433MHz软解码抗干扰优化实战：从20米到100米+的通信距离提升

在对一款433MHz遥控器协议进行单片机软件解码时，一位实习生很快完成了代码编写与初步调试，并报告短距离测试效果良好。

然而，当进行整机室外拉距测试时，问题出现了：通信距离超过十几米后，信号接收就变得很不稳定，灵敏度大幅下降。硬件平台本身是经过验证的，之前的解码方案可以实现100米以上的稳定通信，因此问题很可能出在软件解码逻辑上。

该433MHz协议的基本波形规则如下：用600微秒的高电平加300微秒的低电平代表逻辑“1”，用300微秒的高电平加600微秒的低电平代表逻辑“0”（此处暂不讨论引导码等复杂部分）。

实习生的解码思路是采用定时器的输入捕获功能。她通过捕获每个上升沿与下降沿，来精确测量每一个高电平和低电平的持续时间，再根据时间长度（允许一定误差）来判断是“1”还是“0”。

这种方法在信号干净、距离近时确实可行。但在复杂的户外环境中，无线通信信号会混入大量的随机干扰杂波，如下图所示：

可以看到，一个本应持续600微秒的纯净高电平，可能会被一个持续时间极短（例如仅5微秒）的低电平脉冲干扰所打断。如果使用输入捕获方式，这个突如其来的下降沿会被误判为信号跳变，从而打断正常的电平计时，导致解码失败。

优化方案：定时采样与软件滤波

针对脉冲干扰的问题，优化的核心思路是将边沿捕获改为周期定时采样。

具体方法是：配置一个定时器，每隔一个固定的短周期（例如50微秒）对信号引脚的电平状态进行一次采样。对于一个600微秒的高电平，在理想情况下会连续采样到12次高电平。通过统计连续采样的次数，就可以判断当前处于有效的高电平还是低电平阶段。

这种方法的优势在于，由于采样点是固定的，短暂的脉冲干扰（其宽度远小于采样周期）有很大的概率被“忽略”掉——它可能恰好落在两次采样之间，或者仅影响一次采样结果，而不会像边沿捕获那样直接打断计时逻辑。

此外，可以在单片机软件中增加滤波机制来进一步提升鲁棒性。例如，规定必须连续采样到两次或以上相同的电平，才认为电平发生了有效变化，这可以进一步滤除单次采样的偶然错误。

这种方案不仅抗干扰能力强，而且对MCU的计算资源消耗较小，程序结构也更简单清晰。

按照这个思路修改代码后，重新进行户外测试，通信距离稳定地达到了100米以上，成功解决了长距离通信不稳定的问题。

关于433MHz等无线协议的软件解码，你是否还有其他高效的抗干扰方法或实战经验？欢迎在评论区分享交流。