【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及網絡通信，特別涉及一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法。
技術介紹
1、hplc是利用電力線路進行數據傳輸的技術，帶寬在幾十khz到幾百mhz之間，然而，由于電力線路的噪聲干擾以及頻帶限制，hplc的傳輸速率較低，且傳輸距離較短；為了解決上述問題，發展出了hrf技術，hrf技術是一種使用ghz以上頻率帶寬的無線載波通信技術，與hplc相比，hrf具有更高的傳輸速率和更遠的傳輸距離，但是由于hrf技術使用的高頻器件、天線等設備的成本較高，從而提高了整體的成本，同時由于hrf技術的傳輸速度較高，能耗也相對比較高。
2、基于上述問題，雙模載波通信數據傳輸應運而生，雙模載波通信數據傳輸結合了hplc和hrf的優點，能夠實現更高效、更穩定的數據傳輸，雙模通信網絡技術為物聯網智能設備節點提供了動態、自適應電力線與無線兩種信道接入方式，利用兩種信道天然的差異(電力線傳輸和空中傳輸)，使得物理層可以實現更高效的數據傳輸，因此，本專利技術提出一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法。
技術實現思路
1、針對上述技術問題，本專利技術提供一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，包括硬件模塊和執行系統，所述硬件模塊包括計算機、電源模塊、微控制器、藍牙模塊、發射器、編碼器、接收器、調制器、解調器，所述發射器、編碼器、接收器、調制器、解調器均通過spi或i2c接口和gpio接口與微控制器進行通信，所述執行系統包括以下步驟：
2、s1、初始化系統：啟動微控制器，進行系統自檢
3、s2、選擇載波模式：微控制器根據當前網絡狀況和用戶需求，通過gpio接口發送控制信號，選擇無線或有線載波模式；
4、s3、數據編碼：微控制器通過spi或i2c接口與編碼器進行通信，將待傳輸的數據進行編碼處理；
5、s4、調制解調：調制器和解調器通過spi或i2c接口與微控制器進行通信，接收編碼后的數據并進行相應的調制處理；
6、s5、數據傳輸：發射器通過spi或i2c接口與調制器進行通信，將調制后的信號發送出去；
7、s6、數據接收：接收器通過spi或i2c接口與解調器進行通信，對接收到的信號進行解調處理，還原出原始的編碼數據；
8、s7、數據解碼：解碼器通過spi或i2c接口與微控制器進行通信，對接收到的編碼數據進行解碼處理，恢復出原始的數據內容；
9、s8、數據處理：微控制器、存儲器、處理器之間通過總線進行通信，對接收到的數據進行處理和應用；
10、s9、錯誤檢測與糾錯：在數據傳輸過程中，會發生誤碼或丟包的問題，為了提高數據傳輸的可靠性，使用校驗位、幀結構的方式來檢測和糾正傳輸中的錯誤；
11、s10、系統關閉：完成數據傳輸后，微控制器通過gpio接口向各硬件設備發送關閉信號，以釋放資源并保護設備。
12、進一步地，所述數據編碼的編碼方式包括曼徹斯特編碼、非歸零編碼、差分曼徹斯特編碼。
13、進一步地，所述調制解調時，射頻載波和電力線載波均使用幅度調制、頻率調制、相位調制方法。
14、進一步地，所述數據傳輸時，若為無線載波模式，通過藍牙模塊將信號發送到目標設備；若為有線載波模式，通過hplc信道和/或hrf信道將信號發送到目標設備。
15、進一步地，所述數據解碼是編碼的逆過程，使得數據由計算機進行讀取和處理。
16、進一步地，所述數據處理包括數據存儲、數據顯示、數據分析。
17、進一步地，所述幅度調制是由調制信號去控制高頻載波的幅度，使高頻載波按照調制信號作線性變化的過程，包括集電極調幅、基極調幅、發射極調幅。
18、進一步地，所述頻率調制是以載波的瞬時頻率變化來表示信息的方式。
19、進一步地，所述相位調制是通過改變信號的相位來攜帶信息，包括二進制相移鍵控、四進制相移鍵控、八進制相移鍵控、正交幅度調制和光學相位調制。
20、本專利技術與現有技術相比的有益效果是：(1)本專利技術通過雙模載波通信數據傳輸解決了電力線載波通信中的噪聲干擾、頻率選擇性衰落、負載效應等問題，提高了通信的穩定性和效率；通過高速載波與高速無線兩種通訊方式，可以互補彼此的缺點，提升整體的通訊穩定性；(2)本專利技術能夠根據環境需求選擇最優的通信方式，例如在無線信號強、穩定的情況下，可以選擇使用無線通信；反之，當無線信號弱或者不穩定時，可以切換到載波通信，從而確保數據的持續、穩定傳輸；(3)本專利技術帶寬大、傳輸速率高，滿足了低壓電力線載波通信更高的需求，與傳統的窄帶電力線載波技術相比，雙模載波通信數據傳輸技術的應用將極大提高電力線載波通信的效率和質量，為電力線載波通信提供了一種高效、可靠的解決方案；(4)本專利技術結合了hplc和hrf的優點，能夠實現更高效、更穩定的數據傳輸，本專利技術為物聯網智能設備節點提供了動態、自適應電力線與無線兩種信道接入方式，利用兩種信道天然的差異(電力線傳輸和空中傳輸)，使得物理層可以實現更高效的數據傳輸。
