基于gsm飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括上位機、近端機以及遠端機。而該方法包括：將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至近端機；近端機生成參考信號以及對監(jiān)控量數(shù)據(jù)依次進行打包、循環(huán)冗余校驗編碼、4B/5B編碼以及FSK調(diào)制處理后得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，并將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)和參考信號發(fā)送至遠端機；遠端機根據(jù)參考信號進行頻偏估計以實現(xiàn)頻偏校正，以及對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)依次進行FSK解調(diào)、4B/5B解碼、循環(huán)冗余校驗解碼以及解包處理后獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)。通過采用本發(fā)明，就能夠無需依賴GSM網(wǎng)絡以及SIM卡，節(jié)省成本，而且遠端機還會實現(xiàn)頻偏估計校正，因此本發(fā)明的穩(wěn)定性和可靠性很高。本發(fā)明廣泛應用于GSM飛地壓擴系統(tǒng)中。
【專利說明】基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通訊領域，尤其涉及一種基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]技術詞解釋
[0003]4B/5B編碼:一種信道編碼的方法，用5比特的二進制碼來代表4比特的二進制碼，此編碼的目的是讓碼流產(chǎn)生足夠多的跳變。
[0004]FSK:頻移鍵控，通信系統(tǒng)中的調(diào)制方法。
[0005]CRC:循環(huán)冗余校驗，通信系統(tǒng)中的檢錯方法。
[0006]對于現(xiàn)有基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方案，其主要是利用集成的GSM收發(fā)模塊和SM卡，通過短信或數(shù)傳的方式從而實現(xiàn)近端機對遠端機的無線監(jiān)控，即現(xiàn)有基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方案是依賴現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡，并且通過SIM卡發(fā)送短信來實現(xiàn)監(jiān)控信息的傳輸。然而，這種傳統(tǒng)的方案存在一些缺點，例如:數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾时容^緩慢，同時也不能傳輸大量的監(jiān)控信息；由于需要采用SIM卡以及利用短信方式來實現(xiàn)近端機對遠端機的無線監(jiān)控，因此大大提高了成本；過度依賴現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡，因此，當當?shù)氐腉SM網(wǎng)絡信號非常微弱時，那么這一方案則變得不可靠，難以實現(xiàn)無線監(jiān)控，穩(wěn)定性極度低下。另外，現(xiàn)有基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方案，其并沒有對遠端機進行頻偏校正，因此，容易出現(xiàn)監(jiān)控信息丟失，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰的情況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種無需依賴GSM網(wǎng)絡、穩(wěn)定性高以及可靠性高的基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供一種無需依賴GSM網(wǎng)絡、穩(wěn)定性高以及可靠性高的基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法。
[0009]本發(fā)明所采用的技術方案是:基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0010]上位機，用于將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至近端機；
[0011]近端機，用于生成用于頻偏估計校正的參考信號，以及對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且對接收的監(jiān)控量數(shù)據(jù)依次進行打包處理、循環(huán)冗余校驗編碼處理、4B/5B編碼處理以及FSK調(diào)制處理后得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，接著將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)和參考信號發(fā)送至遠端機；
[0012]遠端機，用于對由近端機傳來的參考信號和FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且對接收的FSK調(diào)制數(shù)據(jù)依次進行FSK解調(diào)處理、4B/5B解碼處理、循環(huán)冗余校驗解碼處理以及解包處理后獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)，以及根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正。[0013]進一步，所述的近端機包括:
[0014]參考信號生成模塊，用于生成用于頻偏估計校正的參考信號，并且將生成的參考信號發(fā)送至第一信號發(fā)射單元；
[0015]第一 ARM處理器芯片，用于對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且通過SPI協(xié)議進而將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一打包模塊；
[0016]第一打包模塊，用于對由第一 ARM處理器芯片傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行打包處理，從而得到打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)，然后將打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊；
[0017]第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊，用于對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，然后在打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)這一整個數(shù)據(jù)流的后面添加16比特的校驗碼，從而生成CRC校驗處理數(shù)據(jù)，并且將CRC校驗處理數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 4B/5B編碼模塊；
