一种在通讯受到环境干扰时，无线网络传感器的接收端建立与发射端的同步时钟信息的用于无线传感器网络的ID时钟提取方法。技术方案是：其特征是包括下列步骤：一种新的时钟编码方法和基于这种新的编码方法的时钟提取算法。时钟编码方法，包括下列步骤：(A)设置长度为n＝64比特的时钟提取区；将步骤(A)中64比特的时钟提取区分割为8等份的时钟字节；每个时钟字节又进一步分为两个部分，第一部分为4比特的“过零点”时钟码，第二部分为4比特的ID场码；(D)对4比特的“过零点”时钟编码，将其编为十六位进位制的5和十六位进位制的A，分别标记为0x5和0xA；(E)对4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7编码，将其编制为奇数类与偶数类，本发明还公开了基于上述编码的时钟提取方法。
1.一种用于无线传感器网络的ID时钟提取方法，其特征是包括下列步骤：新的时钟编码方法和基于这种新的编码方法的时钟提取算法；其中(1)时钟编码方法，包括下列步骤：
(A)设置长度为n＝64比特的时钟提取区(Sync Field)PSYNC；
(B)将步骤(A)中64比特的时钟提取区分割为8等份的时钟字节pipi+1pi+2…pi+7，其中
(C)每个时钟字节又进一步分为两个部分，第一部分为4比特的“过零点”时钟编码(zero-crossing synchronization code)pipi+1pi+2pi+3，第二部分为4比特的ID场码(ID tag field)pi+4pi+5pi+6pi+7；
(D)对4比特的“过零点”时钟编码，将其编为十六位进位制的5和十六位进位制的A，分别标记为0x5和0xA，即pipi+1pi+2pi+3＝0x5＝(0101)2或pipi+1pi+2pi+3＝0xA＝(1010)2；
(E)对4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7编码，将其编制为奇数类与偶数类，其中奇数类编码共有0x1、0x3、0x5、0x7四个，对应编码为0001、0011、0101、0111，即pi+4pi+5pi+6pi+7＝0x1，
0x3，0x5，0x7；偶数类编码共有0x0、0x2、0x4、0x6四个，对应编码为0000、0010、0100、0110，即pi+4pi+5pi+6pi+7＝0x0，0x2，0x4，0x6；
步骤1、无线传感器网络节点接收端Ni将接收到的无线传感器网络节点发送端Nj发送的数据存入1K的暂存器中，存入的数据标志为P1K；
步骤2、分别定义检索用模块一和模块二，其中模块一为K1＝0x5＝(0101)2；模块二K2＝0xA＝(1010)2；
步骤3、对1K暂存器中的数据P1K进行第一阶段检索，即用模块一和模块二分别进行与
1K暂存器中的数据P1K进行相关计算；相关计算的数学定义如下：P＝1，2；根据P’1K(j)输出的最大值确认pipi+1pi+2pi+3＝0x5或pipi+1pi+2pi+3＝0xA，如果P＝1时，对应P’1K(j)输出值为最大值，则pipi+1pi+2pi+3＝0x5，如果P＝2时，对应P’1K(j)输出值为最大值，则pipi+1pi+2pi+3＝0xA；
步骤4、在步骤3中，如果检测到4比特的“过零点”时钟编码pipi+1pi+2pi+3＝0xA，则i其后紧随的4比特的ID场码P4＝pi+4pi+5pi+6pi+7满足以下条件：pi+4pi+5pi+6pi+7为集合P4，odd＝(0x1，0x3，0x5，0x7)中的一个元素，i＝1，2，3，4，然后进入步骤5；如果检测到4比特的“过零点”时钟编码pipi+1pi+2pi+3不是0xA，则继续检测4比特的“过零点”时钟编码是否ipi+1pi+2pi+3＝0x5，如果检测到“过零点”时钟编码是pipi+1pi+2pi+3＝0x5，则其后紧随的i
4比特的ID场码P4＝pi+4pi+5pi+6pi+7满足以下条件：pi+4pi+5pi+6pi+7为集合P4，even＝(0x0，
0x2，0x4，0x6)中的一个元素，i＝1，2，3，4，进入步骤6，如果检测到“过零点”时钟编码不是pipi+1pi+2pi+3＝0x5，则返回步骤3；
