一種模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié)無線發(fā)射信號強(qiáng)度的方法
【專利說明】一種模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié)無線發(fā)射信號強(qiáng)度的方法
[0001] (一）技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的無線收發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié) 無線發(fā)射信號強(qiáng)度的方法。
[0002] (二）【背景技術(shù)】 目前的時代是信息時代，網(wǎng)絡(luò)是這個時代信息互通的主要紐帶，無限的物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò) 信息時代的新生事物，已經(jīng)對各行各業(yè)的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用，它對于提高社會的 生產(chǎn)率和促進(jìn)社會的進(jìn)步方面將起到難以估量的效果。
[0003] 在物聯(lián)網(wǎng)的無線通信過程中，數(shù)據(jù)的丟失是長期以來一直困擾著無線通信發(fā)展的 瓶頸，數(shù)據(jù)丟失最主要的原因是信號接收時的信號強(qiáng)度，無法保證接收電路能夠可靠的接 收信息，為了有效地解決這一難題，各國科研工作者對此提出了各種各樣的解決方法，但是 經(jīng)實踐檢驗，都不是很理想。
[0004] 影響接收信號強(qiáng)度的因素有很多，發(fā)送信號的強(qiáng)度、信號經(jīng)過的介質(zhì)、介質(zhì)的穩(wěn)定 程度、無線發(fā)送和接收的距離、發(fā)送和接收的周期、發(fā)送和接收的方向，這些都對信號的接 收有或大或小的影響。無線發(fā)送信號經(jīng)發(fā)送設(shè)備送出，經(jīng)過一定的介質(zhì)（大多是空氣，有時 有墻、撒熟、水等，這些介質(zhì)有時又可能受風(fēng)、氣流等因素的影響，導(dǎo)致介質(zhì)不穩(wěn)定)，最終到 達(dá)接收設(shè)備，經(jīng)接收設(shè)備接收，完成無線一次通信過程。發(fā)送信號的信號強(qiáng)度是對于接收可 靠性的最直接的影響，不同的介質(zhì)對信號的吸收程度不同，如果介質(zhì)不穩(wěn)定就有可能導(dǎo)致 信號接收的時斷時續(xù)。
[0005] (三）
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種調(diào)整靈活、通信可靠的模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié) 無線發(fā)射信號強(qiáng)度的方法。
[0006] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié)無線發(fā)射信號強(qiáng)度的方法，包括對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備和數(shù)據(jù)接收 設(shè)備，包括如下步驟： (1) 數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備在在發(fā)送數(shù)據(jù)時，先進(jìn)行編碼，起始字節(jié)為〇,順序碼〇編到127,即連 續(xù)發(fā)送128個數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)個數(shù)根據(jù)后面要發(fā)的數(shù)據(jù)定義； (2) 首次發(fā)送數(shù)據(jù)，自適應(yīng)模糊控制器的調(diào)整量為0, D/A變換把編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn) 化成固定頻率的模擬信號，經(jīng)放大電路放大后經(jīng)發(fā)射天線發(fā)送出去； (3) 數(shù)據(jù)接收設(shè)備接收到信號后，先通過A/D轉(zhuǎn)換接收信號的強(qiáng)度，然后對接收的數(shù)據(jù) 進(jìn)行解碼，驗證接收數(shù)據(jù)的正確與否，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，模糊自適應(yīng)控制器調(diào)節(jié) 信號強(qiáng)度，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全部接收，接收的數(shù)據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號后，經(jīng)放大器放 大，通過天線把數(shù)據(jù)發(fā)送出去； (4) 數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備接收到回發(fā)數(shù)據(jù)后，先檢測信號強(qiáng)度，然后校驗看是否接收正確，根 據(jù)接收正確數(shù)據(jù)的次數(shù)，模糊自適應(yīng)控制器對信號強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送裝置和數(shù) 據(jù)接收裝置的互相檢測。
