[发明专利]一种基于无线路由器的蓝牙数据包传输方法

说明书

本发明涉及一种基于无线路由器的蓝牙数据包传输方法，包括：将有序的蓝牙数据包比特流转换为随机无序的WiFi数据流；将WiFi数据流与伪随机序列进行异或操作；将WiFi数据流进行前向纠错编码与解码；采用松弛法对WiFi数据流进行正交幅度调制；插入循环前缀；构建正交波形信号。本发明的有益效果是：本发明在不需要对无线路由器进行硬件修改的前提下，有效利用广泛部署的WiFi设施提高蓝牙信号的传输距离，扩大蓝牙信号的覆盖范围以接收信号。

技术领域

本发明涉及蓝牙信号传输领域，更确切地说，它涉及一种基于无线路由器的蓝牙数据包传输方法。

背景技术

蓝牙和WiFi无线网络是实现万物互联两种主要通信技术。据报告蓝牙定位设备的数量预计将以每年43％的速度增长，到2023年将达到4.31亿台，在商业和工业环境(例如零售商、建筑物和机场)提供定位和自动化追踪等关键服务。此外，蓝牙也是用于个人音频流传输的主要技术，仅2019年全球就出货了11亿的蓝牙音频设备(例如蓝牙耳机和音响等)。另一方面，据思科估到2023年，仅公共WiFi热点的数量就将达到6.28亿个，而全球活跃使用的WiFi设备已经超过130亿。如果WiFi无线路由器可以同时用于传输蓝牙信号，将显着增加蓝牙信号的覆盖范围，并在仅存在WiFi硬件的环境中提供有用的蓝牙定位和音频传输功能。然而，由于蓝牙和WiFi无线通讯技术具有各自特定的设计目标和原则，以及各自不同的硬件规格和软件协议，使得这两种通讯技术的软硬件无法进行交互协作，利用WiFi无线路由器传输蓝牙信号非常具有挑战性(例如，最上层的蓝牙协议在时域中对信息进行编码，而WiFi无线传输(使用正交频分复用技术并在频域中对信息进行编码)。此外，WiFi信号传输过程的大多数位操作和信号处理将由无线路由器自动处理，无法从软件层面绕开，当传输蓝牙数据包时，这些操作将显示为无效的异常信号。尽管现有一些无线传输设备可以传输任意波形，如博通的802.11ac芯片，但这些设备的信息传输非实时的且需要进行硬件修改，不利于进行普适推广。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种基于无线路由器的蓝牙数据包传输方法，所述技术方案如下：

步骤1、将物理层中有序的蓝牙数据包比特流转换为随机无序的WiFi数据流；

步骤2、通过无线路由器驱动程序中提供的函数或移位寄存器生成伪随机序列，利用无线路由器扰码器将步骤1处理后得到的WiFi数据流与所述伪随机序列进行异或操作；

步骤3、向步骤2处理后得到的WiFi数据流进行前向纠错编码与解码；

步骤4、采用松弛法对步骤3处理后得到的WiFi数据流进行正交幅度调制，求解最接近原始相位信号的时域信号；

步骤5、向步骤4处理后得到的时域信号插入循环前缀；通过配置接收端，对循环前缀样本进行丢弃；

步骤6、通过累加的方式将步骤5得到的时域信号转换为对应的相位信号，对相位信号进行傅里叶变换以转换为符合无线路由器传输需求的正交波形信号。

作为优选，步骤3具体包括以下步骤：

步骤3.1、利用前向纠错编码器向步骤2处理后得到的WiFi数据流添加冗余信息；

步骤3.2、利用卷积码对WiFi数据流进行前向纠错编码；生成卷积码解码表，所述卷积码解码表包含待编码二进制及对应二进制卷积码；

步骤3.3、根据解码表对待解码的WiFi数据流进行解码。

作为优选，步骤4具体包括以下步骤：

步骤4.1、傅里叶变换将时域信号转换为频域信号；

步骤4.2、松弛法求解频域波形的最佳拟合；

步骤4.3、逆傅里叶变换将频域信号转换为时域信号。