步骤5、读入4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7，计算Hamming距离，即d{P4，P4，odd}，i＝
步骤6、读入4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7，计算Hamming距离，即d{P4，P4，even}，i＝
步骤7、对i＝1，2，3，4计算最小Hamming距离，如果此最小Hamming距离在i＝j时j j获得，即Dmin＝Min[d{P4，P4，odd}]，则P4＝P4，odd，然后执行步骤9；
步骤8、对i＝1，2，3，4计算最小Hamming距离，如果此最小Hamming距离在i＝k时k k获得，即Dmin＝Min[d{P4，P4，even}]，则P4＝P4，even，然后执行步骤9；
步骤9、根据检测到的ID场码P4，odd或P4，even建立时钟信息。
一种用于无线传感器网络的ID时钟提取方法
技术领域
[0001] 本发明属于无线传感器网络ID时钟提取方法领域，尤其是一种用于无线传感器网络的ID时钟提取方法。本方法在基于ID编码的基础上，解决无线网络传感器接收端对于发送端的时钟信号的正确提取的问题，在通讯受到环境干扰时，无线网络传感器的接收端仅收到发送端n比特中的后部n-k比特的情况下，仍可以有效地提取“过零点”信息，从而使得无线网络传感器接收端建立与发射端的同步时钟信息。
背景技术
[0002] 在通讯受到环境干扰，无线网络传感器的接收端仅收到n比特中的后部n-k比特的情况下，如何使得接收端建立与发射端的同步时钟信息，一直是一个比较困难的问题，这个问题不解决好，将直接影响到无线网络网络正常通讯。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种在通讯受到环境干扰时，无线网络传感器的接收端建立与发射端的同步时钟信息的用于无线传感器网络的ID时钟提取方法
[0004] 本发明的技术方案是：一种用于无线传感器网络的ID时钟提取方法，其特征是包括下列步骤：新的时钟编码方法和基于这种新的编码方法的时钟提取算法。
[0005] (1)时钟编码方法，包括下列步骤：
[0006] (A)设置长度为n＝64比特的时钟提取区(Sync Field)PSYNC；
[0007] (B)将步骤(A)中64比特的时钟提取区分割为8等份的时钟字节pipi+1pi+2…pi+7，其中0＜i＜56；
[0008] (C)每个时钟字节又进一步分为两个部分，第一部分为4比特的“过零点”时钟编码(zero-crossing synchronization code)pipi+1pi+2pi+3，第二部分为4比特的ID场码(ID tag field)pi+4pi+5pi+6pi+7；
[0009] (D)对4比特的“过零点”时钟编码，将其编为十六位进位制的5和十六位进位制的A，分别标记为0x5和0xA，即pipi+1pi+2pi+3＝0x5＝(0101)2或pipi+1pi+2pi+3＝0xA＝(1010)2；
[0010] (E)对4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7编码，将其编制为奇数类与偶数类，其中奇数类编码共有0x1、0x3、0x5、0x7四个，对应编码为0001、0011、0101、0111，即pi+4pi+5pi+6pi+7＝0x1，0x3，0x5，0x7；偶数类编码共有0x0、0x2、0x4、0x6四个，对应编码为0000、0010、0100、
0110，即pi+4pi+5pi+6pi+7＝0x0，0x2，0x4，0x6；
[0011] (2)基于上述编码的时钟提取方法，包括下列步骤：
[0012] 步骤1、无线传感器网络节点接收端Ni将接收到的无线传感器网络节点发送端Nj发送的数据存入1K的暂存器中，存入的数据标志为P1K；
[0013] 步骤2、分别定义检索用模块一和模块二，其中模块一为K1＝0x5＝(0101)2；模块二K2＝0xA＝(1010)2；
[0014] 步骤3、对1K暂存器中的数据P1K进行第一阶段检索，即用模块一和模块二分别进行与1K暂存器中的数据P1K进行相关计算；相关计算的数学定义如下：
[0015]
