一种通信自动纠错编码方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种通信自动纠错编码方法和系统。其方法步骤包括发送端的计算数据帧校验码和接收端的校验运算；所述的计算数据的具体步骤是将数据帧进行除商取余后得到第一校验码，然后将数据帧按字节与校验码做异或运算后并将将校验码算术右移，移出位为0则继续，移出位为1则将校验码与0xA001做异或运算，直到将数据帧全部处理完，得到最终校验码；所述的校验运算按照同样的方法计算，如果校验码吻合，则接收正确，如果不吻合，则与校验码比较，只差一位不相同则证明数据正确，如果不符合，则将六字节的帧按位取反，依次计算校验码，如果能够吻合，则证明编码错误被找到；都不能吻合，证明误码大于一个，判为接受失败，丢弃数据。该技术适用于电气火灾监控系统中，特别是可以在恶劣通信条件下，保障通信的畅通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信过程中的数据传输技术，特别是ー种通信自动纠错编码方法和系统。
技术介绍
通信过程中的数据传输在一般情况下不需要自动纠错。因为在发生数据帧错误时，重新发就可以。而在电气火灾监控系统中，由于通信网络条件很差，特别是在老旧楼房中，通信线路并非专门敷设，通信误码率很高，网络处于瘫痪状态，因此需要具备一定纠错能力，这样才能提升系统的监控效果，减小火灾发生时所造成的损失。 比如现有的火灾监控探测系统中，采用集中数据处理结构，以一台上位机处理为中心，连接着多达数千的通信节点。这种火灾监控探測系统通过监测电气线路的漏电流达到电气火灾的预防功能，其对于通信的要求是比较高的，必须做到及时，可靠。然而在实际的现场使用时，却常会出现通信故障，网络瘫痪的状況。根据调查发现，系统所在的楼宇等环境下，通信网络的线路不符合要求，通常通信线路与市电并行，通信线路老旧，有多处接点，借用废弃的电话线等，导致通信误码率很高，又不允许重新布线，或重新布线成本过高等情况。从理论上来说，成功发送ー个字节应当重复发三次，取其中两次相同的数据作为实际接收到的字节，这样发送的成功率上升了，然而通信的速度降低太多，因此不太适合使用。而根据本专利技术人的研究发现，当通信网络的误码率高达5%。时，ー个十字节的数据帧发送成功的概率只有10%。在失败的传送中，有一位误码的帧数为80%，大于一位误码的帧数在10%左右。采用自纠错编码技术后，一位误码的帧都可以算做传输成功，实际传输成功的概率大幅提高到90%左右，对保障通信起到了至关重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种通信自动纠错编码方法和系统，主要解决现有技术所存在的缺陷，该技术适用于电气火灾监控系统中，特别是可以在恶劣通信条件下，保障通信的畅通。为实现上述目的，本专利技术是这样实现的 ー种通信自动纠错编码方法，其特征在干其步骤包括发送端的计算数据帧校验码和接收端的校验运算；所述的计算数据的具体步骤是将数据帧进行除商取余后得到第一校验码，然后将数据帧按字节与校验码做异或运算后并将将校验码算木右移，移出位为0则继续，移出位为I则将校验码与OxAOOl做异或运算，直到将数据帧全部处理完，得到最終校验码；所述的校验运算按照同样的方法计算，如果校验码吻合，则接收正确，如果不吻合，则与校验码比较，只差一位不相同则证明数据正确，如果不符合，则将六字节的帧按位取反，依次计算校验码，如果能够吻合，则证明编码错误被找到；都不能吻合，证明误码大于ー个，判为接受失败，丢弃数据。所述的通信自动纠错编码方法，其特征在于对于ー个六字节的数据帧，首先作为一个整体的十二位长的十六进制数，除以0xA081F123D，得到一个四位的十六进制余数，ニ进制数为十六位。如果此余数的高或低字节为0，则取反，得到第一歩校验码。其次，将数据帧按字节与校验码做异或运算，并将校验码算木右移，移出位为0则继续，移出位为I则将校验码与OxAOOl做异或运算，直到校验码算木右移十六次。将以上步骤重复，直到将六字节数据帧全部处理完，得到最終校验码。ー种通信自动纠错编码系 统，应用于火灾监控中，其特征在于它采用如上所述的方法，以高性能电脑作为数据处理中心，通过通信网络连接数百至数千个终端设备，以RS485通信协议，9. 6kbps速率构架通信网络。所述的系统，其特征在于系统采用十六位单片机PIC24F064作为处理核心，运算速度为8M。附图说明图I是本专利技术方法中发送端的计算数据帧校验码流程图。图2是本专利技术方法中接收端的校验运算流程。图3是本专利技术系统中数据处理芯片的示意图。具体实施例方式 本专利技术提供了ー种通信自动纠错编码方法和系统，该系统以高性能电脑作为数据处理中心(核心为数据处理芯片)，通过通信网络连接数百至数千个终端设备，以RS485通信协议，9. 