无线通信数据发送方法、接收方法、无线通信方法和设备技术

本申请公开了一种无线通信数据发送方法和一种无线通信数据接收方法，一种第一无线通信设备，一种第二无线通信设备和一种无线通信方法。其中，无线通信数据发送方法包括：生成数据帧，数据帧包括使用啁啾扩频调制的帧头和使用直接序列扩频调制的用于承载数据的帧体，帧头包括至少一个同步码以用于第二无线通信设备取得时间同步和频率同步来解调帧体；向所述第二无线通信设备发送数据帧。

Wireless communication data transmission method, receiving method, wireless communication method and equipment

【技术实现步骤摘要】
无线通信数据发送方法、接收方法、无线通信方法和设备
本申请涉及无线通信
，特别地，涉及一种无线通信数据发送方法、接收方法、无线通信方法和设备。
技术介绍
在无线通信系统中，为了提高接收灵敏度，通常采用扩频通信方式，例如直接序列扩频(DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS)和跳频(Frequency-HoppingSpreadSpectrum，FHSS)，其中，DSSS被广泛用于3G通信、卫星通信和GPS等系统中。基于DSSS扩频调制的通信系统，可以通过使用不同的扩频序列以区分不同的用户，从而允许多个用户进行通信。除此之外，DSSS可以进行多进制星座点映射，方便对传输速率进行扩展。在信道条件较好的情况下，可以提高通信系统的数据传输速率，减少信道占用时间。然而，DSSS对接收机的同步要求较高，需要在时域和频域两维进行搜索以获得时间同步和频率同步，耗费大量的运算资源。啁啾扩频(ChirpSpreadSpectrum，CSS)是另一种扩频技术，CSS主要应用在雷达中，在一种称为LoRa(LongRangeRadio)的低功耗广域网技术中，也使用CSS技术进行数据传输。由于CSS的信号频率在预设的频带内从初始频率随时间线性变化至终止频率，故又称为线性调频。通过将数据映射到不同的初始频率，可以将数据调制到啁啾信号上，经调制后的啁啾信号称为啁啾调制符号。基于CSS调制的通信系统能够对抗比较大的初始频偏，可以采用比较简单的方式完成时间同步和频率同步。但是在扩频因子固定的情况下，无法区分不同的用户，只能通过时分的方式分配通信资源，导致整个通信系统的传输速率比较低，在系统中的通信节点数较多时，CSS调制的缺陷变得尤为致命。
技术实现思路
本申请提出一种新的通信机制，充分发挥CSS和DSSS这两种扩频调制方式的优点，克服各自的不足，以获得一个能够在大频偏情况下，速率灵活可变且能容纳更多通信节点的无中心无线通信系统。具体地，本申请提供一种了无线通信数据发送方法，应用于第一无线通信设备，所述方法包括：生成数据帧，所述数据帧包括使用啁啾扩频调制的帧头和使用直接序列扩频调制的用于承载数据的帧体，所述帧头包括至少一个同步码以用于第二无线通信设备取得时间同步和频率同步来解调所述帧体；向所述第二无线通信设备发送所述数据帧。在一些实施例中，所述至少一个同步码包括第一同步码，所述第一同步码包括两个以上重复的预设啁啾扩频调制符号。在一些较佳实施例中，所述至少一个同步码还包括位于所述第一同步码之后的第二同步码，所述第二同步码包括至少一个啁啾扩频调制符号，且所述第二同步码的相邻的啁啾扩频调制符号的差为预设值。在一些较佳实施例中，所述第二同步码的首个啁啾扩频调制符号与所述第一同步码的啁啾扩频调制符号的间隔不小于4。在一些较佳实施例中，所述至少一个同步码还包括位于所述第二同步码之后的第三同步码，所述第三同步码包括两个以上重复预设的啁啾扩频调制符号，所述第三同步码的啁啾扩频调制符号的频率变化方向与所述第一同步码的啁啾扩频调制符号的频率变化方向相反。在一些实施例中，所述帧体包括控制信息和有效载荷，所述控制信息指示解调所述有效载荷所需的参数，所述第二同步码的啁啾扩频调制符号指示所述控制信息的调制与编码策略。