CN104754588B - 一种同频信道抗干扰的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同频信道抗干扰的装置及方法，该装置包括：第一无线发射器、第二无线发射器、第一无线接收器、第二无线接收器、微控制器、天线以及存储器，该微控制器分别与上述各部件连接，该第一无线发射器、第一无线接收器与第二无线发射器、第二无线接收器处于同频段工作，通过连接的天线分别进行各自无线数据的传输；微控制器控制各发射器与接收器的工作状态。本发明解决了现有技术中同一无线路由设备内不同无线应用但同频段工作时发生信道干扰的问题。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种网络路由设备中同频信道抗干扰的装置及方法。
背景技术
随着无线技术的不断发展，越来越多的场合需要使用无线的方式进行传输数据，由于其便于安装，灵活性强，避免了有线连接的局域性，因而逐渐被各种场合所使用，而随着需求的不断增高，无线传输已不再局限于简单的一发一收的模式，而是向着多点收发的复杂数据传输发展。
目前，现有的一些网络路由设备已经具备两种及以上的无线通信协议方式同时工作的技术，但处于相同频率段的两种或多种无线通信协议在工作时会出现相互干扰的问题，影响整个网络路由设备的正常工作，如：现在市面上已经使用的一种网络路由设备，其内集成有WiFi和ZigBee两种无线通信协议，二者分别通过各自的微处理器独立运算工作。用户既可通过其内的WiFi模块进行无线上网，又可通过ZigBee模块组建ZigBee无线网络，构建ZigBee应用***，实现对网络内的终端设备控制。上述的技术方案在实现时会带来一些缺陷：因二者的工作频段均为2.4GHz频段，如果正好两者处于同样的覆盖频段(譬如WiFi在2402M，ZigBee在2405M)。二者均处于工作状态，当WiFi无线通信协议进行大数据传输时，ZigBee无线通信协议的数据传输会受到一定程度的干扰，造成极大的影响，影响整个ZigBee应用***的正常运行。
针对于上述技术问题，如何能够有效地解决同频段多信道在数据传输时免受干扰成为业界技术领域人员研究的重要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同频信道抗干扰的装置及方法，以解决现有技术中同一无线路由设备内多信道同频段工作时发生信道干扰的问题。
为达到上述目的，本发明的一种同频信道抗干扰的装置，其包括：第一无线发射器、第二无线发射器、第一无线接收器、第二无线接收器、微控制器、天线以及存储器，该微控制器分别与上述各部件连接，该第一无线发射器、第一无线接收器与第二无线发射器、第二无线接收器处于同频段工作，通过连接的天线分别进行各自无线数据的传输；微控制器控制各发射器与接收器的工作状态，微控制器实时判断第一无线发射器是否需要发送数据信息，当需要发送时，微控制器控制关闭第二无线发射器、第一无线接收器和第二无线接收器的数据传输；当不需要时，则实时判断第二无线发射器是否需要发送数据信息，若第二无线发射器需要发送则微控制器控制关闭第一无线接收器、第二无线接收器的数据传输，若第二无线发射器不需要发送则微控制器间隔地切换第一无线接收器与第二无线接收器进行数据传输。
优选地，上述的第一无线发射器及第一无线接收器传输ZigBee无线通信数据。
优选地，上述的第二无线发射器及第二无线接收器传输WiFi无线通信数据。
优选地，上述的存储器内存储有ZigBee及WiFi的执行程序指令编码数据。
优选地，上述的微控制器通过射频开关与天线进行控制连接。
本发明的一种同频信道抗干扰的方法，包括步骤如下：
1)微控制器间隔地切换第一无线接收器、第二无线接收器接收外界无线数据信号；
2)微控制器实时判断第一无线发射器是否需要发送数据信息，若“是”则进入步骤3)；若“否”则进入步骤4)；
3)微控制器根据接收到的无线数据信息控制第一无线发射器进行相应无线指令信号的发送；
