[发明专利]通过噪声信道进行异步数据传输的方法和收发器

说明书

根据本发明，提供了一种通过噪声信道进行异步数据传输的方法和收发器。该方法至少包含以下步骤：提供数据帧，所述数据帧包含至少一个起始位、有效载荷数据和至少一个停止位，所述数据帧具有预定位数；通过至少使用所述数据帧的起始位和停止位周期来形成具有预定长度的信令前导码；通过将所述信令前导码附加到所述有效载荷数据来构建处理的数据帧，所述处理的数据帧具有相同的预定位数；以及通过使用信令调制方案来调制处理的数据，并且通过所述噪声信道传输调制处理的数据。传输方法可以有利地实施用于通过DC和/或AC电源线的数据传输，例如在车辆或汽车中。尽管在数据信道上发生噪声，但是该方法以稳健的方式传输数据，并且不需要进一步的纠错码。

技术领域

本发明涉及通过数据信道进行通信，特别是通过DC和/或AC电源线进行通信，并且更具体地，涉及通过噪声信道进行异步数据传输的方法和收发器。

背景技术

众所周知，电子设备和系统必须经由数据总线与其他电子设备或系统进行通信。例如，在许多情况下使用通用异步收发器(UART)来使设备(例如集成电路或微处理器)能够从其他电子设备接收数据并向其发送数据。

为了确保接收器和发射器能够识别有效载荷数据，可以实施起始位/停止位同步系统。所述同步系统在数据项的头部插入起始位并在数据项的尾部插入停止位，从而允许接收设备识别传输的数据项的头部和尾部而不传输任何同步信号。以起始位开始并以停止位结束的数据项可以被称为“帧”或“数据帧”。没有数据通过通信信道传输的状态被称为“空闲”状态(逻辑值“1”)。响应于检测到通常是逻辑值“0”的起始位，处于空闲状态的接收设备检测到帧的开始，并开始对数据项进行采样。接收设备继续对预定数据长度进行采样，并响应于检测到通常是逻辑值“1”的停止位而返回到空闲状态。因此，接收器或接收设备可以用类似的方式接收后续帧。此外，可以想象，传输设备和接收设备可以预先共享诸如位速率、数据长度、停止位长度和错误检测(奇偶校验位和CRC、信道质量等)的信息。

如果要通过噪声信道，例如电源线等传送数据帧，则可能发生接收器将不能正确检测作为起始位的数据帧的开始，这导致发射器和接收器之间的同步问题。此外，为了改善噪声性能，可以保护数据免受错误影响。保护消息或数据帧的通常方法是实施例如前向纠错码等。

EP 1292060 B1公开了在噪声信道上互连的多个设备之间的信令方法。为了避免冗余纠错码，EP 1292060 B1的方法提出使用相变或相移的组合来确保通过电源线正确传输有效载荷数据，以下通过数据信道的这种数据传输将被命名为信令。

已知的防错码对于保护短数据(例如只有一个字节的数据)是低效的，特别是在例如电源线(例如DC和/或AC电源线)的噪声信道上。由于电源线信道(例如DC和/或AC电源线信道)上的噪声，可能会出现数据降级，这导致该特定数据信道上的传输低效。

本发明的目的

因此，本发明的目的是提供一种独立于其数据长度的稳健的数据传输方法，该方法可以特别适用于噪声传输信道。此外，本发明的另一目的是提供一种能够与短消息进行通信并能够克服现有设备的问题的收发器。

发明内容

根据本发明，提供一种通过噪声信道进行异步传输的方法。该方法至少包含以下步骤：提供数据帧，所述数据帧包括至少一个起始位、有效载荷数据和至少一个停止位，所述数据帧具有预定位数；通过至少使用所述数据帧的所述起始位和停止位周期来形成具有预定长度的信令前导码；通过将所述信令前导码附加到所述有效载荷数据来构建处理的数据帧，所述处理的数据帧具有相同的预定位数；以及通过使用信令调制方案来调制所述处理的数据，并且通过所述噪声信道传输所述调制处理的数据。