本公开还提出了一种无线通信数据接收方法，应用于第二通信设备，所述方法包括：接收第一无线通信设备发送的数据帧，所述数据帧包括使用啁啾扩频调制的帧头和使用直接序列扩频调制的用于承载数据的帧体，所述帧头包括至少一个同步码；基于所述至少一个同步码确定所述数据帧的起始位置和频率偏差；基于所述频率偏差对所述帧头进行频偏补偿以得到补偿后的帧头；基于所述补偿后的帧头进行信道估计；基于所述数据帧的起始位置从所述数据帧截取帧体；基于所述频率偏差对所截取的帧体进行补偿以得到补偿后的帧体；基于所述信道估计结果对所述补偿后的帧体进行解调以得到所述帧体中承载的数据。在一些实施例中，所述至少一个同步码包括第一同步码，所述第一同步码包括两个以上重复的啁啾扩频调制符号。在一些较佳实施例中，所述至少一个同步码还包括位于所述第一同步码之后的第二同步码，所述第二同步码包括至少一个啁啾扩频调制符号，且所述第二同步码的相邻的啁啾扩频调制符号的差为预设值。在一些较佳实施例中，所述第二同步码的首个啁啾扩频调制符号与所述第一同步码的啁啾扩频调制符号的间隔不小于4。在一些较佳实施例中，所述至少一个同步码还包括位于所述第二同步码之后的第三同步码，所述第三同步码包括预设的啁啾扩频调制符号，所述第三同步码的啁啾扩频调制符号的频率变化方向与所述第一同步码的啁啾扩频调制符号的频率变化方向相反。在一些实施例中，所述帧体承载的数据包括控制信息和有效载荷，所述控制信息指示解调所述有效载荷所需的参数，所述第二同步码的啁啾扩频调制符号指示所述控制信息的调制与编码策略，在对所述帧头进行频偏补偿以得到补偿后的帧头的步骤之后，所述方法还包括：基于所述补偿后的帧头，解调出所述控制信息的调制与编码策略；所述基于所述信道估计结果对所述补偿后的帧体进行解调以得到所述帧体中承载的数据的步骤包括：基于所述控制信息的调制与编码策略解调出所述控制信息，从而得到有效载荷的调制与编码策略；基于所述有效载荷的调制与编码策略解调所述有效载荷。本公开还提供一种第一无线通信设备，包括处理器和存储有计算机可执行指令的非暂态存储介质，所述计算机可执行指令可被所述处理器执行以执行下述步骤：生成数据帧，所述数据帧包括使用啁啾扩频调制的帧头和使用直接序列扩频调制的用于承载数据的帧体，所述帧头包括至少一个同步码以用于第二无线通信设备取得时间同步和频率同步来解调所述帧体；向所述第二无线通信设备发送所述数据帧。本公开还提供一种第二无线通信设备，包括处理器和存储有计算机可执行指令的非暂态存储介质，所述计算机可执行指令可被被所述处理器执行以执行下述步骤：接收第一无线通信设备发送的数据帧，所述数据帧包括使用啁啾扩频调制的帧头和使用直接序列扩频调制的用于承载数据的帧体，所述帧头包括至少一个同步码；基于所述至少一个同步码确定所述数据帧的起始位置和频率偏差；基于所述频率偏差对所述帧头进行频偏补偿以得到补偿后的帧头；基于所述补偿后的帧头进行信道估计；基于所述数据帧的起始位置从所述数据帧截取帧体；基于所述频率偏差对所截取的帧体进行补偿以得到补偿后的帧体；基于所述信道估计结果对所述补偿后的帧体进行解调以得到所述帧体中承载的数据。本公开还提供了一种无线通信方法，包括：第一无线通信设备生成数据帧，所述数据帧包括使用啁啾扩频调制的帧头和使用直接序列扩频调制的用于承载数据的帧体，所述帧头包括至少一个同步码以用于第二无线通信设备取得时间同步和频率同步来解调所述帧体；所述第一无线通信设备发送所述数据帧；所述第二无线通信设备接收所述数据帧；所述第二无线通信设备基于所述至少一个同步码确定所述数据帧的起始位置和频率偏差；所述第二无线通信设备基于所述频率偏差对所述帧头进行频偏补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线通信数据发送方法，应用于第一无线通信设备，其特征在于，所述方法包括：/n生成数据帧，所述数据帧包括使用啁啾扩频调制的帧头和使用直接序列扩频调制的用于承载数据的帧体，所述帧头包括至少一个同步码以用于第二无线通信设备取得时间同步和频率同步来解调所述帧体；/n向所述第二无线通信设备发送所述数据帧。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线通信数据发送方法，应用于第一无线通信设备，其特征在于，所述方法包括：
生成数据帧，所述数据帧包括使用啁啾扩频调制的帧头和使用直接序列扩频调制的用于承载数据的帧体，所述帧头包括至少一个同步码以用于第二无线通信设备取得时间同步和频率同步来解调所述帧体；
向所述第二无线通信设备发送所述数据帧。


