專利名稱：2.4gb信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，各類無(wú)線技術(shù)如27MHz無(wú)線技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)和2. 4G無(wú)線技術(shù)等也得到了廣泛的發(fā)展。其中，2. 4G無(wú)線技術(shù)的頻段處于2. 405GHz-2. 485GHz，其工作方式是全雙工模式傳輸，最大的傳輸距離可達(dá)10米左右。此外,2. 4G無(wú)線技術(shù)還擁有2M 的理論數(shù)據(jù)傳輸速率，因此，在2. 4G無(wú)線技術(shù)的頻段內(nèi)，利用2. 4G無(wú)線技術(shù)中的2. 4G信道傳輸無(wú)線信號(hào)的各類芯片、系統(tǒng)也非常多，所以針對(duì)2. 4G信道的鏈接質(zhì)量以及通信距離的測(cè)量也尤為重要。在現(xiàn)有技術(shù)中，存在著各種各樣的方式對(duì)2. 4G信道的鏈接質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。其中， 基于LQI (Link Quality Indication,鏈接質(zhì)量指示)的測(cè)量值反映無(wú)線信號(hào)傳輸過(guò)程中的鏈接質(zhì)量，是最常見(jiàn)的一種方式。在現(xiàn)有技術(shù)中主要是通過(guò)高斯正態(tài)分布的鏈路評(píng)估的方法獲取LQI值，利用獲取到的LQI值判斷通道的鏈接質(zhì)量，即2. 4G信道的鏈接質(zhì)量。其中， 高斯正態(tài)分布的鏈路評(píng)估方法采用依據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)周期發(fā)送的探測(cè)包，獲得該探測(cè)包的接收率，并利用該接收率進(jìn)行判斷和計(jì)算最終完成針對(duì)2. 4G信道的鏈接質(zhì)量以及通信距離的測(cè)量。但是，采用現(xiàn)有技術(shù)的高斯正態(tài)分布的鏈路評(píng)估方法完成LQI的功能，由于對(duì)硬件的要求較高，因此也提高了測(cè)量的成本，同時(shí)基于高斯正態(tài)分布的鏈路評(píng)估方法完成LQI 的功能，針對(duì)2. 4G信道的鏈接質(zhì)量以及通信距離的測(cè)量的計(jì)算過(guò)程也較復(fù)雜，增加了測(cè)量過(guò)程中系統(tǒng)的功耗。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法與系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)完成LQI的功能時(shí)，對(duì)硬件要求較高，增加測(cè)量成本，以及測(cè)量過(guò)程中的計(jì)算較復(fù)雜，增加系統(tǒng)功耗的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量的測(cè)量方法，包括檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度；依據(jù)所述第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值；依據(jù)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值進(jìn)行差值計(jì)算，獲取能量損耗；依據(jù)空間中電波傳播損耗與工作頻率和通信距離的關(guān)系，以及所述能量損耗和當(dāng)前的工作頻率進(jìn)行計(jì)算，獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離。
優(yōu)選的，所述獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值之后，所述獲取能量損耗之前還包括當(dāng)所述第一發(fā)射信號(hào)能量值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，執(zhí)行獲取能量損耗這一步驟。優(yōu)選的，所述獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值之后，所述獲取能量損耗之前還包括當(dāng)所述第一發(fā)射信號(hào)能量值小于等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則調(diào)整發(fā)送節(jié)點(diǎn)的位置之后， 返回執(zhí)行檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度這一步驟。優(yōu)選的，所述獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離之后，還包括判斷所述通信距離是否為預(yù)設(shè)值，如果否，則結(jié)束；如果是，則依據(jù)檢測(cè)到的當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處的第二發(fā)射信號(hào)能量值和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值，以及預(yù)設(shè)值進(jìn)行計(jì)算，獲取最大通信距離。優(yōu)選的，所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的距離每增加I倍時(shí)，信號(hào)在空中傳播的損耗能量值增加0x12。優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)值為6. 5米?！N2. 