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1.一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，包括硬件模塊和執行系統，所述硬件模塊包括計算機、電源模塊、微控制器、藍牙模塊、發射器、編碼器、接收器、調制器、解調器，所述發射器、編碼器、接收器、調制器、解調器均通過SPI或I2C接口和GPIO接口與微控制器進行通信，所述執行系統包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述數據編碼的編碼方式包括曼徹斯特編碼、非歸零編碼、差分曼徹斯特編碼。
3.如權利要求1所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述調制解調時，射頻載波和電力線載波均使用幅度調制、頻率調制、相位調制方法。
4.如權利要求1所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述數據傳輸時，若為無線載波模式，通過藍牙模塊將信號發送到目標設備；若為有線載波模式，通過HPLC信道和/或HRF信道將信號發送到目標設備。
5.如權利要求1所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述數據解碼是編碼的逆過程，使得數據由計算機進行讀取和處
6.如權利要求1所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述數據處理包括數據存儲、數據顯示、數據分析。
7.如權利要求3所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述幅度調制是由調制信號去控制高頻載波的幅度，使高頻載波按照調制信號作線性變化的過程，包括集電極調幅、基極調幅、發射極調幅。
8.如權利要求3所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述頻率調制是以載波的瞬時頻率變化來表示信息的方式。
9.如權利要求3所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述相位調制是通過改變信號的相位來攜帶信息，包括二進制相移鍵控、四進制相移鍵控、八進制相移鍵控、正交幅度調制和光學相位調制。
...【技術特征摘要】
1.一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，包括硬件模塊和執行系統，所述硬件模塊包括計算機、電源模塊、微控制器、藍牙模塊、發射器、編碼器、接收器、調制器、解調器，所述發射器、編碼器、接收器、調制器、解調器均通過spi或i2c接口和gpio接口與微控制器進行通信，所述執行系統包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述數據編碼的編碼方式包括曼徹斯特編碼、非歸零編碼、差分曼徹斯特編碼。
3.如權利要求1所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述調制解調時，射頻載波和電力線載波均使用幅度調制、頻率調制、相位調制方法。
4.如權利要求1所述的一種實現高效雙模載波通信數據傳輸的方法，其特征在于，所述數據傳輸時，若為無線載波模式，通過藍牙模塊將信號發送到目標設備；若為有線載波模式，通過hplc信道和/或hrf信道將信號發送到目標設備...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐建斌，張志剛，王春曉，孫劍，
申請(專利權)人：天津三源電力智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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