基于Wireless USB 技術的遙控設備設計

　　3 基于認知無線電理念的軟件設計

　　隨著無線通信的迅速發(fā)展，各種無線通信系統(tǒng)綜錯復雜，例如GSM/GPRS、IEEE802. 11、藍牙、UWB、ZigBee、3G（ CDMA 系列） 、WiMAX、IEEE 802. 16、無繩電話、WiFi等。復雜的電磁環(huán)境下各系統(tǒng)容易相互干擾。為使所設計遙控器能在復雜環(huán)境下可靠工作，本文的軟件設計是基于認知無線電理念的，接收信號強度檢測（ RSSI） 是該理念的實現基礎。項目軟件部分擬采用模塊化結構，各功能模塊均編成子程序，便于軟件系統(tǒng)的調試和完善。這部分程序主要分為主程序、數據采集與數字濾波子程序、A/D通道轉換子程序、看門狗監(jiān)控子程序、通信模塊配置子程序和通信模塊低功耗配置程序等。篇幅所限下文僅對抗干技術作陳述。

　　3. 1 擴頻技術

　　Wireless USB 支持擴頻技術，開發(fā)程序時只需作相應設置即可選擇擴頻模式和擴頻碼。CYRF6936 支持的偽碼長度有32 位和64 位兩種，在寄存器FRAMING_CFG_ADR（ 地址0×10） 中設定偽隨機碼位數，所使用偽噪聲碼在寄存器SOP_CODE_ADR（ 地址0×22） 中設定。在寄存器DATA32_THOLD_ADR（ 地址0×11） 和DATA64_THOLD_ADR（ 地址0×12） 中分別設定32 位、64 位偽碼相關閾值，偽噪聲碼具有良好的相關特性，接收端接收到數據后進行相關運算，相關值大于設定閾值，認為是所需數據包進行后續(xù)操作，反之認為是非所需數據包，棄之不理。擴頻技術使得遙控設備可與其他近距無線系統(tǒng)共存，減小對其他設備的干擾，又能可靠工作。

　　3. 2 糾錯編譯碼

　　Wireless USB 技術支持的數據傳輸幀結構如圖4 所示。

　　項目根據實用化考慮擬采用采樣精度為10 位的微控制器，而上述幀格式中每一路采樣數據占2 byte.為滿足系統(tǒng)幀結構，一般采用（ 15, 11） BCH 編碼（ 2 位空閑位） ,其生成多項式為g（ x） = x4 + x + 1 或g（ x） = x4 + x3 + 1,碼字結構見圖5,該編碼方式只能糾正1 位錯誤。

　　控制系統(tǒng)采樣數據各位權值是不相等的，最高位權值為29,最低位權值為20,為實現多位糾錯，且考慮低采樣位權值小，出現誤碼對控制系統(tǒng)應用影響較小的特點，在軟件設計中可對每一路采樣數據采用（ 14,8） （ 僅對高8位采樣值編碼，最低2 位采樣值不做編碼） 循環(huán)碼（ BCH碼） .其生成多項式為g（ x） = x6 + x2 +1,碼字結構如圖6所示。該編碼方法的不足之處在于一旦將低位誤碼判為高位誤碼（ 如將差錯圖00000000100010 誤判為10000000000000,因為這兩差錯圖具有相同的伴隨式） ,對控制系統(tǒng)而言將產生嚴重錯誤，需提到的是（ 15, 11） BCH碼也存在相同的問題。

　　為解決（ 或降低） 上述問題（ 糾錯位少和小錯誤變大錯誤的問題） ,項目組擬采用雙（ 7,4） BCH 編碼（ 低2 位不編碼） ,即按權值分段編碼，權值最高的4 位做一組BCH編碼，較低的4 位作完全不相關的另一組BCH 碼，這樣不僅能糾正不止1 位錯誤，而且即使發(fā)生錯糾，也是段內錯誤，減小錯誤程度，如圖7 所示。