基于Wireless USB 技術(shù)的遙控設備設計

　　3. 3 CRC 校驗技術(shù)

　　為了提高無(wú)線(xiàn)信息傳輸過(guò)程中數據傳輸的可靠性，系統將附加CRC16 于每一個(gè)數據包中。CRC16 是一個(gè)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，檢測率達所有可能差錯的99. 998%.

　　3. 4 數據應答與重發(fā)

　　遙控操作完成后，用戶(hù)需要明確操作結果。非視線(xiàn)內，用戶(hù)只有通過(guò)接收端返回的信號判斷是否正確操作。

　　Wireless USB 支持ACK 功能。接收端收到正確數據后自動(dòng)發(fā)送ACK 信號。發(fā)射端發(fā)射數據前設定ACK 等待時(shí)長(cháng)，發(fā)送完數據后，打開(kāi)超時(shí)定時(shí)器開(kāi)始計時(shí)，同時(shí)轉入接收模式，如果超時(shí)時(shí)間到，未收到ACK 信號，重發(fā)數據，即自動(dòng)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(hù)無(wú)須二次操作，遙控器會(huì )自動(dòng)重發(fā)信號，直到操作完成。如果設定時(shí)間內收到ACK 信號，發(fā)射機進(jìn)入睡眠模式。由此可避免誤操作。

　　3. 5 載波監聽(tīng)與頻率捷變（ 類(lèi)認知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)） 頻率捷變，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是頻率跳變，它只是在受到干擾時(shí)頻率才發(fā)生改變，這一點(diǎn)與通常講的跳頻通信有本質(zhì)的區別，如圖8 所示。CYRF6936 提供98 個(gè)信道，每個(gè)信道的帶寬為1 MHz,用戶(hù)可通過(guò)頻率捷變技術(shù)來(lái)避免強干擾。本項目根據應用實(shí)際，啟用CYRF6936 的載波監聽(tīng)（ RSSI） 功能。各終端在接收模式下，通過(guò)讀取寄存器RSSI_ADR（ 地址0×13） 的值判斷當前信道上無(wú)線(xiàn)信號的功率密度即干擾強度。其工作時(shí)序為： 先進(jìn)行監聽(tīng)，如果信道有強干擾則依跳頻序列跳轉到下一頻道； 若無(wú)強干擾，則傳輸數據。

　　4 原理樣機調試

　　實(shí)驗室調試連接示意圖如圖9 所示。目前為止實(shí)驗室曾做以下調試： SPI 口通信調試； 20 ms 精確控制發(fā)射調試； 無(wú)線(xiàn)收發(fā)調試； 采樣發(fā)射和接收輸出PWM 信號調試；半雙工調試； 串口調試； 編譯碼調試； 頻率捷變調試； 數據應答與重發(fā)調試。

　　工程調試結果如下： 對4 路舵機精確控制測試，發(fā)射機通過(guò)I /O 接口對4 路滑動(dòng)變阻器電壓采樣調制發(fā)射，接收機接收信號解調輸出1 ~2 ms 矩形脈沖信號，控制4 路舵機發(fā)生0° ~90°偏轉； 有效通信距離測試，原理樣機在室內10 m 范圍內可實(shí)現有效控制，室外空曠地區控制距離可達30 m; 與其他無(wú)線(xiàn)通信系統共存性能測試，打開(kāi)實(shí)驗室所有設備及藍牙、WiFi、WLAN 等，測試表明系統可在復雜電磁環(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(guò)切換頻道控制不同接收機； 3） 同一發(fā)射機通過(guò)調用不同PN 碼子程序控制不同接收機。結果證明，能實(shí)現多功能遙控功能。

　　5 總結與展望

　　擬開(kāi)發(fā)的遙控設備，以Wireless USB 技術(shù)為平臺； 依托認知無(wú)線(xiàn)電、軟件無(wú)線(xiàn)點(diǎn)理念； 充分利用頻率捷變技術(shù)、數據應答與重發(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、藍牙、無(wú)繩電話(huà)、微波爐等周?chē)Ｊ褂茫?通過(guò)AGC 調節發(fā)射功率實(shí)現不同距離可變功率控制； 通過(guò)PN 碼區分不同設備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )ID 號實(shí)現同種設備不同個(gè)體的區分控制，即實(shí)現多功能。

　　與紅外遙控相比，解決了紅外遙控視線(xiàn)與距離、單向通信、高功耗三大局限。與其他頻段遙控設備相比，該技術(shù)頻帶更寬，數傳速率更高，設備體積更小。與其他2. 4 GHz技術(shù)相比，每個(gè)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,復雜電磁環(huán)境中生命力更強，應用前景廣闊。

　　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(kāi)發(fā)。