【正文】 ，提高系統(tǒng)的適應(yīng)能力。判斷同步的標(biāo)準(zhǔn)可以設(shè)定為采樣時(shí)鐘在碼元中心左右（為位同步跟蹤誤差）時(shí)，可以認(rèn)為位同步，否則是沒(méi)有完成位同步，需要重新捕獲和跟蹤。的取值根據(jù)系統(tǒng)對(duì)同步跟蹤的誤差要求，如果太小，則對(duì)同步跟蹤的要求條件很?chē)?yán)格，同步的時(shí)鐘需要多次調(diào)整，如果太大，則會(huì)引起同步時(shí)鐘的抖動(dòng)過(guò)大。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率和實(shí)驗(yàn)測(cè)試情況，的取值 (5)圖13 位同步判定時(shí)鐘調(diào)整并不是捕獲到每一次跳變沿都要進(jìn)行時(shí)鐘調(diào)整。實(shí)際測(cè)試證明每接收8bit進(jìn)行一次位同步是可以保持較好的同步狀態(tài)的。設(shè)置一個(gè)位同步計(jì)數(shù)器SCOUNT。每完成一次位同步，SCOUNT加1；每丟失一次位同步則SCOUNT減1。如果連續(xù)完成8次位同步，則進(jìn)入同步跟蹤狀態(tài)。如果0SCOUNT8,則此時(shí)進(jìn)入準(zhǔn)同步狀態(tài)，但可以不進(jìn)行時(shí)鐘調(diào)整（本系統(tǒng)設(shè)計(jì)是每次都需要時(shí)鐘調(diào)整）；如果SCOUNT=0，則進(jìn)入捕獲態(tài)，需要重新進(jìn)行位同步時(shí)鐘調(diào)整。其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：圖 13 位同步的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖因?yàn)榻邮招盘?hào)為曼徹斯特碼，則只需要對(duì)發(fā)生在原碼元中央的跳變進(jìn)行時(shí)鐘調(diào)整。發(fā)生在其他地方的跳變沿不予采用，這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)判別采樣時(shí)刻到該跳變沿之間的時(shí)間長(zhǎng)度D，和曼徹斯特碼碼元寬度M之間的關(guān)系來(lái)識(shí)別。如果DM則該跳變沿不是發(fā)生在原碼元中間，反之則是發(fā)生在原碼元中間。如上文所述，在單片機(jī)時(shí)鐘頻率為8MHz，碼率為1Kbps時(shí)，曼徹斯特碼的采樣時(shí)鐘頻率為2KHz，脈沖寬度為500ms。如果位同步，則采樣時(shí)刻到曼徹斯特碼的中心跳變沿時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)為250ms，即TB的計(jì)數(shù)值CCR0為脈沖寬度的一半。 (6)圖14給出實(shí)驗(yàn)中捕獲中斷讀出的TB_CCR0的值。從圖中可以看出，同步時(shí)鐘的采樣點(diǎn)逐漸收斂于碼元中心，并在以后的接收中實(shí)現(xiàn)了跟蹤，完成了良好的同步。同步跟蹤的瞬時(shí)最大誤差 (7)圖14 位同步跟蹤的誤差分析本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸格式為[8]：同步時(shí)鐘，即兩個(gè)字節(jié)0xFF經(jīng)過(guò)曼徹斯特編碼后，輸出波形為16個(gè)方波，便于進(jìn)行碼元速率（波特率）的測(cè)量和位同步的捕獲。同步頭采用七位巴克碼，即11110010，作為幀同步標(biāo)志。ID號(hào)在多點(diǎn)通信中由于標(biāo)識(shí)接收機(jī)的序號(hào)。數(shù)據(jù)包包含要傳輸?shù)男畔?，采用定長(zhǎng)數(shù)據(jù)包格式10個(gè)字節(jié)。校驗(yàn)字節(jié)是16位CRC校驗(yàn)碼，用于檢測(cè)是否發(fā)生差錯(cuò)。這里還設(shè)置了結(jié)束標(biāo)志“@@”，以標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)傳輸完畢。接收端采用幀同步碼的移位法來(lái)尋找?guī)叫盘?hào)。其實(shí)現(xiàn)方法為：在單片機(jī)里設(shè)置16bit移位寄存器，幀同步狀態(tài)位SYNC_FLAG，標(biāo)志系統(tǒng)的同步狀態(tài)。單片機(jī)最開(kāi)始將接收的碼元移入SYNC寄存器，并且判斷是否是同步頭0xF2。如果不是繼續(xù)移入下一位碼元。如果是同步頭則令幀同步狀態(tài)位SYNC_FLAG為1，并且以此為起點(diǎn)，將接收到的碼元，按每16位（一個(gè)字節(jié)經(jīng)過(guò)曼徹斯特編碼后變?yōu)閮蓚€(gè)字節(jié)）存入接收緩存中，直到接收到結(jié)束標(biāo)志“@@”。數(shù)據(jù)接收完成后，對(duì)其進(jìn)行曼徹斯特解碼，解碼方法如上文所述。