4GB信道鏈接質(zhì)量的測(cè)量系統(tǒng)，包括檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度；第一計(jì)算模塊，用于依據(jù)所述第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值；第二計(jì)算模塊，用于依據(jù)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值Pt和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值進(jìn)行計(jì)算，獲取能量損耗；第三計(jì)算模塊，用于依據(jù)空間中電波傳播損耗與工作頻率和通信距離的關(guān)系，以及所述能量損耗和當(dāng)前的工作頻率進(jìn)行計(jì)算，獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離。優(yōu)選的，還包括第一判斷模塊，用于判斷所述第一發(fā)射信號(hào)能量值是否大于預(yù)設(shè)閾值，如果是，則返回第二計(jì)算模塊；如果否，則調(diào)整發(fā)送節(jié)點(diǎn)的位置之后，再返回檢測(cè)模塊。優(yōu)選的，還包括第二判斷模塊，用于判斷所述通信距離是否為預(yù)設(shè)值，如果是，則返回第四計(jì)算模塊；如果否，則結(jié)束；第四計(jì)算模塊，用于依據(jù)檢測(cè)到的當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處的第二發(fā)射信號(hào)能量值和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值，以及預(yù)設(shè)值進(jìn)行計(jì)算獲取最大通信距離。經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)了一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法與系統(tǒng)，使用能量檢測(cè)算法來(lái)完成獲取LQI的功能，并根據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度，能量檢測(cè)獲得的接收能量值經(jīng)過(guò)計(jì)算得到2. 4G信道內(nèi)兩節(jié)點(diǎn)之間的連接質(zhì)量和通信距離，不僅可以將能量檢測(cè)獲得的發(fā)射信號(hào)能量值作為鏈接質(zhì)量，又可以在已知發(fā)射節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)能量值的情況下，利用理論和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯鬏敁p耗轉(zhuǎn)化為通信距離。同時(shí)，該方法基于軟件完成，對(duì)于多通信通道測(cè)量、硬件要求較低、成本低，而且算法相對(duì)簡(jiǎn)單，可以降低系統(tǒng)的損耗。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的另一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的另一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了引用和清楚起見(jiàn)，下文中使用的技術(shù)名詞的說(shuō)明、簡(jiǎn)寫或縮寫總結(jié)如下LQI Link Quality Indication,鏈接質(zhì)量指不；下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。由于現(xiàn)有技術(shù)中在獲取LQI值的時(shí)候，是基于高斯正態(tài)分布的鏈路估的方法，利用該方法不僅對(duì)硬件的要求過(guò)高，而且在基于獲取到的LQI值進(jìn)行計(jì)算時(shí)的過(guò)程也相當(dāng)復(fù)雜，影響整個(gè)針對(duì)2. 4G信道的鏈接質(zhì)量以及通信距離的測(cè)量的計(jì)算過(guò)程。因此，本發(fā)明公開(kāi)了一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法與系統(tǒng)，使用能量檢測(cè)算法來(lái)完成獲取LQI的功能，并根據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度，能量檢測(cè)獲得的接收能量值經(jīng)過(guò)計(jì)算得到2. 4G信道內(nèi)兩節(jié)點(diǎn)之間的連接質(zhì)量和通信距離。具體過(guò)程通過(guò)以下實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱附圖1，為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法流程圖，主要包括以下步驟步驟S101，檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度。步驟S102，依據(jù)所述第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值PK。在執(zhí)行步驟S102時(shí)，由硬件系統(tǒng)對(duì)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，并將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換計(jì)算獲取的第一發(fā)射信號(hào)能量值Pk存儲(chǔ)于寄存器中。例如將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換計(jì)算獲取的第一發(fā)射信號(hào)能量值匕存儲(chǔ)于寄存器內(nèi)cca_final[7:0]，那么該第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度依據(jù)公式(I)進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，并將轉(zhuǎn)換獲取的第一發(fā)射信號(hào)能量值Pk存儲(chǔ)于寄存器內(nèi)cca_final [7:0]中。公式(I)如下所示Pe = - (dec (cca_f inal [7:0] /2))(I)
