1 引 言
在有差错信道中进行数据的高可靠性甚至无误码传输,可采用传统的差错重传(ARQ)和前向纠错(FEC)等技术,但这些技术都不可避免地存在时延和时延抖动,信道利用率低,开销大等弊端,不适合于需要一定的可靠性又要求实时传输或对突发业务立即进行处理的场合 ,如多媒体数据(语音,图像 ,文本数据)的通信、电力调度系统之间的通信、公安系统突发任务的下达等。基于TMS320C54的双MODEM可在一定程度上避免这些问题,它采用两路全双工的数据通信链路来进行数据传输,相当于用两条线路来传输一路信息,接收端根据两条线路的接收质量智能地决定接收哪路信息,自动切换,无需采用A RQ或FEC等技术就可实现数据的高可靠性传输。该系统采用DSP技术,以平衡对称设计思路 ,实现双MOD EM在同一平台上实施 ,并利用软件无线电技术实现多种选择灵活搭配,除了具有电路设计 、调试简单 、可靠性高和抗噪声能力强等特点外,还具有以下优点:
- 传输中心频率灵活可变,可适用于上音频电力线载波(f=2880Hz,3000Hz)、微波(f=1700Hz)、无线(f=1500Hz),以及电力线载波机话音通道(f=1200Hz)组成的通讯网中,采用本机传送数据可统一所有的MODEM型号,便于互换与维修。
- 解调部分具有AGC(自动增益控制)功能。
- 具有定性的误码显示,线路信噪比状况一目了然。
- 支持两个MODEM独立使用。
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由于双MODEM系统接收数据时要依据误码率的高低在两条线路间进行智能切换,有选择性地接收,从而实现数据的高可靠性传输。误码率的大小虽然是衡量线路传输状况的指标 ,但它是一个长期统计的结果,与当前线路传输质量无线性比例关系,在一小段时间内,有可能误码率高的线路传输的数据更正确,由于这种长期统计和短时数据的正确与否无线性比例关系,如果直接用数据流方式进行热切换,就存在误判并导致数据的误收和对短时突发误码反映迟钝和误码扩大的现象。因此必需将数据以一定长度为单位划分为一个个的帧(frame),再以帧为单位结合误码率进行判断、切换,这样就可以把误码发生的位置定位在一帧长度内,使切换更准确,数据更可靠,在分帧切换当中,发送端先将数据装帧打包,帧结构至少应包括帧号、帧数据长度、帧数据等。为此,我们定义了如图4所示的帧结构。帧结构采用类似HDLC的帧结构,帧起止标志固定为0x7e的8位数据,两端以0结束,中间是六连1,便于与帧数据相区分,帧结束标志与帧开始标志相同。CRC采用16位的M序列,为了提高CRC校验的计算速度,采用了查表法。
实际信道都不是理想的无差错信道,所传输的 数据总会出现一定的误码。为此,我们采用高速DSP技术所设计的双MODEM系统,除了具有一般MODEM的通用功能之外,更主要的是可在有差错的信道中,实时地进行数据的高可靠性甚至无误码传输。实际线路测试结果表明该系统在工作条件范围内,当归一化信噪比≥17dB时,对511伪随机码的误码率Pe≤1×10-6,在中低速语音压缩编码后使用双MODEM技术进行数据传输将有广阔的市场发展前景。
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