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专利号: 2020101893004
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无源感知节点WISP之间直接通信的方法,其特征在于该方法所涉及的物理层的帧结构包括同步头、物理帧头和物理层的数据部分;

所述的同步头包括前导码和帧开始定界符,其中前导码的比特都为1,用于接收方的同步;帧开始定界符从高位开始第一个比特为比特0;

基于上述帧结构,具体编解码如下为:

发送方的编码过程:

发送数据前,首先将需要发送的数据封装成物理帧的格式;

然后设置发送模式,配置发送端口为输出模式,用来输出高低电平,以此来控制天线的反射和吸收;

最后配置对应的发送定时器,设置链路状态的标志变量为忙;

发送数据时,将对应的物理层的数据按照高位优先进行逐个比特的发送;

发送比特1时,设置定时器的时间为T,定时器时间终了时产生中断,在中断程序中将发送端的电平翻转;

发送比特0时,先初始化flag_tx_0为false,设置定时器时间为T/2,然后将flag_tx_0变量设置为true,定时中断到后,在中断程序中翻转发送端的电平,若flag_tx_0的值为true,则发送比特0的后半段,设置定时器的时间为T/2,然后设置flag_tx_0为false,比特0发送完毕;

接收方的解码过程:

接收数据前,首先设置接收模式,关闭发送端口,关闭发送模式所对应的定时器,开启接收模块;

打开接收引脚对应的定时器,配置定时器为上升下降电平皆捕获模式;接收模式配置完成后,系统进入休眠模式以节省能量,定时器和中断正常工作,等待数据接收中断的到来;

当产生中断时,在中断程序中读取定时器所捕获的时间,然后将定时器计数归零,读取的定时器的时间即为两次的电平跳变之间的时间;

若读取的定时器时间在比特1的范围内,则解码为比特1,若时间在比特0的范围之内且比特0的标志变量flag_rx_0为false,则表示读取到比特0的前半周期,然后将flag_rx_0设置为true,若flag_rx_0为true,则表示读取到比特0的后半周期,然后将flag_rx_0设置为false,比特0读取完毕。

2.根据权利要求1所述的一种无源感知节点WISP之间直接通信的方法,其特征在于:所述前导码占一个字节为0xFF,帧开始定界符也占一个字节为0x7F。

3.根据权利要求1所述的一种无源感知节点WISP之间直接通信的方法,其特征在于:为了准确地解码整个物理帧,还包括如下过程:接收准备完成后,初始化状态机为空闲状态,表示等待数据的到来;当有数据到来时触发接收中断,唤醒接收方,进入开始接收状态,接收前导码;

若前导码接收成功则进入帧开始状态,准备接收帧开始定界符;若前导码接收失败则停止接收后续的数据,重置状态机进入空闲状态;

在帧开始接收状态下,若成功接收帧开始定界符,则正式开始接收帧的有效数据包,进入有效数据接收状态,若帧开始定界符接收失败重置状态机;

在有效数据接收状态下开始接收有效数据包,先接收帧长度的字段,然后根据这个帧长度接收完剩下的数据;若有效数据接收失败重置状态机,成功表示数据帧接收完成,进入帧接收结束状态;

帧接收完成后,唤醒系统,处理数据帧,然后重置状态机,等待下一次数据帧的到来。