[发明专利]一种基于射频背景噪声感知的自适应信道选择方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于射频背景噪声感知的自适应信道选择方法，包括：1）发射机启动后，随机选择信道进入监听模式，通过监听评估当前信道的噪声水平，若所述当前信道的噪声水平满足要求，则执行2）；否则随机切换到下一信道，然后执行1）；2）发射机进入搜索模式，发射机循环发送搜索帧A0；3）接收机开机后进入搜索模式，随机遍历预设信道，并记录信道噪声水平；4）接收机接收到A0帧后向发射机发送B0帧响应；发射机接收到B0帧后进入业务通信模式，并向接收机回复业务帧A1；接收机收到A1帧后进入业务通信模式，并向发射机回复反馈帧B1；5）接收机捕捉晶振容差导致的节拍差检索备选信道噪声水平，并在通信过程中将信息同步给发射机，当遇到干扰时，双方同步切换到备选信道。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种基于射频背景噪声感知的自适应信道选择方法及系统。

背景技术

一般的无线通信技术，大多通过时间、频率、空间、码型四个不同维度信号独立或组合的正交特性来实现无干扰通信。而传统的无中心点对点无线通信一般采用以下三种方式进行：1）固定预设频率进行，当信道被干扰时通过手工切换通信信道，典型应用：对讲机，通用无线遥控器；2）设立少量公共的信令信道，设备在公共信道完成业务信道配置交互，然后切换到业务信道进行通信，业务信道通信失败后，切换回公共信道重新搜索，典型应用：蓝牙；3）通过码型正交或窄脉冲调制等扩频技术实现抗干扰点对点通信，典型应用：lora，uwb。

在工业遥控应用中，对无线通信有实时性、可靠性、延时低等要求，而且多套设备同时工作时，对系统容量有一定要求。但目前国家无线电委员会分发的非授权频段中，可用于工业遥控的无线频段窄，传统的433频段或314频段一般只有2MHz带宽，而且多套通信系统并存，因此在实际使用时无法实现收发设备的快速配对，以及遇到突发干扰时实现通信信道的快速切换。

发明内容

本发明的第一发明目的在于提供一种基于射频背景噪声感知的自适应信道选择方法，该方法能够实现收发设备的快速配对及遇到突发干扰时通信信道快速切换。

本发明的第二发明目的在于提供一种基于射频背景噪声感知的自适应信道选择系统。

为实现第一发明目的，采用的技术方案是：

一种基于射频背景噪声感知的自适应信道选择方法，包括：

1）发射机启动后，随机选择信道进入监听模式，通过监听评估当前信道的噪声水平，若所述当前信道的噪声水平满足要求，则执行2）；否则随机切换到下一信道，然后执行1）；

2）发射机进入搜索模式，发射机循环发送搜索帧A0；

3）接收机开机后进入搜索模式；

4）接收机接收到A0帧后向发射机发送B0帧响应；发射机接收到B0帧后进入业务通信模式，并向接收机回复业务帧A1；接收机收到A1帧后进入业务通信模式，并向发射机回复反馈帧B1。

优选地，发射机和接收机之间的通信信道包括有X组信道，X取值25~45之间。

优选地，所述1）中，通过监听的RSSI评估当前信道的噪声水平，若当前信道的噪声水平大于设定的通信门限，则当前信道的噪声水平不满足要求，记录当前信道的状态，随机切换到下一信道。

优选地，所述3）中，接收机通过以下算法对信道进行随机切换：

A）首先将备选的N个信道从小到大顺序排序放置在数组RN里面，通过等概率随机算法从[1,N]里选取一个整数M，信道RN[M]作为第一搜索信道；

B）令N=N-1；

C）循环A）~B）操作直到余下最后一个信道，完成一次搜索循环。

优选地，所述接收机进行搜索模式的过程中，记录各个信道的RSSI水平，形成整个频谱的局部噪声记录。

优选地，所述4）中，若发射机在发送搜索帧A0之后的T3时间内接收不到B0帧，则重新执行1）。