[0018]第一 4B/5B編碼模塊，用于對CRC校驗處理數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)預設的規(guī)則從而將并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)，然后，在所述并行五位比特流的數(shù)據(jù)的信息頭部插入校驗值，從而生成4B/5B編碼數(shù)據(jù)，將生成的4B/5B編碼數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 FSK調(diào)制模塊；
[0019]第一 FSK調(diào)制模塊，用于對4B/5B編碼數(shù)據(jù)進行接收，并且對4B/5B編碼數(shù)據(jù)進行FSK調(diào)制處理，從而得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，然后將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至第一信號發(fā)射單元；
[0020]第一信號發(fā)射單元，用于對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號進行接收，并且對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號依次進行數(shù)字上變頻處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換處理以及射頻處理后進而得到射頻信號，并且將射頻信號通過天線發(fā)射至遠端機。
[0021]進一步，所述的遠端機包括:
[0022]第一信號接收單元，用于對由近端機傳來的射頻信號進行接收，并且對接收的射頻信號依次進行射頻處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換處理、數(shù)字下變頻處理以及數(shù)字濾波處理后，進而得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號，然后將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 FSK解調(diào)模塊，以及將參考信號發(fā)送至頻偏估計校正模塊；
[0023]第一 FSK解調(diào)模塊，用于對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行解調(diào)后獲得FSK解調(diào)數(shù)據(jù)，將FSK解調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 4B/5B解碼模塊；
[0024]第一 4B/5B解碼模塊，用于對FSK解調(diào)數(shù)據(jù)進行接收，并且對FSK解調(diào)數(shù)據(jù)中的校驗值進行檢測，從而判斷這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)是否有效，當判斷結(jié)果為這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)是有效的，則根據(jù)校驗值從而獲得這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)的開始位置，并且根據(jù)獲得的開始位置，從而對這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)進行4B/5B解碼處琿后獲得4B/5B解碼數(shù)據(jù)，并將4B/5B解碼數(shù)據(jù)發(fā)送至第一循環(huán)冗余校驗解碼模塊；
[0025]第一循環(huán)冗余校驗解碼模塊，用于對4B/5B解碼數(shù)據(jù)進行接收，并且對4B/5B解碼數(shù)據(jù)進行校驗，當校驗結(jié)果為出錯，則丟棄4B/5B解碼數(shù)據(jù)這一數(shù)據(jù)包，而當校驗結(jié)果為正確，則除去4B/5B解碼數(shù)據(jù)中的校驗碼，從而獲得打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)，并將打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一解包模塊；
[0026]第一解包模塊，用于對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行解包處理，從而獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)，然后通過SPI協(xié)議進而將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第二 ARM處理器
-H-* I I
心片；
[0027]第二 ARM處理器芯片，用于對監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至PC端，以實現(xiàn)PC端的監(jiān)控量設置以及將監(jiān)控信息反饋至近端機上；
[0028]頻偏估計校正模塊，用于對參考信號進行接收，并且根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正。
[0029]進一步，所述的參考信號為IQ信號，而所述的頻偏估計校正模塊包括:
[0030]數(shù)據(jù)分段累加處理模塊，用于對IQ信號進行接收，并且對IQ信號進行采樣，然后
對IQ信號的前*個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第一疊加數(shù)據(jù)，并將第一疊加數(shù)據(jù)發(fā)送
至復數(shù)相乘模塊，以及對IQ信號的后#個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第二疊加數(shù)據(jù)，并
2
將第二疊加數(shù)據(jù)發(fā)送至Q路取反模塊；
[0031]Q路取反模塊，用于將第二疊加數(shù)據(jù)中的Q路信號取反后得到第三疊加數(shù)據(jù)，并且將第三疊加數(shù)據(jù)發(fā)送至復數(shù)相乘模塊；
[0032]復數(shù)相乘模塊，用于對第一疊加數(shù)據(jù)和第三疊加數(shù)據(jù)進行接收，并且對第一疊加數(shù)據(jù)和第三疊加數(shù)據(jù)進行復數(shù)相乘后得到復數(shù)相乘數(shù)據(jù)，將復數(shù)相乘數(shù)據(jù)發(fā)送至頻偏計算模塊；
[0033]頻偏計算模塊，用于對復數(shù)相乘數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)復數(shù)相乘數(shù)據(jù)進而計算得出頻偏估計值后，將頻偏估計值發(fā)送至頻偏校正預處理模塊；