4)微控制器实时判断第二无线发射器是否需要发送数据信息，若“是”则进入步骤5)；若“否”则返回进入步骤1)；
5)微控制器根据接收到的无线数据信息控制第二无线发射器进行相应无线指令信号的发送，接着重复步骤1)；
上述的第一无线发射器发送数据信息的优先级高于第二无线发射器发送无线数据信息的优先级。
优选地，上述的第一无线发射器及第一无线接收器传输ZigBee无线通信数据。
优选地，上述的第二无线发射器及第二无线接收器传输WiFi无线通信数据。
优选地，上述的第一无线接收器、第二无线接收器、第一无线发射器及第二无线发射器基于同一天线进行无线数据信号的传输。
本发明的同频信道抗干扰的装置及方法，在一个网络路由设备中，两种及以上的同频信道在传输无线数据时可通过一个天线完成，利用时分复用技术在同频信道传输数据时实现信道抗干扰，控制不同的发射器及接收器发送或接收无线数据的时间及优先级；避免了现有技术中同一网络路由设备内多信道同频段工作时发生信道干扰的问题。
附图说明
图1绘示本发明同频信道抗干扰的装置的结构原理框图。
图2绘示本发明同频信道抗干扰的方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1所示，本发明的一种同频信道抗干扰的装置，具体指代一种无线网络路由设备，其包括：第一无线发射器、第二无线发射器、第一无线接收器、第二无线接收器、微控制器、天线以及存储器，该微控制器分别与上述各部件连接，该第一无线发射器、第一无线接收器与第二无线发射器、第二无线接收器处于同频段工作，通过连接的天线分别进行各自无线数据的传输；微控制器控制各发射器与接收器的工作状态，微控制器实时判断第一无线发射器是否需要发送数据信息，当需要发送时，微控制器控制关闭第二无线发射器、第一无线接收器和第二无线接收器的数据传输；当不需要时，则判断第二无线发射器是否需要发送数据信息，若第二无线发射器需要发送则微控制器控制关闭第一无线接收器、第二无线接收器的数据传输，若第二无线发射器不需要发送则微控制器间隔地切换第一无线接收器与第二无线接收器进行数据传输。
具体地，上述的第一无线发射器为ZigBee发射模块、第一无线接收器为ZigBee接收模块、第二无线发射器为WiFi发射模块、第二无线接收器为WiFi接收模块，分别与微控制器相连接，由微控制器控制各自的工作状态，存储器内存储控制各无线模块的程序指令数据，微控制器控制上述各无线模块工作时，控制的优先级顺序为：首先为ZigBee发射模块；其次为WiFi发射模块；最后是ZigBee接收模块和WiFi接收模块；即微控制器优先分析ZigBee发射模块是否需要发送ZigBee无线数据信息，当需要发送时，微控制器通过射频开关控制关闭WiFi发射模块、ZigBee接收模块或WiFi接收模块的数据传输，进行ZigBee无线数据信息的发送；当不需要发送ZigBee无线数据信息则微控制器分析WiFi发射模块是否需要发送WiFi无线数据信息，当需要发送时，则微控制器通过射频开关控制关闭ZigBee接收模块、WiFi接收模块的数据传输，进行WiFi无线数据信息的发送；当ZigBee发射模块和WiFi发射模块均不需要发送无线数据时，则微控制器间隔地切换ZigBee接收模块与WiFi接收模块进行数据传输，二者的切换时间间隔为毫秒级切换；
本发明的同频信道抗干扰的装置中，ZigBee发射模块、ZigBee接收模块、WiFi发射模块、WiFi接收模块可共用一个天线，即支持2.4GHz频段的天线，各模块通过2.4GHz频段的天线进行无线数据的传输，微控制器通过存储器内存储有的ZigBee及WiFi的执行程序指令编码数据来对各模块收发数据进行控制，根据上述各模块的优先级进行控制，即控制天线在指定时间内仅进行一种无线数据信号的接收或发送，避免了同频段不同协议的无线信号在同时传输时发生信道干扰的问题，影响ZigBee无线信号的传输质量。
参照图2所示，本发明的一种同频信道抗干扰的方法，包括步骤如下：