[0016] P＝1，2；根据P’1K(j)输出的最大值确认pipi+1pi+2pi+3＝0x5或pipi+1pi+2pi+3＝0xA，如果P＝1时，对应P’1K(j)输出值为最大值，则pipi+1pi+2pi+3＝0x5，如果P＝2时，对应P’1K(j)输出值为最大值，则pipi+1pi+2pi+3＝0xA；
[0017] 步骤4、在步骤3中，如果检测到4比特的“过零点”时钟编码pipi+1pi+2pi+3＝0xA，i则其后紧随的4比特的ID场码P4＝pi+4pi+5pi+6pi+7满足以下条件：pi+4pi+5pi+6pi+7为集合P4，odd＝(0x1，0x3，0x5，0x7)中的一个元素，i＝1，2，3，4(参见步骤4B)，然后进入步骤5；如果检测到4比特的“过零点”时钟编码pipi+1pi+2pi+3不是0xA，则继续检测4比特的“过零点”时钟编码是否ipi+1pi+2pi+3＝0x5(参见步骤4A)，如果检测到“过零点”时钟编码是pipi+1pi+2pi+3＝0x5，则其后紧随的4比特的ID场码P4＝pi+4pi+5pi+6pi+7满足以下条件：pi+4pi+5pi+6pi+7为i
集合P4，even＝(0x0，0x2，0x4，0x6)中的一个元素，i＝1，2，3，4(参见步骤4A1)，进入步骤
6，如果检测到“过零点”时钟编码不是pipi+1pi+2pi+3＝0x5，则返回步骤3；
[0018] 步骤5、读入4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7，计算Hamming距离，即d{P4，Pi4，odd}，i＝1，2，3，4，然后进行步骤7；
[0019] 步骤6、读入4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7，计算Hamming距离，即d{P4，Pi4，even}，i＝1，2，3，4，然后进行步骤8；
[0020] 步骤7.对i＝1，2，3，4计算最小Hamming距离.如果此最小Hamming距离在ij j＝j时获得，即Dmin＝Min[d{P4，P4，odd}]，则P4＝P4，odd，然后执行步骤9；
[0021] 步骤8.对i＝1，2，3，4计算最小Hamming距离.如果此最小Hamming距离在ik k＝k时获得，即Dmin＝Min[d{P4，P4，even}]，则P4＝P4，even，然后执行步骤9；
[0022] 步骤9.根据检测到的ID场码Pj4，odd或Pk4，even建立时钟信息。
[0023] 由于P’1K(j)输出的最大值可以在j比特时发生。j为符合标志，可以用k表示。从k的任意性表明接收端仅收到n比特中的后部n-k比特的情况下，可以有效地提取“过零点”信息，从而使得接收端建立与发射端的同步时钟信息。
[0024] 本发明的效果是：本方法在基于ID编码的基础上，解决无线网络传感器接收端对于发送端的时钟信号的正确提取的问题，在通讯受到环境干扰时，无线网络传感器的接收端仅收到发送端n比特中的后部n-k比特的情况下，仍可以有效地提取“过零点”信息，从而使得无线网络传感器接收端建立与发射端的同步时钟信息。
[0025] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
附图说明
[0026] 图1是本发明的硬件框图；
[0027] 图2是本发明时钟编码方法示意图；
[0028] 图3是本发明时钟提取方法流程框图。
具体实施方式
[0029] 图1中，实现本发明的硬件框图，无线网络传感器接收端接收无线网络传感器发送的信息。
[0030] 一种用于无线传感器网络的ID时钟提取方法，包括下列步骤：新的时钟编码方法和基于这种新的编码方法的时钟提取算法。
[0031] (1)时钟编码方法，包括下列步骤：
[0032] (A)设置长度为n＝64比特的时钟提取区(Sync Field)PSYNC；
[0033] (B)将步骤(A)中64比特的时钟提取区分割为8等份的时钟字节pipi+1pi+2…pi+7pi+8，其中0＜i＜56；
[0034] (C)每个时钟字节又进一步分为两个部分，第一部分为4比特的“过零点”时钟码(zero-crossing synchronization code)pipi+1pi+2pi+3，第二部分为4比特的ID场码(ID tag field)pi+4pi+5pi+6pi+7；
