2.4無線傳輸數(shù)據(jù)幀設計
由圖1所示,NRF903的系統(tǒng)設置由單片機控制,采集的數(shù)據(jù)信號和控制信號由單片機傳到CPLD打包處理后再傳到NRF903數(shù)據(jù)腳。語音信號直接傳到CPLD處理。由于該無線收發(fā)模塊自身存在缺點,當兩個模塊處于接收狀態(tài)時,NRF903的數(shù)據(jù)腳上有雜波,由于雜波的引入,使得系統(tǒng)所接收的數(shù)據(jù)無法保證其可靠性。這就使該模塊的應用產(chǎn)生了很大的障礙,加上無線通信本身的特點(多經(jīng)干擾,信道衰弱等),為了保證無線通信的可靠,除了充分利用C-SENCE引腳特性外,還對數(shù)據(jù)進行打包成幀。協(xié)議數(shù)據(jù)包格式如表2所示。

0XFF,0XAA,0X55為引導字節(jié)(通過測試和實驗發(fā)現(xiàn),0XFF后0XAA,0X55在噪聲中不容易發(fā)生),用來對雜波和傳輸數(shù)據(jù)進行辨識。我們可以不斷檢測輸入數(shù)據(jù)的內(nèi)容,采用檢測三個字節(jié)的方法進行辨識,即檢測兩個連續(xù)輸入的字節(jié),當接收到的第一個字節(jié)不是0XFF便重新檢測,如果是,檢測下面的字節(jié)是否分別為0XAA和0X55,如果是,就可以認為其后面的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù),如果不是,重新檢測。Host,Destination分別為主機和目的機地址。由于NRF903模塊有發(fā)送,接收,掉電以及待機4種工作模式。在模式切換時,編程中要作相應的延時處理才能保證正確的接收和發(fā)送數(shù)據(jù),具體延時見文獻[1]。

3系統(tǒng)實現(xiàn)和測試

圖1所示的系統(tǒng)為一個模數(shù)混和系統(tǒng)。視頻信號為無線模擬傳輸;音頻信號及控制信號為無線數(shù)字傳輸;視頻模擬信號為單向傳輸。從機中的視頻信號經(jīng)過攝像頭的采集和處理,不經(jīng)過CPLD處理直接傳到射頻發(fā)射模塊,由射頻發(fā)射模塊發(fā)射出去,主機通過相應的射頻接收模塊接收視頻模擬信號同時把信號傳送到終端設備(顯示屏)。數(shù)字傳輸?shù)男盘柊ㄒ纛l信號和控制信號,均為雙向傳輸。從機中的模擬語音信號經(jīng)過語音芯片的處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,傳到CPLD,同時控制操作經(jīng)過單片機的處理轉(zhuǎn)換為相應的控制信號以及終端設備中的溫度傳感器的數(shù)據(jù)信號也傳到CPLD,經(jīng)過CPLD的處理轉(zhuǎn)換成如表2所示的幀格式,再傳到NRF903傳輸模塊,通過模塊的天線發(fā)射出去。

主機中,由相對應的NRF903模塊接收數(shù)字信號,傳到CPLD進行解包和處理,然后分別把音頻信號和控制信號傳到語音芯片和單片機中,音頻信號經(jīng)過語音芯片處理后送至揚聲器,控制信號經(jīng)過單片機的處理去控制各部分協(xié)調(diào)工作,數(shù)據(jù)信號傳給響應的顯示屏。主機到從機的信號也通過類似的方法傳輸。在本系統(tǒng)中,NRF903很好的實現(xiàn)了單片機采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和音頻系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸功能。

為了確保模式轉(zhuǎn)換中正確的接收、發(fā)送以及解調(diào)數(shù)據(jù),在配置中需加上配置時間。接收數(shù)據(jù)時要考慮模塊模式轉(zhuǎn)換時的轉(zhuǎn)換時間。在配置完成后,模塊就能通過DATA腳來收發(fā)數(shù)據(jù)。在射頻模塊配置結(jié)束后,MS2711A頻譜儀分別在10m和50m的距離下測試的模塊頻譜特性如圖3和圖4所示,其工作頻率為927MHz,中心頻率符合設計要求,其幅度分別為-62dBm和-81dBm。射頻模塊系統(tǒng)的性能符合設計要求。

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圖3距離10m時的頻譜圖

圖4距離50m時的頻譜圖

4結(jié)束語

本文中的無線系統(tǒng)解決方案已在家庭、小區(qū)、廠礦、倉庫等場所中多次得到應用。目前各產(chǎn)品系統(tǒng)穩(wěn)定,無線通信誤碼率低,可靠性高,安全性好,射頻模塊滿足系統(tǒng)設計的要求。本系統(tǒng)通過適當?shù)男薷暮蛿U展,還可以應用于遠程多媒體監(jiān)控等領(lǐng)域
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