[发明专利]一种无线射频GFSK组网通讯的可靠性方法

说明书

本发明公开了一种无线射频GFSK组网通讯的可靠性方法。本发明是以GFSK调制的射频传输为载体，通过定义的传输协议，使得数据能进行有效无误的传输。在数据发送发送前，先将数据组帧，使得它的内容符合传输条件，再对数据帧的链路层数据域进行AES‑128标准加密。加密完成后，再对整个数据帧除长度域外依次进行卷积、交织、白化，经GFSK调制后发送出去。在发送前，经过CSMA‑CA避让算法检测信道占用情况，确认无误后再发送。接收端接收到信号后，首先经过过滤判断是否为有效信号，若为有效信号则发送确认请求帧给发射端。发射端通过确认请求及重传机制觉得是否重发。本发明可以将数据进行准确无误的传输。

技术领域

本发明属于无线信号传输技术领域，涉及一种数据可靠交互通讯的协议，具体涉及一种无线射频GFSK组网通讯的可靠性方法。

背景技术

GFSK即高斯频移键控调试，是一种信号的调制方式，是在输入数据经高斯低通滤波器预调制滤波后，在进行FSK调制的数字调制方式。它在保持恒定幅度的同时，能够改变高斯低通滤波器的3dB带宽对已调信号的频谱进行控制，具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统所希望的特性。因此，GFSK调制解调技术被广泛地应用在移动通信、航空与航海通信等诸多领域中。

通信协议是通信系统在通信链路上实现任务的软件架构及程序编写规则，为保证射频传输数据的规范性、稳定性及准确性，就必须依赖于通信协议。本发明正是通讯协议的一种，定义了数据帧格式，数据帧编码加密方式；在通讯过程定义有信道避让机制避免不同发射端的信号干扰；信号接收时采用了信号过滤机制，排除无效的干扰信号，滤出错误的信号；确认请求及重传机制保证了通讯的成功率及可靠性；

发明内容

本发明的目的是为了保证射频传输数据的规范性、稳定性及准确性，定义了一种可靠的传输协议，且适用于多种无线通讯方式。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤:

步骤1：发射端发送数据前，先将要发送的数据组帧；

步骤2：发射端组帧完成后，为保证数据传输的安全性，将组帧完的数据包进行部分数据域加密后再编码，然后使用GFSK调制后输出调制信号；

步骤3：为避免信道冲突，发射端发送数据前采用CSMA-CA避让机制；

步骤4：接收端有信号过滤机制，排除无效的干扰信号；

步骤5：发射端与接收端包含有确认请求及重传机制，若接收端无确认帧返回，那么发射端会重新发送一次。

2-1.数据包的组帧

数据包定义了三层模型，分为物理层、数据链路层和应用层；物理层包含前导码、同步码和物理层载荷；数据链路层即为物理层中的物理层载荷，分为帧长度域、控制域、帧序号、目的地址、源地址、链路层载荷和校验码；应用层即为数据链路层中的链路层载荷，分为类型域和数据域，具体的各层内容如下：

2-1-1.物理层定义了射频通讯所需要的频率资源、输出功率限制、调制方式、调制频偏、空中码源速率。其中物理层中的前导码是用于接收端射频模块对空中数据进行码片和码元的同步，由15个字节组成，顺序为101010......B；同步码为4字节，可随接收端配置来自定义字节内容；

2-1-2.数据链路层定义了组帧内容如下：

帧长度域为一个字节，该域规定了整个数据链路层的总字节数，包括数据链路层枕头、数据链路层镇载荷及数据链路层帧尾总长度，且为数据经过加密、卷积、交织、白化等处理后的总的字节数，包含该帧长度域本身。