基于CDMA技術(shù)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

引 言
大型油田的油井、大型煤礦的礦井、水文監(jiān)測(cè)點(diǎn)等監(jiān)控設(shè)備具有分布地域廣，工作時(shí)間長，不宜長期值守等缺點(diǎn)，通常采用人工抄取數(shù)據(jù)的方式，條件較好的地方則采用專線或數(shù)傳電臺(tái)的方式把監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔⒅行摹Ｈ欢?，這些方法都存在很大的不足：人工抄取方式既不方便，也浪費(fèi)人力物力；數(shù)傳電臺(tái)需要向?qū)ｉT的管理部門申請(qǐng)傳輸頻率，并且受天氣和地理?xiàng)l件的影響很大。鑒于此，本文設(shè)計(jì)一種基于碼分多址 (Code Division Multipie Access，CDMA)技術(shù)與MECA128L的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
CDMA是近年來被應(yīng)用于商業(yè)的一種數(shù)字接口技術(shù)，與GSM相比具有以下優(yōu)勢(shì)：發(fā)射功率小；采用先進(jìn)的軟切換技術(shù)，使得其通話可與固定電話媲美，不會(huì)有 GSM掉線現(xiàn)象；采用以拓頻通信為基礎(chǔ)的一種調(diào)制和多址通訊方式，其容量比模擬技術(shù)高10倍，超過GSM網(wǎng)絡(luò)約4倍。利用CDMA的TCP／IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程通訊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種物理參數(shù)的遠(yuǎn)程無線監(jiān)控。本文介紹了ZTEiT公司的CDMA模塊MG801A及其與Atreel公司的MEGA128L 構(gòu)成的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)硬件電路和軟件流程。該設(shè)計(jì)可以通過TCP／IP協(xié)議，利用網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)，并與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋褢?yīng)用在基于CDMA的驗(yàn)潮儀遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中。該系統(tǒng)采用的模型為客戶／服務(wù)模型，終端為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)作為客戶端接收數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。系統(tǒng)以 CDMA為無線通信鏈路，主鏈路采用Internet互聯(lián)網(wǎng)鏈接，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。
1 系統(tǒng)主要硬件
該系統(tǒng)利用CDMA網(wǎng)絡(luò)的高覆蓋率和高可靠性以及MEGA系列單片機(jī)卓越的低功耗特性和豐富的外圍器件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。下面對(duì)主要硬件部分做簡要介紹。
1．1 MG801A模塊
MG801A是中興集訊系列無線模塊中基于800 MHz工業(yè)級(jí)應(yīng)用模塊，該模塊能夠承載目前CDMA2000 1X網(wǎng)絡(luò)支持的所有業(yè)務(wù)，對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)的AT接口，并支持BREW平臺(tái)單模塊應(yīng)用，MG801A無線模塊可廣泛用于以數(shù)據(jù)、語音為目的行業(yè)應(yīng)用。該模塊基本功能有：CDMA2000-1X Rev0標(biāo)準(zhǔn)，向下兼容IS-95A／B標(biāo)準(zhǔn)；8kEVRC及13kΩCELP高質(zhì)量語音；支持IS-637短信和IS-707數(shù)據(jù)；高速數(shù)據(jù)速率 153．6。Kb／s；R-UIM接口符合國家標(biāo)準(zhǔn)；UART硬件接口及AT指令集軟件接口；支持circuit-switch and packet數(shù)據(jù)及傳真數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；支持呼叫等待／呼叫轉(zhuǎn)移／來電顯示；Brew軟件平臺(tái)支持單芯片應(yīng)用；并行16位LCD顯示接口具有高速顯示能力；高效省電技術(shù)／內(nèi)置的電源管理；具有雙組模擬音頻接口；高精度A／D接口;外 擴(kuò)數(shù)字I／O接口；將支持內(nèi)嵌TCP／IP協(xié)議；支持CPTT集群信令。

1．2 MEGA128L微處理器
本設(shè)計(jì)中控制芯片選擇Atmel公司高性能的MEGA128L微控制器，它采用低功耗CMOS工藝生產(chǎn)，并基于RISC結(jié)構(gòu)，具有片內(nèi)128 KB的程序存儲(chǔ)器(Flash)，4 KB的SRAM和4 KB的E2PROM，2個(gè)8位和2個(gè)16位硬件定時(shí)／計(jì)數(shù)器，JTAG，UART，SPI等接口；而且它可以在多種不同模式下工作，除了正常操作模式外，還具有六種不同等級(jí)的低能耗操作模式，因此該微控制器特別適合于低能耗的應(yīng)用場(chǎng)合。