3 基于認(rèn)知無線電理念的軟件設(shè)計(jì)

　　隨著無線通信的迅速發(fā)展，各種無線通信系統(tǒng)綜錯復(fù)雜，例如GSM/GPRS、IEEE802. 11、藍(lán)牙、UWB、ZigBee、3G（ CDMA 系列） 、WiMAX、IEEE 802. 16、無繩電話、WiFi等。復(fù)雜的電磁環(huán)境下各系統(tǒng)容易相互干擾。為使所設(shè)計(jì)遙控器能在復(fù)雜環(huán)境下可靠工作，本文的軟件設(shè)計(jì)是基于認(rèn)知無線電理念的，接收信號強(qiáng)度檢測（ RSSI） 是該理念的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。項(xiàng)目軟件部分?jǐn)M采用模塊化結(jié)構(gòu)，各功能模塊均編成子程序，便于軟件系統(tǒng)的調(diào)試和完善。這部分程序主要分為主程序、數(shù)據(jù)采集與數(shù)字濾波子程序、A/D通道轉(zhuǎn)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(shù)作陳述。

　　3. 1 擴(kuò)頻技術(shù)

　　Wireless USB 支持?jǐn)U頻技術(shù)，開發(fā)程序時只需作相應(yīng)設(shè)置即可選擇擴(kuò)頻模式和擴(kuò)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(shè)定偽隨機(jī)碼位數(shù)，所使用偽噪聲碼在寄存器SOP_CODE_ADR（ 地址0×22） 中設(shè)定。在寄存器DATA32_THOLD_ADR（ 地址0×11） 和DATA64_THOLD_ADR（ 地址0×12） 中分別設(shè)定32 位、64 位偽碼相關(guān)閾值，偽噪聲碼具有良好的相關(guān)特性，接收端接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，相關(guān)值大于設(shè)定閾值，認(rèn)為是所需數(shù)據(jù)包進(jìn)行后續(xù)操作，反之認(rèn)為是非所需數(shù)據(jù)包，棄之不理。擴(kuò)頻技術(shù)使得遙控設(shè)備可與其他近距無線系統(tǒng)共存，減小對其他設(shè)備的干擾，又能可靠工作。

　　3. 2 糾錯編譯碼

　　Wireless USB 技術(shù)支持的數(shù)據(jù)傳輸幀結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

　　項(xiàng)目根據(jù)實(shí)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(shù)據(jù)占2 byte.為滿足系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)，一般采用（ 15, 11） BCH 編碼（ 2 位空閑位） ,其生成多項(xiàng)式為g（ x） = x4 + x + 1 或g（ x） = x4 + x3 + 1,碼字結(jié)構(gòu)見圖5,該編碼方式只能糾正1 位錯誤。

　　控制系統(tǒng)采樣數(shù)據(jù)各位權(quán)值是不相等的，最高位權(quán)值為29,最低位權(quán)值為20,為實(shí)現(xiàn)多位糾錯，且考慮低采樣位權(quán)值小，出現(xiàn)誤碼對控制系統(tǒng)應(yīng)用影響較小的特點(diǎn)，在軟件設(shè)計(jì)中可對每一路采樣數(shù)據(jù)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(xiàng)式為g（ x） = x6 + x2 +1,碼字結(jié)構(gòu)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?yàn)檫@兩差錯圖具有相同的伴隨式） ,對控制系統(tǒng)而言將產(chǎn)生嚴(yán)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(xiàng)目組擬采用雙（ 7,4） BCH 編碼（ 低2 位不編碼） ,即按權(quán)值分段編碼，權(quán)值最高的4 位做一組BCH編碼，較低的4 位作完全不相關(guān)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(nèi)錯誤，減小錯誤程度，如圖7 所示。