本發(fā)明屬于通信中繼組網，尤其涉及一種基于uwb通信的中繼組網系統(tǒng)。

背景技術：

1、現(xiàn)有的uwb技術多用于定位，使用uwb技術進行通信傳輸?shù)姆桨篙^少，而uwb在艙內的傳輸效果較好，但由于艙內遮擋嚴重，在局部位置的接收信號功率較小甚至無法接收。因此，需要在uwb通信中增加中繼功能，提高受遮擋uwb無線數(shù)據傳輸模塊節(jié)點的信號質量。另外一種通信場景為一個uwb網絡的節(jié)點需要與另外一個uwb網絡的節(jié)點進行通信，由于傳輸距離較遠，直接傳輸無法到達，此時也需要增加中繼功能，進行信號的放大和轉發(fā)。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于uwb通信的中繼組網系統(tǒng)。

2、本發(fā)明通過以下技術方案得以實現(xiàn)。

3、本發(fā)明提供的一種基于uwb通信的中繼組網系統(tǒng)，所述中繼組網系統(tǒng)由若干節(jié)點中繼組網構成；

4、其中，一個所述節(jié)點中包括：uwb無線數(shù)據傳輸模組和外部設備，所述uwb無線數(shù)據傳輸模組連接外部設備；

5、所述uwb無線數(shù)據傳輸模組包括：uwb模塊、mcu和網口接口芯片，所述uwb模塊連接mcu，所述mcu連接網口接口芯片；

6、所述mcu包括：處理器、spi、存儲區(qū)和雙指針，所述雙指針用于實現(xiàn)數(shù)據的連續(xù)發(fā)送和接收；

7、所述中繼組網的模式包括：有線中繼模式、雙通道模組無線中繼模式、同頻段組網無線中繼模式和同頻段雙通道uwb模組無線中繼模式。

8、優(yōu)選地，所述uwb無線數(shù)據傳輸模組的數(shù)據傳輸模式支持透傳模式。

9、優(yōu)選地，所述mcu通過網口接口芯片連接外部設備，所述mcu和外部設備的傳輸支持dma。

10、優(yōu)選地，所述存儲區(qū)的數(shù)據結構支持由雙指針對環(huán)形緩沖區(qū)進行管理。

11、優(yōu)選地，所述雙指針包括：接收指針和發(fā)送指針；所述接收指針用于實現(xiàn)數(shù)據的連續(xù)接收，所述發(fā)送指針用于實現(xiàn)數(shù)據的連續(xù)發(fā)送。

12、優(yōu)選地，所述有線中繼模式具體指：

13、若干所述節(jié)點組成第一網絡，若干所述節(jié)點組成第二網絡，指定第一網絡中任一節(jié)點為第一網絡中繼節(jié)點，指定第二網絡中任一節(jié)點為第二網絡中繼節(jié)點；所述第一網絡中繼節(jié)點和第二網絡中繼節(jié)點進行有線通信，第一網絡中繼節(jié)點和第一網絡中的其他節(jié)點進行無線通信，第二網絡中繼節(jié)點和第二網絡中的其他節(jié)點進行無線通信。

14、優(yōu)選地，所述雙通道模組無線中繼模式具體指：

15、若干所述節(jié)點組成第一網絡，若干所述節(jié)點組成第二網絡，指定任一節(jié)點成為中繼節(jié)點，所述中繼節(jié)點包括第一uwb無線數(shù)據傳輸模組和第二uwb無線數(shù)據傳輸模組；中繼節(jié)點通過第一uwb無線數(shù)據傳輸模組和第一網絡中的節(jié)點進行無線通信，中繼節(jié)點通過第二uwb無線數(shù)據傳輸模組和第二網絡中的節(jié)點進行無線通信，中繼節(jié)點內部第一uwb無線數(shù)據傳輸模組和第二uwb無線數(shù)據傳輸模組通過mcu進行數(shù)據的轉發(fā)，實現(xiàn)第一網絡中的節(jié)點和第二網絡中的節(jié)點的通信。

16、優(yōu)選地，所述同頻段組網無線中繼模式具體指：

17、若干所述節(jié)點組成同頻段網絡，選擇同頻段網絡中的一個節(jié)點為中繼節(jié)點，中繼節(jié)點和同頻段網絡中的其他節(jié)點進行無線通信。