將本次接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)，并與接收的CRC校驗(yàn)字進(jìn)行比較，如果一致則輸出到LCD顯示，如果不一樣則丟棄這一幀。在接收新的數(shù)據(jù)之前，復(fù)位相關(guān)的寄存器和標(biāo)志位，為下一次接收做準(zhǔn)備。在數(shù)字信息傳輸中，幀同步信號(hào)是一些特定的碼組，這種幀同步碼組通常是在某段時(shí)間集中插入信息碼流?？紤]到時(shí)間位置的確定，要在建立了各碼元的正確時(shí)間關(guān)系后才有能實(shí)現(xiàn)，所以幀同步一般是在位同步的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。幀同步的方法主要有集中插入法和分集插入法。本系統(tǒng)接收機(jī)使用的是集中插入特殊碼元的幀同步方法。集中插入就是把特殊的幀同步碼組集中插在一幀的特定位置（一般是一幀的開(kāi)始）。接收端一旦檢測(cè)到這個(gè)特定碼組就確定了幀的起始位置，從而獲得幀同步。此種方法可以迅速糾正幀失步，即一旦幀失步，只要在下一幀同步碼就能恢復(fù)幀同步。 幀同步對(duì)系統(tǒng)的要求：1．同步的捕捉（同步建立）時(shí)間要短， 2. 在一定的同步引入時(shí)間要求下，幀同步信號(hào)占用的碼組長(zhǎng)度應(yīng)越短越好。3. 同步系統(tǒng)的工作要穩(wěn)定可靠，一旦建立同步狀態(tài)后，系統(tǒng)不應(yīng)因信道的正常誤碼而失步，即幀同步系統(tǒng)應(yīng)具有一定的抗干擾能力，能識(shí)別假失步和避免偽同步。數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)誤碼而影響同步。一種是由信道噪聲等原因引起的隨機(jī)誤碼。此類(lèi)誤碼造成幀同步碼的丟失往往是一種假失步現(xiàn)象。因此，一般規(guī)定幀同步信號(hào)丟失的時(shí)間超過(guò)一定限度時(shí)，才宣布幀同步態(tài)丟失，然后開(kāi)始新的同步搜索（捕捉態(tài)）。這段時(shí)間稱(chēng)作前方保護(hù)時(shí)間。然而，無(wú)論選用何種幀同步碼型，信息碼流中都有可能出現(xiàn)與幀同步碼圖案相同的碼組，即偽同步碼。所以也不能一經(jīng)發(fā)現(xiàn)符合幀同步碼組的信號(hào)就進(jìn)入同步態(tài)。只有當(dāng)幀同步信號(hào)連續(xù)來(lái)了幾幀或一段時(shí)間后，同步系統(tǒng)才可發(fā)出指令進(jìn)入同步態(tài)，這段時(shí)間成為后方保護(hù)時(shí)間。第8章 測(cè)試平臺(tái)及系統(tǒng)測(cè)試本系統(tǒng)測(cè)試主要包括兩個(gè)測(cè)試，一是基于理想信道，直通傳輸研究數(shù)據(jù)通信物理層與數(shù)據(jù)鏈路層是否可行，一個(gè)是基于無(wú)線信道。測(cè)試 1．基于理想信道的通信測(cè)試 發(fā)送的文本信息： 收到的文本信息： 結(jié)論：從收發(fā)情況看，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路可行，可完成數(shù)據(jù)傳輸和相應(yīng)的處理。 測(cè)試原理框圖如圖18，實(shí)物聯(lián)機(jī)圖如圖19。待發(fā)送信息來(lái)自PC機(jī)的串口，經(jīng)過(guò)發(fā)送端單片機(jī)進(jìn)行編碼后，通過(guò)連接線送人接收端單片機(jī)進(jìn)行解碼。通過(guò)兩端的LCD顯示觀察收發(fā)是否一致，也可以通過(guò)串口送入PC做進(jìn)一步處理。圖 18基于理想信道的通信測(cè)試框圖圖 19 基于理想信道的通信測(cè)試的實(shí)物聯(lián)機(jī)圖2．基于實(shí)際無(wú)線信道的通信測(cè)試測(cè)試情況如表2表2基于實(shí)際無(wú)線信道的通信測(cè)試發(fā)送文本：接收天線：環(huán)天線文本信息長(zhǎng)度：16測(cè)試環(huán)境：實(shí)驗(yàn)室波特率：1KBaud通信距離：10m發(fā)射功率：測(cè)試時(shí)間：2011年5月21日15時(shí)發(fā)射天線：偶極子天線測(cè)試結(jié)果：圖19發(fā)送端原理框圖圖20 接收端原理框圖【要求】論文上交份數(shù)：（論文正文及管理文檔）紙質(zhì)各兩份 + 電子文檔論文保存格式：（學(xué)生學(xué)號(hào)）_（論文頁(yè)數(shù)）_（指導(dǎo)老師姓名）.doc例：【友情提醒】在書(shū)寫(xiě)畢業(yè)論文時(shí)，最好是先將文章的提綱設(shè)置完整（包括字體、字號(hào)、標(biāo)題級(jí)別等），再在相應(yīng)的位置添加正文，最后再生成全文的目錄。圖21 基于實(shí)際無(wú)線信道的通信測(cè)試的發(fā)送端聯(lián)機(jī)圖圖 22 發(fā)送天線（偶極子天線）由圖2圖22可以看出，發(fā)送端硬件主要由高頻功率放大器、鎖相環(huán)頻率合成器、天線、MSP430FG4618單片機(jī)系統(tǒng)及電源等模塊組成。