其中，Pk的單位為dBm。至此完成鏈接質(zhì)量的測(cè)量。步驟S103，依據(jù)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值&和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值Pk進(jìn)行計(jì)算，獲取兩者之間的差值匕，所述差值匕為能量損耗。在執(zhí)行步驟S103時(shí)，通過(guò)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值PT，以及讀取儲(chǔ)存于寄存器中經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化計(jì)算的第一發(fā)射信號(hào)能量值Pk，通過(guò)計(jì)算兩者之間的差錯(cuò)，可以獲取到從發(fā)送節(jié)點(diǎn)至接收節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行信號(hào)傳輸過(guò)程中的能量損耗，計(jì)算過(guò)程如公式(2) 所示Pl = Pt-Pe(2)步驟S104，依據(jù)空間中電波傳播損耗與工作頻率和通信距離的關(guān)系，以及所述能量損耗和當(dāng)前的工作頻率f 進(jìn)行計(jì)算，獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離d。在執(zhí)行步驟S104時(shí)，已知的自由空間中電波傳播損耗LFS (亦稱衰減)與工作頻率f和傳播距離(通信距離)d之間的關(guān)系如公式(3)所示，而經(jīng)過(guò)分析可知步驟S103獲取到的能量損耗即為損耗LFS，即= LFS。Pl = LFS = 32. 44+20*log(d)km+20*log(f)MHz (3)因此，在執(zhí)行步驟S104時(shí)，依據(jù)獲取到的能量損耗和當(dāng)前的工作頻率利用公式
(3)進(jìn)行計(jì)算，可以得到當(dāng)前所傳播的信號(hào)接收節(jié)點(diǎn)與發(fā)送節(jié)點(diǎn)之間的通信距離d。此外，依據(jù)公式(3)可以得出，當(dāng)發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的距離每增加I倍時(shí)， 信號(hào)在空中傳播的損耗能量值將增加0x12。在上述本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，該方法可以通過(guò)MC1321x芯片執(zhí)行，這里以基于MC1321x芯片時(shí)為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。由于，所使用的MC1321X芯片中的ZigBee模塊具有檢測(cè)能量的硬件實(shí)現(xiàn)，因此， ZigBee無(wú)線信號(hào)的能量檢測(cè)，可以通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)。硬件會(huì)執(zhí)行步驟SlOl和步驟S102，依據(jù)公式(I)將接收節(jié)點(diǎn)接收到的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行一定的計(jì)算轉(zhuǎn)換，獲得此時(shí)接收節(jié)點(diǎn)處接收到的第一發(fā)射信號(hào)能量值Pk，然后再將其存入到微控制器的一個(gè)寄存器內(nèi)cca_f inal [7:0]，從而完成鏈接質(zhì)量的測(cè)量。進(jìn)而執(zhí)行步驟S103至步驟S104對(duì)接收節(jié)點(diǎn)與發(fā)送節(jié)點(diǎn)之間的通信距離進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)讀取ZigBee模塊的芯片寄存器cca_f inal [7:0]的值(第一發(fā)射信號(hào)能量值 Pk)，由于已知發(fā)送方，即發(fā)送節(jié)點(diǎn)在發(fā)送信號(hào)時(shí)的能量值為Pt(本實(shí)施例中使用的MC1321X 芯片中的MC13211芯片的Pt值為3. 4 (dBm))，因此通過(guò)公式(2)可以得出信號(hào)從發(fā)送節(jié)點(diǎn)傳輸至接收節(jié)點(diǎn)處的能量損耗匕。同時(shí)，在已知當(dāng)前的工作頻率f (此時(shí)的工作頻率f 為固定值2400MHz (2. 4GHz)) 和能量損耗1\的情況下，依據(jù)能量在空中的損耗公式(3)中LFS與能量損耗之間的關(guān)系 (PL = LFS)，可知得出發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離d的具體值。需要說(shuō)明的是，以上是計(jì)算2. 4GHz信道兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間距離的理論基礎(chǔ)并且是在理想條件下。但是在實(shí)際測(cè)試時(shí)，由于受到其他電磁波、障礙物、濕度、溫度等因素的影響， 導(dǎo)致測(cè)試的結(jié)果與理論結(jié)果有偏差。因此在上述本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的方法的基礎(chǔ)上還包括其他步驟，請(qǐng)參閱附圖2，具體包括以下步驟步驟S101，檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度，并進(jìn)行計(jì)算。
