[发明专利]用于生命体征测量波形数据的前向抗丢帧无线传输方法

说明书

本发明公开了一种用于实时传输波形数据的前向抗丢帧无线传输方法。主要用于传输测量得到生命体征信号连续量化的波形数据，如心电图测量波形，血压压力波测量波形，脉搏容积波测量波形，呼吸波测量波形和脑电波测量波形。将波形数据分组并引入时间计数标签，进行交织后再传输。在接收端通过时间计数标签和前后帧波形数据。可以通过插值的方式实现波形信号的抗丢帧传输。通过本发明的方法，可以以低级的复杂度实现测量波形实时传输，无需额外的协议控制。具有实现简单，可靠性强的特点。本发明尤其适用于可穿戴式健康监护设备以及基于低功耗蓝牙，ZigBee的无线传输系统。

技术领域

本发明涉及无线通信系统中的数据传输技术，具体涉及一种用于生命体征测量波形数据的前向抗丢帧无线传输方法，属于通信领域。

背景技术

随着可穿戴设备的发展以及物联网技术的普及，无线数据的传输拥有了越来越多的需求。现阶段，用于可穿戴设备及物联网的无线传输协议主要有低功耗的传输协议，如低功耗蓝牙(BLE)，802.15.4(Zigbee)等。使用可穿戴设备测量得到的生命体征数据可以用以上协议进行无线传输。然而，由于使用低功耗的传输协议进行无线数据的传输将不可避免的发生丢帧情况。

以往使用低功耗传输协议主要是针对测量得到的生命体征数值数据进行传输，即使发生了丢帧也不会对结果造成明显的影响。然而，当需要使用低功耗传输协议对测量得到的生命体征波形信号进行传输的情况下，无线数据传输的丢帧将会对波形信号造成较大的影响。为了提高在低功耗通信协议下传输波形数据的可靠性，以及减少在低功耗系统中的开销，亟需设计适用于传输波形数据的无线通信协议。

在传统的通信系统中，使用自动重传请求协议可以解决丢帧的问题。但是使用自动重传请求将会造成系统额外的开销，不利于低功耗设备的使用。在数字通信系统中，使用信道编码技术进行前向纠错也可以解决丢帧的问题。例如使用卷积码或者LDPC码。但是额外加入的信道编码将增加系统的复杂度，在很多情况下也不适用于低功耗系统。此外，信道编码还需要增加传输的带宽，从而降低了传输的效率。

在现阶段，针对生命体征测量结果的低功耗无线通信传输的协议主要是数值数据的传输，还没有相应的波形数据的传输协议。

发明内容

本发明的目的是针对现有的低功耗无线传输系统，提供一种用于生命体征测量波形数据的无线传输方法。该方法不需要增加系统带宽，可以以低复杂度进行波形数据的无线传输并减少丢帧造成的影响。

本发明采取的技术方案是：一种用于生命体征测量波形数据的前向抗丢帧无线传输方法，其特征在于包括如下步骤：

第一，通过生命体征检测设备获得生命体征连续量化的波形数据；

第二，将采集到的波形数据分组并进行预处理，其中将发送的波形数据序号定义为：k为原始数据所在帧的序号，m为递增的整数值，n为递增的整数值；

第三，对分组后的波形数据进行数据交织；

第四，在交织后要发送的波形数据中引入时间计数标签t_k，其中时间计数标签插入原有的发送数据序列中或者时间计数标签替换发送的每一帧数据中的一个字节数据；

第五，通过无线传输的方式发送数据；

第六，接收端接收波形数据，其中将接收端接收到的第k帧数据定义为接收端从中提取的时间计数标签定义为

第七，根据时间计数标签判断是否发生丢帧现象；

第八，如果没有发生数据丢帧现象，则接收端将数据逆向交织恢复发送的数据；如果发生数据丢帧现象，则接收端将数据逆向交织后，通过插值或者滤波方式得到丢帧数据。

所述的波形数据包括心电图测量波形、血压压力波测量波形、脉搏容积波测量波形、呼吸波测量波形、脑电波测量波形以及其他测量得到的人体生命体征波形信号。