2.根据权利要求1所述的无线通信数据发送方法，其特征在于，所述至少一个同步码包括第一同步码，所述第一同步码包括两个以上重复的预设啁啾扩频调制符号。


3.根据权利要求2所述的无线通信数据发送方法，其特征在于，所述至少一个同步码还包括位于所述第一同步码之后的第二同步码，所述第二同步码包括至少一个啁啾扩频调制符号，且所述第二同步码的相邻的啁啾扩频调制符号的差为预设值。


4.根据权利要求3所述的无线通信数据发送方法，其特征在于，所述第二同步码的首个啁啾扩频调制符号与所述第一同步码的啁啾扩频调制符号的间隔不小于4。


5.根据权利要求3所述的无线通信数据发送方法，其特征在于，所述至少一个同步码还包括位于所述第二同步码之后的第三同步码，所述第三同步码包括预设的啁啾扩频调制符号，所述第三同步码的啁啾扩频调制符号的频率变化方向与所述第一同步码的啁啾扩频调制符号的频率变化方向相反。


6.根据权利要求3所述的无线通信数据发送方法，其特征在于，所述帧体包括控制信息和有效载荷，所述控制信息指示解调所述有效载荷所需的参数，所述第二同步码的啁啾扩频调制符号指示所述控制信息的调制与编码策略。


7.一种无线通信数据接收方法，应用于第二无线通信设备，其特征在于，所述方法包括：
接收第一无线通信设备发送的数据帧，所述数据帧包括使用啁啾扩频调制的帧头和使用直接序列扩频调制的用于承载数据的帧体，所述帧头包括至少一个同步码；
基于所述至少一个同步码确定所述数据帧的起始位置和频率偏差；
基于所述频率偏差对所述帧头进行频偏补偿以得到补偿后的帧头；
基于所述补偿后的帧头进行信道估计；
基于所述数据帧的起始位置从所述数据帧截取帧体；
基于所述频率偏差对所截取的帧体进行补偿以得到补偿后的帧体；
基于所述信道估计结果对所述补偿后的帧体进行解调以得到所述帧体中承载的数据。


8.根据权利要求7所述的无线通信数据接收方法，其特征在于，所述至少一个同步码包括第一同步码，所述第一同步码包括两个以上重复的啁啾扩频调制符号。


9.根据权利要求8所述的无线通信数据接收方法，其特征在于，所述至少一个同步码还包括位于所述第一同步码之后的第二同步码，所述第二同步码包括至少一个啁啾扩频调制符号，且所述第二同步码的相邻的啁啾扩频调制符号的差为预设值。


10.根据权利要求8所述的无线通信数据接收方法，其特征在于，所述第二同步码的首个啁啾扩频调制符号与所述第一同步码的啁啾扩频调制符号的间隔不小于4。


11.根据权利要求8所述的无线通信数据接收方法，其特征在于，所述至少一个同步码还包括位于所述第二同步码...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文彦，李铮，方腾龙，
申请(专利权)人：上海感悟通信科技有限公司，感悟科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31