步驟S102，依據(jù)所述接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值PK。步驟S105，判斷所述第一發(fā)射信號(hào)能量值匕是否大于預(yù)設(shè)閾值，如果是，則執(zhí)行步驟S103 ;如果否，則調(diào)整發(fā)送節(jié)點(diǎn)的位置之后，返回執(zhí)行步驟S101。在執(zhí)行步驟S105中，所述的預(yù)設(shè)閾值為一具體值，可具體進(jìn)行設(shè)定，但其遵循的原則為，具體值要小于原發(fā)送節(jié)點(diǎn)能量值，但是小現(xiàn)有技術(shù)中的于正常值。步驟S103，依據(jù)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值&和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值Pk進(jìn)行計(jì)算，獲取兩者之間的差值匕，所述差值匕為能量損耗。步驟S104，依據(jù)空間中電波傳播損耗與工作頻率和通信距離的關(guān)系，以及所述能量損耗和當(dāng)前的工作頻率f 進(jìn)行計(jì)算，獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離d。步驟S106，判斷所述通彳目距尚d是否為預(yù)設(shè)值，如果是，則執(zhí)彳了步驟S107 ;如果否， 則結(jié)束。步驟S107，依據(jù)檢測(cè)到的當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處的第二發(fā)射信號(hào)能量值和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值PK，以及預(yù)設(shè)值進(jìn)行計(jì)算，獲取最大通信距離d_。在執(zhí)行步驟S106時(shí)，所述預(yù)設(shè)值為實(shí)際檢測(cè)中的值，依據(jù)該預(yù)設(shè)值執(zhí)行步驟S107 進(jìn)行計(jì)算，可以更近一步的獲得測(cè)試節(jié)點(diǎn)(當(dāng)前的接收節(jié)點(diǎn)和發(fā)送節(jié)點(diǎn))之間的最大通信
距尚dmax。依據(jù)上述所舉例，在實(shí)際測(cè)量中得到，當(dāng)接收Z(yǔ)igBee模塊Rx與發(fā)送ZigBee模塊Tx相距6. 5m時(shí)，Rx模塊測(cè)量到Tx電磁波的能量值為0x60H(該值為直接讀取cca_ final [7:0])寄存器得到，而非由式(I)得到)，而Tx在發(fā)送時(shí)該能量值為0xBEH(這個(gè)值為已知)，這其中的差值(0xBE-0x60)為電磁波能量在空中的損耗。當(dāng)Rx測(cè)量到的能量值為OxBE時(shí)，表明Rx將收不到Tx所發(fā)送的無(wú)線信號(hào)，因此此時(shí)Rx與Tx之間的距離為兩者能夠通信的最大通信距離d_。由式⑶可以得出，當(dāng)Tx與Rx之間的距離每增加I倍時(shí)，電磁波在空中的損耗的能量值在將增加0x12。因此在實(shí)際測(cè)量Tx與Rx之間的距離時(shí)，是以兩者相距6. 5m為基準(zhǔn)的，即預(yù)設(shè)值。 依據(jù)計(jì)算公式(4)進(jìn)行計(jì)算。dmax = (W-0x60)/12*6. 5(4)公式⑷中的W為接收節(jié)點(diǎn)在接收到數(shù)據(jù)包時(shí)，測(cè)得的電磁波的能量值。例如， 此時(shí)測(cè)得一個(gè)能量值為W = OxBO,代入公式(4)中可以得出發(fā)送節(jié)點(diǎn)距離接收節(jié)點(diǎn)的距離為(0xB0-0x60)/12*6. 5 = 0x50/12*6. 5 = 43. 335m。通過(guò)上述本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的方法，使用能量檢測(cè)算法來(lái)完成獲取LQI的功能， 并根據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度，能量檢測(cè)獲得的接收能量值經(jīng)過(guò)計(jì)算得到2. 4G信道內(nèi)兩節(jié)點(diǎn)之間的連接質(zhì)量和通信距離，不僅可以將能量檢測(cè)獲得的發(fā)射信號(hào)能量值作為鏈接質(zhì)量，又可以在已知發(fā)射節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)能量值的情況下，利用理論和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯鬏敁p耗轉(zhuǎn)化為通信距離。同時(shí)，該方法基于軟件完成，對(duì)于多通信通道測(cè)量、硬件要求較低、成本低，而且算法相對(duì)簡(jiǎn)單，可以降低系統(tǒng)的損耗。上述本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施例中詳細(xì)描述了一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法，對(duì)于本發(fā)明的方法可采用多種形式的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，因此本發(fā)明還公開(kāi)了一種2. 