步骤11：微控制器间隔地切换第一无线接收器、第二无线接收器接收外界无线数据信号；微控制器通过控制射频开关来控制ZigBee接收模块(即第一无线接收器)及WiFi接收模块(即第二无线接收器)的数据传输状态，间隔地收取对应的无线数据信号，二者的间隔时间可根据需要进行自定义设置，优选为毫秒级；
步骤12：微控制器根据接收到的外界无线数据信号实时判断ZigBee发射模块(即第一无线发射器)是否需要发送数据信息，若“是”则进入步骤13；若“否”则进入步骤14；
步骤13：微控制器对接收到的无线数据信息进行分析，并于存储器内提取对应的无线指令编码数据控制第一无线发射器进行相应无线指令信号的发送，同时通过射频开关控制关闭WiFi发射模块、ZigBee接收模块或WiFi接收模块的数据传输；
步骤14：微控制器实时判断WiFi发射模块(即第二无线发射器)是否需要发送数据信息，若“是”则进入步骤15；若“否”则返回进入步骤11；
步骤15：微控制器根据接收到的无线数据信息控制WiFi发射模块进行相应无线指令信号的发送，接着重复步骤11；
上述的ZigBee发射模块发送数据信息的优先级高于WiFi发射模块发送无线数据信息的优先级。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种同频信道抗干扰的装置，其特征在于，包括：第一无线发射器、第二无线发射器、第一无线接收器、第二无线接收器、微控制器、天线以及存储器，该微控制器分别与上述各部件连接，该第一无线发射器、第一无线接收器与第二无线发射器、第二无线接收器处于同频段工作，通过连接的天线分别进行各自无线数据的传输；微控制器控制各发射器与接收器的工作状态，微控制器实时判断第一无线发射器是否需要发送数据信息，当需要发送时，微控制器控制关闭第二无线发射器、第一无线接收器和第二无线接收器的数据传输；当不需要时，则实时判断第二无线发射器是否需要发送数据信息，若第二无线发射器需要发送则微控制器控制关闭第一无线接收器、第二无线接收器的数据传输，若第二无线发射器不需要发送则微控制器间隔地切换第一无线接收器与第二无线接收器进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的同频信道抗干扰的装置，其特征在于，上述的第一无线发射器及第一无线接收器传输ZigBee无线通信数据。
3.根据权利要求1所述的同频信道抗干扰的装置，其特征在于，上述的第二无线发射器及第二无线接收器传输WiFi无线通信数据。
4.根据权利要求1所述的同频信道抗干扰的装置，其特征在于，上述的存储器内存储有ZigBee及WiFi的执行程序指令编码数据。
5.根据权利要求1所述的同频信道抗干扰的装置，其特征在于，上述的微控制器通过射频开关与天线进行控制连接。
6.一种同频信道抗干扰的方法，其特征在于，包括步骤如下：
1)微控制器间隔地切换第一无线接收器、第二无线接收器接收外界无线数据信号；
2)微控制器实时判断第一无线发射器是否需要发送数据信息，若“是”则进入步骤3)；若“否”则进入步骤4)；
3)微控制器根据接收到的无线数据信息控制第一无线发射器进行相应无线指令信号的发送；
4)微控制器实时判断第二无线发射器是否需要发送数据信息，若“是”则进入步骤5)；若“否”则返回进入步骤1)；
5)微控制器根据接收到的无线数据信息控制第二无线发射器进行相应无线指令信号的发送，接着重复步骤1)；
上述的第一无线发射器发送数据信息的优先级高于第二无线发射器发送无线数据信息的优先级。
7.根据权利要求6所述的同频信道抗干扰的方法，其特征在于，上述的第一无线发射器及第一无线接收器传输ZigBee无线通信数据。
8.根据权利要求6所述的同频信道抗干扰的方法，其特征在于，上述的第二无线发射器及第二无线接收器传输WiFi无线通信数据。
9.根据权利要求6所述的同频信道抗干扰的方法，其特征在于，上述的第一无线接收器、第二无线接收器、第一无线发射器及第二无线发射器基于同一天线进行无线数据信号的传输。
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