一種雙向遠(yuǎn)程控制試井系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)
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本文所述系統(tǒng)擴(kuò)頻信號(hào)采用一系列短促的、可自同步的掃描頻率chirps作為載波，每個(gè)chirps一般持續(xù)100 μs，代表最基本的通信符號(hào)時(shí)間。由于chirps信號(hào)的線(xiàn)性?huà)呙鑾挶刃盘?hào)帶寬要大得多，其線(xiàn)性加速度較高，而等幅振蕩干擾的頻率加速度一般較穩(wěn)定，因此設(shè)計(jì)特定角加速度信號(hào)的濾波器可以將該干擾消除。此外chirps波形還具有很強(qiáng)的自相關(guān)特性，這種模糊邏輯相關(guān)性決定了所有通信系統(tǒng)中的設(shè)備，可以同時(shí)識(shí)別通信系統(tǒng)中任意設(shè)備發(fā)出的這種獨(dú)特波形，并且不需要在發(fā)送和接收設(shè)備間進(jìn)行同步。圖2所示為擴(kuò)頻載波chirps一個(gè)周期的波形圖。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/162077.htm
系統(tǒng)所選通訊接口控制器是一個(gè)高度集成化的收發(fā)器和信道存取接口，采用擴(kuò)頻載波(Spread Spectrum Carrier)技術(shù)，適用CEBus接口標(biāo)準(zhǔn)，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。通信物理層采用振幅移位鍵控(ASK)和反相鍵控(PRK)兩種載波調(diào)制方式，如圖3所示，其中ASK調(diào)制用于信息包的前同步碼，分別由高電平、低電平表征chirps的有無(wú)。已編碼數(shù)據(jù)段采用PRK調(diào)制方式，利用相差180°的兩種相位S1、S2對(duì)所傳數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼表示。數(shù)據(jù)幀中“0”和“1”分別用與載波同相和反相的信號(hào)來(lái)調(diào)制、傳送，PRK調(diào)制能夠與信號(hào)標(biāo)志位保持良好的相關(guān)性并能很好地進(jìn)行跟蹤，在該環(huán)境下長(zhǎng)線(xiàn)傳輸性能明顯優(yōu)于A(yíng)SK，實(shí)際可實(shí)現(xiàn)9．6kbps的傳輸速率，很好地滿(mǎn)足實(shí)際實(shí)時(shí)操作的需求。
實(shí)際通信模塊實(shí)現(xiàn)原理及過(guò)程描述：模擬通信信號(hào)首先進(jìn)入擴(kuò)頻處理模塊，然后經(jīng)緩存放大及ADC轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。對(duì)輸入信號(hào)的數(shù)字處理包括采用匹配濾波對(duì)擴(kuò)頻載波chirps進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，并追蹤已接收到的信號(hào)。將接收到的信號(hào)信息經(jīng)由特定數(shù)字信號(hào)處理電路傳輸至邏輯接口進(jìn)行解碼，按照已制定通信協(xié)議分配并最終分組傳輸至主處理模塊進(jìn)行處理。擴(kuò)頻處理后的模擬信號(hào)經(jīng)功率放大模塊放大輸出并最終耦合至無(wú)線(xiàn)發(fā)射天線(xiàn)，完成無(wú)線(xiàn)信號(hào)的發(fā)射和接收功能，圖4所示即為無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收模塊示意圖。
評(píng)論