4GB 信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量系統(tǒng)，下面給出具體的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱附圖3，該系統(tǒng)中包括檢測(cè)模塊101、第一計(jì)算模塊102、第二計(jì)算模塊103 和第三計(jì)算模塊104。檢測(cè)模塊101，用于檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度。第一計(jì)算模塊102，用于依據(jù)所述第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值PK。第二計(jì)算模塊103，用于依據(jù)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值Pt和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值Pk進(jìn)行計(jì)算，獲取兩者之間的差值匕，所述差值匕為能量損耗。第三計(jì)算模塊104，用于依據(jù)空間中電波傳播損耗與工作頻率和通信距離的關(guān)系， 以及所述能量損耗匕和當(dāng)前的工作頻率f進(jìn)行計(jì)算，獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離d。在上述本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還進(jìn)一步包括其他模塊，具體請(qǐng)參閱附圖4，主要包括檢測(cè)模塊101、第一計(jì)算模塊102、第一判斷模塊105、第二計(jì)算模塊103、 第三計(jì)算模塊104、第二判斷模塊106和第四計(jì)算模塊107。檢測(cè)模塊101，用于檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度。第一計(jì)算模塊102，用于依據(jù)所述第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值PK。第一判斷模塊105，用于判斷所述第一發(fā)射信號(hào)能量值Pk是否大于預(yù)設(shè)閾值，如果是，則返回第二計(jì)算模塊103 ;如果否，則調(diào)整發(fā)送節(jié)點(diǎn)的位置之后，再返回檢測(cè)模塊101。第二計(jì)算模塊103，用于依據(jù)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值Pt和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值Pk進(jìn)行計(jì)算，獲取兩者之間的差值匕，所述差值匕為能量損耗。第三計(jì)算模塊104，用于依據(jù)空間中電波傳播損耗與工作頻率和通信距離的關(guān)系， 以及所述能量損耗匕和當(dāng)前的工作頻率f進(jìn)行計(jì)算，獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離d。第二判斷模塊106，用于判斷所述通信距離d是否為預(yù)設(shè)值，如果是，則返回第四計(jì)算模塊107 ;如果否，則結(jié)束。第四計(jì)算模塊107，用于依據(jù)檢測(cè)到的當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處的第二發(fā)射信號(hào)能量值和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值PK，以及預(yù)設(shè)值進(jìn)行計(jì)算獲取最大通信距離d_。需要說(shuō)明的是上述本發(fā)明實(shí)施例所公開(kāi)的系統(tǒng)中的各模塊的執(zhí)行過(guò)程，基于上述本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的方法，因此這里不再贅述。綜上所述通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的方法及系統(tǒng)，使用能量檢測(cè)算法來(lái)完成獲取LQI的功能，并根據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度，能量檢測(cè)獲得的接收能量值經(jīng)過(guò)計(jì)算得到2. 4G信道內(nèi)兩節(jié)點(diǎn)之間的連接質(zhì)量和通信距離，不僅可以將能量檢測(cè)獲得的發(fā)射信號(hào)能量值作為鏈接質(zhì)量，又可以在已知發(fā)射節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)能量值的情況下，利用理論和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯鬏敁p耗轉(zhuǎn)化為通信距離。同時(shí)，該方法基于軟件完成，對(duì)于多通信通道測(cè)量、硬件要求較低、成本低，而且算法相對(duì)簡(jiǎn)單，可以降低系統(tǒng)的損耗。