[0035] (D)对4比特的“过零点”时钟编码，将其编为十六位进位制的5和十六位进位制的A，分别标记为0x5和0xA，即pipi+1pi+2pi+3＝0x5＝(0101)2或pipi+1pi+2pi+3＝0xA＝(1010)2；
[0036] (E)对4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7编码，将其编制为奇数类与偶数类，其中奇数类编码共有0x1、0x3、0x5、0x7四个，对应编码为0001、0011、0101、0111，即pi+4pi+5pi+6pi+7＝0x1，0x3，0x5，0x7；偶数类编码共有0x0、0x2、0x4、0x6四个，对应编码为0010、0100、0110、
1000，即pi+4pi+5pi+6pi+7＝0x0，0x2，0x4，0x6(参见图2)；
[0037] 图3中，基于上述编码的时钟提取方法，包括下列步骤：
[0038] 步骤1、无线传感器网络节点接收端Ni将接收到的无线传感器网络节点发送端Nj发送的数据存入1K的暂存器中，存入的数据标志为P1K；
[0039] 步骤2、分别定义检索用模块一和模块二，其中模块一为K1＝0x5＝(0101)2；模块二K2＝0xA＝(1010)2；
[0040] 步骤3、对1K暂存器中的数据P1K进行第一阶段检索，即用模块一和模块二分别进行与1K暂存器中的数据P1K进行相关计算；相关计算的数学定义如下：
[0041]
[0042] p＝1，2；根据P’1K(j)输出的最大值确认pipi+1pi+2pi+3＝0x5或pipi+1pi+2pi+3＝0xA，如果P＝1时，对应P’1K(j)输出值为最大值，则pipi+1pi+2pi+3＝0x5，如果P＝2时，对应P’1K(j)输出值为最大值，则pipi+1pi+2pi+3＝0xA；
[0043] 步骤4、在步骤3中，如果检测到4比特的“过零点”时钟编码pipi+1pi+2pi+3＝0xA，i则其后紧随的4比特的ID场码P4＝pi+4pi+5pi+6pi+7满足以下条件：pi+4pi+5pi+6pi+7为集合P4，odd＝(0x1，0x3，0x5，0x7)中的一个元素，i＝1，2，3，4(参见步骤4B)，然后进入步骤5；如果检测到4比特的“过零点”时钟编码pipi+1pi+2pi+3不是0xA，则继续检测4比特的“过零点”时钟编码是否ipi+1pi+2pi+3＝0x5(参见步骤4A)，如果检测到“过零点”时钟编码是pipi+1pi+2pi+3＝0X5，则其后紧随的4比特的ID场码P4＝pi+4pi+5pi+6pi+7满足以下条件：pi+4pi+5pi+6pi+7为i
集合P4，even＝(0x0，0x2，0x4，0x6)中的一个元素，i＝1，2，3，4(参见步骤4A1)，进入步骤
6，如果检测到“过零点”时钟编码不是pipi+1pi+2pi+3＝0x5，则返回步骤3；
[0044] 步骤5、读入4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7，计算Hamming距离，即d{P4，Pi4，odd}，i＝1，2，3，4，然后进行步骤7；
[0045] 步骤6、读入4比特的ID场码pi+4pi+5pi+6pi+7，计算Hamming距离，即d{P4，Pi4，even}，i＝1，2，3，4，然后进行步骤8；
[0046] 步骤7.对i＝1，2，3，4计算最小Hamming距离.如果此最小Hamming距离在ij j＝j时获得，即Dmin＝Min[d{P4，P4，odd}]，则P4＝P4，odd；
[0047] 步骤8.对i＝1，2，3，4计算最小Hamming距离.如果此最小Hamming距离在ik k＝k时获得，即Dmin＝Min[d{P4，P4，even}]，则P4＝P4，even；
[0048] 步骤9.根据检测到的ID场码Pj4，odd或Pk4，even建立时钟信息。
[0049] 由于P’1K(j)输出的最大值可以在j比特时发生。j为符合标志，可以用k表示。从k的任意性表明接收端仅收到n比特中的后部n-k比特的情况下，可以有效地提取“过零点”信息，从而使得接收端建立与发射端的同步时钟信息。