圖23 基于實(shí)際無(wú)線信道的通信測(cè)試接收端端聯(lián)機(jī)圖 圖24 接收天線（環(huán)天線）從圖2圖25可以看出，接收端硬件主要由超外差接收機(jī)、音頻功率放大器、接收天線、MSP430單片機(jī)系統(tǒng)以及電源等主要模塊組成。 圖 25基于實(shí)際無(wú)線信道的通信測(cè)試結(jié)果 圖25是該系統(tǒng)測(cè)試的結(jié)果，收發(fā)兩端數(shù)據(jù)一致，未發(fā)現(xiàn)有無(wú)碼，數(shù)據(jù)鏈路可行，可以進(jìn)行短波無(wú)線通信；且人機(jī)界面良好，易于觀察收發(fā)情況，便于調(diào)試。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不發(fā)送信息時(shí)，在接收端也會(huì)接收到幅度比較大的噪聲信號(hào)，容易會(huì)引起單片機(jī)誤判為有信息要傳輸；且先發(fā)送出來(lái)的信息，在接收端解調(diào)出來(lái)時(shí)信噪比很差，直到較多信息發(fā)過(guò)來(lái)以后，信噪比會(huì)比較高。因而，我們?cè)诎l(fā)送信息數(shù)據(jù)之前，在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)送0xFF(沒(méi)有意義，也不影響數(shù)據(jù)接收)，經(jīng)過(guò)曼徹斯特編碼后即為連續(xù)的方波，然后再發(fā)送信息數(shù)據(jù)。這樣在接收端解調(diào)出來(lái)的波形上疊加的噪聲還小，且單片機(jī)可以正確無(wú)誤的完成數(shù)據(jù)接收和處理。在與上面測(cè)試相同的測(cè)試條件下，將待發(fā)送的文本信息改為發(fā)送一篇英文文章（文章名為T(mén)ina，見(jiàn)附錄），文章含空格共有318個(gè)字節(jié)。經(jīng)過(guò)該通信系統(tǒng)，在接收端未發(fā)現(xiàn)誤碼，即接收到的信息與發(fā)送的信息完全一致。由此可見(jiàn)該通信系統(tǒng)具有較高的可靠性。第9章 總結(jié)致 謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，離不開(kāi)飛思卡爾智能車(chē)實(shí)驗(yàn)室的尹建新老師給我的大力支持。他不僅給我提供實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和系統(tǒng)平臺(tái)，還在電路設(shè)計(jì)方面給了我很多的指導(dǎo)和建議，在此對(duì)尹建新老師表示深深的感謝。在進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)與制作時(shí)，饒文貴老師給予了我很大的幫助。在整個(gè)設(shè)計(jì)與制作的過(guò)程中，我向饒老師請(qǐng)教了很多問(wèn)題，他總會(huì)很耐心的給予細(xì)致的講解。還有在本設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)過(guò)程中，饒老師多次幫我參閱，指出其中寫(xiě)得不好的地方，并提出修改意見(jiàn)。在此向饒老師致以最衷心的感謝。在軟件編程和算法處理方面，陳琨老師給我講解了很多相關(guān)的內(nèi)容，給予了我很大的幫助。在此也謝謝陳老師。最后還要感謝在制作畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中幫助過(guò)我的其他老師和同學(xué)們，正是有了你們的幫助和支持，我才能順利完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)。 吳 嘉 2010年5月20日參考文獻(xiàn)[1] 張昊飏,馬旭,[J]. 電子產(chǎn)品大世,(11):4850[2] 楊儒貴.《電磁場(chǎng)與電磁波》(第二版) [M].北京:.[3] 華成英,童詩(shī)白.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第四版）[M].北京:高等教育出版社, 2000.[4] 卓晴,黃開(kāi)勝,邵貝貝.《學(xué)做智能車(chē)――挑戰(zhàn)“飛思卡爾”杯》[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.[5] 李仕伯,[J].電子產(chǎn)品大世,(12):4144[6] 孫同景,陳桂友.《Freescale 9S12十六位單片機(jī)原理及嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)》 [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,.[7] 譚浩強(qiáng),《C程序設(shè)計(jì)》（第三版）[M].北京:清華大學(xué)出版社出版， 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