无线多媒体中无线收发芯片NRF903的应用

2.4无线传输数据帧设计
由图1所示,NRF903的系统设置由单片机控制,采集的数据信号和控制信号由单片机传到CPLD打包处理后再传到NRF903数据脚。语音信号直接传到CPLD处理。由于该无线收发模块自身存在缺点,当两个模块处于接收状态时,NRF903的数据脚上有杂波,由于杂波的引入,使得系统所接收的数据无法保证其可靠性。这就使该模块的应用产生了很大的障碍,加上无线通信本身的特点(多经干扰,信道衰弱等),为了保证无线通信的可靠,除了充分利用C-SENCE引脚特性外,还对数据进行打包成帧。协议数据包格式如表2所示。

0XFF,0XAA,0X55为引导字节(通过测试和实验发现,0XFF后0XAA,0X55在噪声中不容易发生),用来对杂波和传输数据进行辨识。我们可以不断检测输入数据的内容,采用检测三个字节的方法进行辨识,即检测两个连续输入的字节,当接收到的第一个字节不是0XFF便重新检测,如果是,检测下面的字节是否分别为0XAA和0X55,如果是,就可以认为其后面的数据为有效数据,如果不是,重新检测。Host,Destination分别为主机和目的机地址。由于NRF903模块有发送,接收,掉电以及待机4种工作模式。在模式切换时,编程中要作相应的延时处理才能保证正确的接收和发送数据,具体延时见文献[1]。

3系统实现和测试

图1所示的系统为一个模数混和系统。视频信号为无线模拟传输;音频信号及控制信号为无线数字传输;视频模拟信号为单向传输。从机中的视频信号经过摄像头的采集和处理,不经过CPLD处理直接传到射频发射模块,由射频发射模块发射出去,主机通过相应的射频接收模块接收视频模拟信号同时把信号传送到终端设备(显示屏)。数字传输的信号包括音频信号和控制信号,均为双向传输。从机中的模拟语音信号经过语音芯片的处理转换为数字信号,传到CPLD,同时控制操作经过单片机的处理转换为相应的控制信号以及终端设备中的温度传感器的数据信号也传到CPLD,经过CPLD的处理转换成如表2所示的帧格式,再传到NRF903传输模块,通过模块的天线发射出去。

主机中,由相对应的NRF903模块接收数字信号,传到CPLD进行解包和处理,然后分别把音频信号和控制信号传到语音芯片和单片机中,音频信号经过语音芯片处理后送至扬声器,控制信号经过单片机的处理去控制各部分协调工作,数据信号传给响应的显示屏。主机到从机的信号也通过类似的方法传输。在本系统中,NRF903很好的实现了单片机采集系统、控制系统和音频系统的无线数据传输功能。

为了确保模式转换中正确的接收、发送以及解调数据,在配置中需加上配置时间。接收数据时要考虑模块模式转换时的转换时间。在配置完成后,模块就能通过DATA脚来收发数据。在射频模块配置结束后,MS2711A频谱仪分别在10m和50m的距离下测试的模块频谱特性如图3和图4所示,其工作频率为927MHz,中心频率符合设计要求,其幅度分别为-62dBm和-81dBm。射频模块系统的性能符合设计要求。

图3距离10m时的频谱图

图4距离50m时的频谱图

4结束语

本文中的无线系统解决方案已在家庭、小区、厂矿、仓库等场所中多次得到应用。目前各产品系统稳定,无线通信误码率低,可靠性高,安全性好,射频模块满足系统设计的要求。本系统通过适当的修改和扩展,还可以应用于远程多媒体监控等领域