基于Wireless USB 技術(shù)的遙控設(shè)備設(shè)計

　　3. 3 CRC 校驗技術(shù)

　　為了提高無線信息傳輸過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，系統(tǒng)將附加CRC16 于每一個數(shù)據(jù)包中。CRC16 是一個16 bit 的循環(huán)冗余校驗碼（ CRC） ,是使用USB 的CRC 多項式運算所得，可以檢測所有單位和雙位差錯，檢測率達(dá)所有可能差錯的99. 998%.

　　3. 4 數(shù)據(jù)應(yīng)答與重發(fā)

　　遙控操作完成后，用戶需要明確操作結(jié)果。非視線內(nèi)，用戶只有通過接收端返回的信號判斷是否正確操作。

　　Wireless USB 支持ACK 功能。接收端收到正確數(shù)據(jù)后自動發(fā)送ACK 信號。發(fā)射端發(fā)射數(shù)據(jù)前設(shè)定ACK 等待時長，發(fā)送完數(shù)據(jù)后，打開超時定時器開始計時，同時轉(zhuǎn)入接收模式，如果超時時間到，未收到ACK 信號，重發(fā)數(shù)據(jù)，即自動重發(fā)操作。該功能使得即使一次遙控操作因干擾等原因信號未被接收機接收到，用戶無須二次操作，遙控器會自動重發(fā)信號，直到操作完成。如果設(shè)定時間內(nèi)收到ACK 信號，發(fā)射機進(jìn)入睡眠模式。由此可避免誤操作。

　　3. 5 載波監(jiān)聽與頻率捷變（ 類認(rèn)知無線電技術(shù)） 頻率捷變，簡單地說就是頻率跳變，它只是在受到干擾時頻率才發(fā)生改變，這一點與通常講的跳頻通信有本質(zhì)的區(qū)別，如圖8 所示。CYRF6936 提供98 個信道，每個信道的帶寬為1 MHz,用戶可通過頻率捷變技術(shù)來避免強干擾。本項目根據(jù)應(yīng)用實際，啟用CYRF6936 的載波監(jiān)聽（ RSSI） 功能。各終端在接收模式下，通過讀取寄存器RSSI_ADR（ 地址0×13） 的值判斷當(dāng)前信道上無線信號的功率密度即干擾強度。其工作時序為： 先進(jìn)行監(jiān)聽，如果信道有強干擾則依跳頻序列跳轉(zhuǎn)到下一頻道； 若無強干擾，則傳輸數(shù)據(jù)。

　　4 原理樣機調(diào)試

　　實驗室調(diào)試連接示意圖如圖9 所示。目前為止實驗室曾做以下調(diào)試： SPI 口通信調(diào)試； 20 ms 精確控制發(fā)射調(diào)試； 無線收發(fā)調(diào)試； 采樣發(fā)射和接收輸出PWM 信號調(diào)試；半雙工調(diào)試； 串口調(diào)試； 編譯碼調(diào)試； 頻率捷變調(diào)試； 數(shù)據(jù)應(yīng)答與重發(fā)調(diào)試。

　　工程調(diào)試結(jié)果如下： 對4 路舵機精確控制測試，發(fā)射機通過I /O 接口對4 路滑動變阻器電壓采樣調(diào)制發(fā)射，接收機接收信號解調(diào)輸出1 ~2 ms 矩形脈沖信號，控制4 路舵機發(fā)生0° ~90°偏轉(zhuǎn)； 有效通信距離測試，原理樣機在室內(nèi)10 m 范圍內(nèi)可實現(xiàn)有效控制，室外空曠地區(qū)控制距離可達(dá)30 m; 與其他無線通信系統(tǒng)共存性能測試，打開實驗室所有設(shè)備及藍(lán)牙、WiFi、WLAN 等，測試表明系統(tǒng)可在復(fù)雜電磁環(huán)境下正常工作。多功能測試： 1） 同一發(fā)射機下載不同程序控制不同接收機； 2） 同一發(fā)射機通過切換頻道控制不同接收機； 3） 同一發(fā)射機通過調(diào)用不同PN 碼子程序控制不同接收機。結(jié)果證明，能實現(xiàn)多功能遙控功能。

　　5 總結(jié)與展望

　　擬開發(fā)的遙控設(shè)備，以Wireless USB 技術(shù)為平臺； 依托認(rèn)知無線電、軟件無線點理念； 充分利用頻率捷變技術(shù)、數(shù)據(jù)應(yīng)答與重發(fā)技術(shù)、CRC 校驗技術(shù)、DSSS 技術(shù)、BCH 技術(shù)、RSSI 功能、TouchWake 功能，功耗低、抗干擾能力強，能在WiFi、ZigBee、WiMAX、藍(lán)牙、無繩電話、微波爐等周圍正常使用； 通過AGC 調(diào)節(jié)發(fā)射功率實現(xiàn)不同距離可變功率控制； 通過PN 碼區(qū)分不同設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)ID 號實現(xiàn)同種設(shè)備不同個體的區(qū)分控制，即實現(xiàn)多功能。

　　與紅外遙控相比，解決了紅外遙控視線與距離、單向通信、高功耗三大局限。與其他頻段遙控設(shè)備相比，該技術(shù)頻帶更寬，數(shù)傳速率更高，設(shè)備體積更小。與其他2. 4 GHz技術(shù)相比，每個芯片擁有獨立網(wǎng)絡(luò)ID,支持TouchWake 功能。此外采用DSSS 技術(shù)，支持頻率捷變與RSSI,復(fù)雜電磁環(huán)境中生命力更強，應(yīng)用前景廣闊。

　　但研究尚處于試驗階段，各種功能尚不完善，有待在以后的研究中深入開發(fā)。