戶發(fā)送數據至模塊，模塊在發(fā)送周期對當前緩沖區(qū)內的數據進行打包、CRC編碼、前向糾錯編碼并通過射頻芯片調制為電磁波，然后發(fā)送出去，另一方的模塊此時必定處于接收周期，接受到電磁波，解調為數字信號，再進行解碼及校驗，最后發(fā)送給用戶。用戶處于發(fā)送/接收時可同時進行接收/發(fā)送操作，模塊將在不同周期進行相應的操作。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。