[0007] 本發(fā)明采用無線方式構(gòu)建無線局域網(wǎng)，無線局域網(wǎng)中的信號強(qiáng)度可以根據(jù)信號接 收的可靠性，進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，既保證信號接收的可靠性，又保證能量消耗最少的原則。
[0008] 本發(fā)明的更優(yōu)技術(shù)方案為： 步驟（3)中，如果接收到的數(shù)據(jù)的順序編碼為0到127,說明信號足夠強(qiáng)，不用調(diào)節(jié)，然 后對每次接收數(shù)據(jù)依次進(jìn)行回發(fā)數(shù)據(jù)編碼，起始字節(jié)設(shè)為1，把接收到的數(shù)據(jù)順序碼放到回 發(fā)數(shù)據(jù)的順序碼1，把正確接收的數(shù)據(jù)個數(shù)放到接收正確數(shù)據(jù)個數(shù)的字節(jié)，假設(shè)為n，把接 收信號的強(qiáng)度放到第四個字節(jié)，根據(jù)正確率和正確變化了設(shè)計模糊調(diào)節(jié)的規(guī)則，如果收到 的數(shù)據(jù)不全，就用模糊自適應(yīng)控制器調(diào)節(jié)信號強(qiáng)度。
[0009] 步驟（4)中，如果能接收η次正確數(shù)據(jù)報，η是回發(fā)數(shù)據(jù)中正確數(shù)據(jù)的個數(shù)，且 η〈128,說明這次回發(fā)數(shù)據(jù)接收全部正確，模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié)時同樣也調(diào)節(jié)1% ;如果接收到正 確數(shù)據(jù)個數(shù)小于η，也就是說正確率沒有達(dá)到100%，如果正確率為大于等于99%小于100%， 模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié)器就自動把每個信號的強(qiáng)度放大1% ;如果正確率大于等于97%小于99%，調(diào) 節(jié)器把信號強(qiáng)度放大2% ;如果正確率大于等于95%小于97%，調(diào)節(jié)器把信號強(qiáng)度放大4% ;如 果正確率小于95%，調(diào)節(jié)器把信號強(qiáng)度放大6%。
[0010] 無線局域網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是由于在 數(shù)據(jù)傳輸過程中，由于各種原因，致使在傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)信號時強(qiáng)時弱的現(xiàn)象發(fā)生，信號 強(qiáng)的時候接收端就能準(zhǔn)確的接收信號，信號弱的時候，接收端就無法識別數(shù)據(jù)信號，致使接 收錯誤，或者數(shù)據(jù)丟失。本發(fā)明在發(fā)送設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測發(fā)送數(shù)據(jù)的信號強(qiáng)度，在數(shù)據(jù) 編碼中，有一個字節(jié)代表發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)強(qiáng)度，在接收設(shè)備中也檢測接收數(shù)據(jù)的信號強(qiáng)度， 必須保證信號全部被接收設(shè)備可靠接收。在發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼中，有一個字節(jié)代表數(shù)據(jù)的順 序代碼，順序代碼為0-127,發(fā)送完128個數(shù)據(jù)后，發(fā)送設(shè)備等待接收設(shè)備回發(fā)數(shù)據(jù)，接收設(shè) 備接收到數(shù)據(jù)后判斷校驗碼和順序代碼，如果正確就回發(fā)數(shù)據(jù)，回發(fā)數(shù)據(jù)的編碼中，有正確 接收的順序碼，接收數(shù)據(jù)的信號強(qiáng)度，還有校驗碼。發(fā)送設(shè)備如果發(fā)送設(shè)備把128個數(shù)發(fā)送 出去10秒后沒有收到回信，就認(rèn)為所有信號接收失敗。發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)出的數(shù)據(jù)的起始字節(jié)為 〇,接收設(shè)備回發(fā)的數(shù)據(jù)的起始字節(jié)為1。發(fā)送設(shè)備接收到回發(fā)的數(shù)據(jù)信息，如果有發(fā)送失敗 的現(xiàn)象發(fā)生，立即啟動模糊自適應(yīng)控制調(diào)整D/A變換輸出值，提高發(fā)射信號的強(qiáng)度。直到使 發(fā)送的數(shù)據(jù)全部能夠可靠接收為止。根據(jù)正確率和正確率變化率設(shè)計模糊調(diào)節(jié)的規(guī)則。
[0011] 本發(fā)明在發(fā)送和接收之間建立了反饋控制，采用自適應(yīng)模糊控制方法實時的調(diào)整 發(fā)射強(qiáng)度，這種措施能夠保證數(shù)據(jù)的正確性，保證了通信的可靠性。
[0012] (四）【附圖說明】 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0013] 圖1為本發(fā)明的操作步驟示意圖； 圖2為本發(fā)明發(fā)送數(shù)據(jù)編碼的狀態(tài)示意圖； 圖3為本發(fā)明回發(fā)數(shù)據(jù)編碼的狀態(tài)示意圖。
[0014] (五）【具體實施方式】 參照說明書附圖對本發(fā)明做以