18、優(yōu)選地，所述選擇同頻段網絡中的一個節(jié)點為中繼節(jié)點的選擇方法包括以下步驟：

19、指定同頻段網絡中安裝位置最佳的節(jié)點為中繼節(jié)點，同頻段網絡中的其他節(jié)點為子節(jié)點；

20、中繼節(jié)點根據子節(jié)點的安裝位置和通信質量確定中繼節(jié)點優(yōu)先級表，周期性更新中繼節(jié)點優(yōu)先級表，并將中繼節(jié)點優(yōu)先級表廣播發(fā)送至子節(jié)點；

21、若子節(jié)點未收到周期性信號質量信息，則根據中繼節(jié)點優(yōu)先級表從子節(jié)點中指定新的中繼節(jié)點。

22、優(yōu)選地，所述同頻段雙通道uwb模組無線中繼模式具體指：

23、若干所述節(jié)點組成同頻段網絡，選擇同頻段網絡中的一個節(jié)點為中繼節(jié)點，所述中繼節(jié)點包括第一uwb無線數(shù)據傳輸模組和第二uwb無線數(shù)據傳輸模組，中繼節(jié)點和同頻段網絡中的其他節(jié)點進行無線通信。

24、本發(fā)明的有益效果在于：

25、1、uwb無線數(shù)據傳輸模組中，將數(shù)據存儲至mcu的存儲區(qū)，將數(shù)據進行分包，通過網絡接口芯片配合dma接收、發(fā)送，這樣不需要占用外部設備運行時間、可大大節(jié)省外部設備開銷，增加外部設備運行速度；

26、2、存儲區(qū)為環(huán)形存儲區(qū)，用來緩存發(fā)送接收的數(shù)據，利用雙指針來實現(xiàn)數(shù)據的連續(xù)發(fā)送接收，解決網絡臨時阻塞等問題；

27、3、通過增加中繼節(jié)點，實現(xiàn)uwb不同網絡節(jié)點間通信，或者同一網絡間任意節(jié)點的互相通信，解決了通信距離限制和遮擋衰減等信號質量下降的問題，擴充了網絡容量，提高了接收信號質量；

28、4、通過有線中繼模式或雙通道模組無線中繼模式，可以實現(xiàn)不同頻段間節(jié)點的通信。

技術特征：

1.一種基于uwb通信的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼組網系統(tǒng)由若干節(jié)點中繼組網構成；

2.如權利要求1所述的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述uwb無線數(shù)據傳輸模組的數(shù)據傳輸模式支持透傳模式。

3.如權利要求1所述的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述mcu通過網口接口芯片連接外部設備，所述mcu和外部設備的傳輸支持dma。

4.如權利要求1所述的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲區(qū)的數(shù)據結構支持由雙指針對環(huán)形緩沖區(qū)進行管理。

5.如權利要求1所述的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述雙指針包括：接收指針和發(fā)送指針；所述接收指針用于實現(xiàn)數(shù)據的連續(xù)接收，所述發(fā)送指針用于實現(xiàn)數(shù)據的連續(xù)發(fā)送。

6.如權利要求1所述的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述有線中繼模式具體指：

7.如權利要求1所述的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述雙通道模組無線中繼模式具體指：

8.如權利要求1所述的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述同頻段組網無線中繼模式具體指：

9.如權利要求8所述的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇同頻段網絡中的一個節(jié)點為中繼節(jié)點的選擇方法包括以下步驟：

10.如權利要求1所述的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述同頻段雙通道uwb模組無線中繼模式具體指：

技術總結
本發(fā)明公開了一種基于UWB通信的中繼組網系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼組網系統(tǒng)由若干節(jié)點中繼組網構成；其中，一個所述節(jié)點中包括：UWB無線數(shù)據傳輸模組和外部設備，所述UWB無線數(shù)據傳輸模組連接外部設備；若干所述節(jié)點進行中繼組網；所述中繼組網的模式包括：有線中繼模式、雙通道模組無線中繼模式、同頻段組網無線中繼模式和同頻段雙通道UWB模組無線中繼模式。本發(fā)明通過增加中繼節(jié)點，實現(xiàn)UWB不同網絡節(jié)點間通信，或者同一網絡間任意節(jié)點的互相通信，解決了通信距離限制和遮擋衰減等信號質量下降的問題，擴充了網絡容量，提高了接收信號質量；通過有線中繼模式或雙通道模組無線中繼模式，可以實現(xiàn)不同頻段間節(jié)點的通信。

技術研發(fā)人員：袁蘭杰,楊鑫,鄧林,譚偉
受保護的技術使用者：貴州航天電器股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15