本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量的測(cè)量方法，其特征在于，包括檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度；依據(jù)所述第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值；依據(jù)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值進(jìn)行差值計(jì)算，獲取能量損耗；依據(jù)空間中電波傳播損耗與工作頻率和通信距離的關(guān)系，以及所述能量損耗和當(dāng)前的工作頻率進(jìn)行計(jì)算，獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值之后，所述獲取能量損耗之前還包括當(dāng)所述第一發(fā)射信號(hào)能量值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，執(zhí)行獲取能量損耗這一步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值之后，所述獲取能量損耗之前還包括當(dāng)所述第一發(fā)射信號(hào)能量值小于等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則調(diào)整發(fā)送節(jié)點(diǎn)的位置之后，返回執(zhí)行檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度這一步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離之后，還包括判斷所述通信距離是否為預(yù)設(shè)值，如果否，則結(jié)束；如果是，則依據(jù)檢測(cè)到的當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處的第二發(fā)射信號(hào)能量值和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值，以及預(yù)設(shè)值進(jìn)行計(jì)算，獲取最大通信距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的距離每增加I倍時(shí)，信號(hào)在空中傳播的損耗能量值增加0x12。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值為6.5米。
7.—種2. 4GB信道鏈接質(zhì)量的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度；第一計(jì)算模塊，用于依據(jù)所述第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射信號(hào)能量值；第二計(jì)算模塊，用于依據(jù)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值PT和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值進(jìn)行計(jì)算，獲取能量損耗；第三計(jì)算模塊，用于依據(jù)空間中電波傳播損耗與工作頻率和通信距離的關(guān)系，以及所述能量損耗和當(dāng)前的工作頻率進(jìn)行計(jì)算，獲取所述發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一判斷模塊，用于判斷所述第一發(fā)射信號(hào)能量值是否大于預(yù)設(shè)閾值，如果是，則返回第二計(jì)算模塊；如果否，則調(diào)整發(fā)送節(jié)點(diǎn)的位置之后，再返回檢測(cè)模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二判斷模塊，用于判斷所述通信距離是否為預(yù)設(shè)值，如果是，則返回第四計(jì)算模塊; 如果否，則結(jié)束；第四計(jì)算模塊，用于依據(jù)檢測(cè)到的當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處的第二發(fā)射信號(hào)能量值和所述第一發(fā)射信號(hào)能量值，以及預(yù)設(shè)值進(jìn)行計(jì)算獲取最大通信距離。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種2.4GB信道鏈接質(zhì)量及通信距離的測(cè)量方法與系統(tǒng)，其方法為檢測(cè)接收節(jié)點(diǎn)接收到的發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度；依據(jù)第一發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲取當(dāng)前接收節(jié)點(diǎn)處的第一發(fā)射信號(hào)能量值；依據(jù)已知的發(fā)送節(jié)點(diǎn)處的原發(fā)射信號(hào)能量值和第一發(fā)射信號(hào)能量值進(jìn)行差值計(jì)算，獲取能量損耗；依據(jù)空間中電波傳播損耗與工作頻率和通信距離的關(guān)系，以及能量損耗和當(dāng)前的工作頻率進(jìn)行計(jì)算，獲取發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的通信距離。本發(fā)明根據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度和能量檢測(cè)，計(jì)算得到2.4G信道內(nèi)兩節(jié)點(diǎn)之間的連接質(zhì)量和通信距離，基于軟件完成，對(duì)于多通信通道測(cè)量、硬件要求較低、成本低，而且算法相對(duì)簡(jiǎn)單，可以降低系統(tǒng)的損耗。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102611510SQ20111002533
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者姚丹丹, 李翠霞, 王宜懷, 秦保波, 胡宗棠, 譚碧云 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)