6kbps速率构架通信网络。通信网络由通信线路，通信中继构成。在本系统所采用的RS485通信中，信息以数据帧的方式发送，每帧在六至四十字节之间，通过在数据帧后追加若干字节校验码，按照特定的算法，根据数据帧的长度决定校验码的长度，校验码在两字节至五字节之间。请參阅图1、2，本专利技术ー种通信自动纠错编码方法，其步骤包括发送端的计算数据帧校验码和接收端的校验运算；所述的计算数据的具体步骤是将数据帧进行除商取余后得到第一校验码，然后将数据帧按字节与校验码做异或运算后并将将校验码算木右移，移出位为0则继续，移出位为I则将校验码与OxAOOl做异或运算，直到将数据帧全部处理完，得到最終校验码；所述的校验运算按照同样的方法计算，如果校验码吻合，则接收正确，如果不吻合，则与校验码比较，只差一位不相同则证明数据正确，如果不符合，则将六字节的帧按位取反，依次计算校验码，如果能够吻合，则证明编码错误被找到；都不能吻合，证明误码大于ー个，判为接受失败，丢弃数据。实施例对于ー个六字节的数据帧，首先作为ー个整体的十二位长的十六进制数，除以0xA081F123D，得到一个四位的十六进制余数，ニ进制数为十六位。如果此余数的高或低字节为0，则取反，得到第一歩校验码。其次，将数据帧按字节与校验码做异或运算，并将校验码算木右移，移出位为0则继续，移出位为I则将校验码与OxAOOl做异或运算，直到校验码算木右移十六次。将以上步骤重复，直到将六字节数据帧全部处理完，得到最終校验码。在做校验运算吋，按照同样的方法计算，如果校验码吻合，则接收正确，如果不吻合，则与校验码比较，只差一位不相同则证明数据正确，如果不符合，则将六字节的帧按位取反，依次计算校验码，如果能够吻合，则证明编码错误被找到。都不能吻合，证明误码大于ー个，判为接受失败，丢弃数据。当数据帧大于六字节长度时，被除数的长度也随之加长，校验码的长度也加长，最长不超过五字节。这样信息帧的长度増加最多33%，最少12%，而通信成功率大幅上升。如图3所示系统采用十六位单片机PIC24F064作为处理核心，运算速度为8M，软件计算时间远小于通信占用时间。当通信网络的误码率高达5%。吋，ー个十字节的数据帧发送成功的概率只有10%。在失败的传送中，有一位误码的帧数为80%，大于一位误码的帧数在10%左右。采用自纠错编码技术后，一位误码的帧都可以算做传输成功，实际传输成功的概率大幅提高到90%左右，对保障通信起到了至关重要的作用。在某医院的电气火灾监控系统中，应用了本专利技术技木。该医院的通信网络是很久以前布好的，在安装本系统时临时在部分通信线路上安装了屏蔽导轨。通信线路不完整的部分由空余的电缆接驳。初始安装系统后，时常出现网络瘫痪的情况，持续时间长达数天，重新启动系统也无济于事。即使在网络正常的情况下，从数据終端将数据送到处理中心，延时也长达二十分钟，对于ー个预防电气火灾的系统来说这个延时是不可接受的。我们也先后尝试过降低通信速率，部分线路重新敷设等，由于很多线路深埋墙内，通信网络构成复杂纠结，没有多少改善。在采用了本项技术专利技术后，至今没有发生通信网络瘫痪的故障，而数据延迟时间一般維持在十五秒内，根据实地实时监控测试，最长延时在四十一秒，达到设计要求。综上所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用来限定本专利技术的实施范围，即凡依本专利技术申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本专利技术的技术范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种通信自动纠错编码方法，其特征在于其步骤包括在发送端的计算数据帧校验码和在接收端的校验运算；所述的计算数据的具体步骤是将数据帧进行除商取余后得到第一校验码，然后将数据帧按字节与校验码做异或运算后并将将校验码算木右移，移出位为O则继续，移出位为I则将校验码与OxAOOl做异或运算，直到将数据帧全部处理完，得到最终校验码；所述的校验运算按照同样的方法计算，如果校验码吻合，则接收正确，如果不吻合，则与校验码比较，只差一位不相同则证明数据正确，如果不符合，则将六字节的帧按位取反，依次计算校验码，如果能够吻合，则证明编码错误被找到；都不能吻合，证明误码大于ー个，判为接受失败，丢弃数据。2.根据权利要求I所述的通信自动纠错编码方法，其特征在于对于ー个六字节的数据帧，首先作为ー个整体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄坚，张宇，郜建政，
申请(专利权)人：上海日省电子有限公司，
类型：发明
国别省市：