基于Wireless USB 技术的遥控设备设计

言将产生严重错误，需提到的是（ 15, 11） BCH码也存在相同的问题。

　　为解决（ 或降低） 上述问题（ 纠错位少和小错误变大错误的问题） ,项目组拟采用双（ 7,4） BCH 编码（ 低2 位不编码） ,即按权值分段编码，权值最高的4 位做一组BCH编码，较低的4 位作完全不相关的另一组BCH 码，这样不仅能纠正不止1 位错误，而且即使发生错纠，也是段内错误，减小错误程度，如图7 所示。

　　3. 3 CRC 校验技术

　　为了提高无线信息传输过程中数据传输的可靠性，系统将附加CRC16 于每一个数据包中。CRC16 是一个16 bit 的循环冗余校验码（ CRC） ,是使用USB 的CRC 多项式运算所得，可以检测所有单位和双位差错，检测率达所有可能差错的99. 998%.

　　3. 4 数据应答与重发

　　遥控操作完成后，用户需要明确操作结果。非视线内，用户只有通过接收端返回的信号判断是否正确操作。

　　Wireless USB 支持ACK 功能。接收端收到正确数据后自动发送ACK 信号。发射端发射数据前设定ACK 等待时长，发送完数据后，打开超时定时器开始计时，同时转入接收模式，如果超时时间到，未收到ACK 信号，重发数据，即自动重发操作。该功能使得即使一次遥控操作因干扰等原因信号未被接收机接收到，用户无须二次操作，遥控器会自动重发信号，直到操作完成。如果设定时间内收到ACK 信号，发射机进入睡眠模式。由此可避免误操作。

　　3. 5 载波监听与频率捷变（ 类认知无线电技术） 频率捷变，简单地说就是频率跳变，它只是在受到干扰时频率才发生改变，这一点与通常讲的跳频通信有本质的区别，如图8 所示。CYRF6936 提供98 个信道，每个信道的带宽为1 MHz,用户可通过频率捷变技术来避免强干扰。本项目根据应用实际，启用CYRF6936 的载波监听（ RSSI） 功能。各终端在接收模式下，通过读取寄存器RSSI_ADR（ 地址0×13） 的值判断当前信道上无线信号的功率密度即干扰强度。其工作时序为： 先进行监听，如果信道有强干扰则依跳频序列跳转到下一频道； 若无强干扰，则传输数据。

　　4 原理样机调试

　　实验室调试连接示意图如图9 所示。目前为止实验室曾做以下调试： SPI 口通信调试； 20 ms 精确控制发射调试； 无线收发调试； 采样发射和接收输出PWM 信号调试；半双工调试； 串口调试； 编译码调试； 频率捷变调试； 数据应答与重发调试。

　　工程调试结果如下： 对4 路舵机精确控制测试，发射机通过I /O 接口对4 路滑动变阻器电压采样调制发射，接收机接收信号解调输出1 ~2 ms 矩形脉冲信号，控制4 路舵机发生0° ~90°偏转； 有效通信距离测试，原理样机在室内10 m 范围内可实现有效控制，室外空旷地区控制距离可达30 m; 与其他无线通信系统共存性能测试，打开实验室所有设备及蓝牙、WiFi、WLAN 等，测试表明系统可在复杂电磁环境下正常工作。多功能测试： 1） 同一发射机下载不同程序控制不同接收机； 2） 同一发射机通过切换频道控制不同接收机； 3） 同一发射机通过调用不同PN 码子程序控制不同接收机。结果证明，能实现多功能遥控功能。

　　5 总结与展望

　　拟开发的遥控设备，以Wireless USB 技术为平台； 依托认知无线电、软件无线点理念； 充分利用频率捷变技术、数据应答与重发技术、CRC 校验技术、DSSS 技术、BCH 技术、RSSI 功能、TouchWake 功能，功耗低、抗干扰能力强，能在WiFi、ZigBee、WiMAX、蓝牙、无绳电话、微波炉等周围正常使用； 通过AGC 调节发射功率实现不同距离可变功率控制； 通过PN 码区分不同设备，通过网络ID 号实现同种设备不同个体的区分控制，即实现多功能。

　　与红外遥控相比，解决了红外遥控视线与距离、单向通信、高功耗三大局限。与其他频段遥控设备相比，该技术频带更宽，数传速率更高，设备体积更小。与其他2. 4 GHz技术相比，每个芯片拥有独立网络ID,支持TouchWake 功能。此外采用DSSS 技术，支持频率捷变与RSSI,复杂电磁环境中生命力更强，应用前景广阔。

　　但研究尚处于试验阶段，各种功能尚不完善，有待在以后的研究中深入开发。