[0034]頻偏校正預處理模 塊，用于對頻偏估計值進行接收，并且判斷頻偏估計值是正數(shù)還是負數(shù)，當頻偏估計值為正數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行正向調(diào)整，而當頻偏估計值為負數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行負向調(diào)整，從而實現(xiàn)頻偏校正；
[0035]N表示采樣點的總個數(shù)。
[0036]進一步，所述預設的規(guī)則，其具體為:
[0037]在并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)時，并行五位比特流的數(shù)據(jù)所包含的每一個5位比特碼組中不含多于3個O或者包含不少于2個I。
[0038]本發(fā)明所采用的另一技術方案是:基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法，該方法包括:
[0039]上位機將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至近端機；
[0040]所述的近端機生成用于頻偏估計校正的參考信號；
[0041]所述的近端機對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)依次進行打包處理、循環(huán)冗余校驗編碼處理、4B/5B編碼處理以及FSK調(diào)制處理后得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，接著將參考信號和FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至遠端機；
[0042]所述遠端機對由近端機傳來的參考信號和FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正；
[0043]所述遠端機對接收的FSK調(diào)制數(shù)據(jù)依次進行FSK解調(diào)處理、4B/5B解碼處理、循環(huán)冗余校驗解碼處理以及解包處理后獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)。
[0044]進一步，所述的循環(huán)冗余校驗編碼處理這一步驟，其具體為:
[0045]對打包處理后輸出的打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，然后在打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)這一整個數(shù)據(jù)流的后面添加16比特的校驗碼，從而生成CRC校驗處理數(shù)據(jù)。[0046]進一步，所述的4B/5B編碼處理這一步驟，其具體為:
[0047]對CRC校驗處理數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)預設的規(guī)則從而將并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)，然后，在所述并行五位比特流的數(shù)據(jù)的信息頭部插入校驗值，從而生成4B/5B編碼數(shù)據(jù)。
[0048]進一步，所述的參考信號為IQ信號，并且所述根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正這一步驟，其具體為:[0049]對IQ信號進行采樣；
[0050]對IQ信號的前f個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第一疊加數(shù)據(jù)；
[0051]對IQ信號的后#個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第二疊加數(shù)據(jù)，然后將第二疊
加數(shù)據(jù)中的Q路信號取反后得到第三疊加數(shù)據(jù)；
[0052]對第一疊加數(shù)據(jù)和第三疊加數(shù)據(jù)進行復數(shù)相乘，進而得到復數(shù)相乘數(shù)據(jù)；
[0053]根據(jù)復數(shù)相乘數(shù)據(jù)進而計算得出頻偏估計值；
[0054]判斷頻偏估計值是正數(shù)還是負數(shù)，當頻偏估計值為正數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行正向調(diào)整，而當頻偏估計值為負數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行負向調(diào)整，從而實現(xiàn)頻偏校正；
[0055]N表示采樣點的總個數(shù)。
[0056]進一步，所述預設的規(guī)則，其具體為:
[0057]在并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)時，并行五位比特流的數(shù)據(jù)所包含的每一個5位比特碼組中不含多于3個O或者包含不少于2個I。
[0058]本發(fā)明的有益效果是:通過采用本發(fā)明的系統(tǒng)，就無需依賴GSM網(wǎng)絡以及SIM卡來進行無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸，這樣不僅能夠節(jié)約成本，而且能夠大大提高無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。另外，本發(fā)明的遠端機在接收處理監(jiān)控量數(shù)據(jù)的同時，還實現(xiàn)頻偏估計及校正，因此能夠減少監(jiān)控量數(shù)據(jù)丟失的情況，而且能夠提高監(jiān)控量數(shù)據(jù)識別的準確度，以及進一步地提高本發(fā)明系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0059]本發(fā)明的另一有益效果是:通過采用本發(fā)明的方法，GSM飛地壓擴系統(tǒng)就無需依賴GSM網(wǎng)絡以及SM卡來進行無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸，這樣不僅能夠節(jié)約成本，而且能夠大大提高無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。另外，遠端機在接收處理監(jiān)控量數(shù)據(jù)的同時，還會實現(xiàn)頻偏估計及校正，因此能夠減少監(jiān)控量數(shù)據(jù)丟失的情況，提高監(jiān)控量數(shù)據(jù)識別的準確度，以及進一步地提高無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0060]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0061]圖1是頻偏的原理不意圖；
[0062]圖2是頻偏估計的數(shù)學模型示意圖；
[0063]圖3是本發(fā)明一種基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構框圖；
[0064]圖4是本發(fā)明系統(tǒng)中第一信號發(fā)射單元的具體實施結(jié)構框圖；[0065]圖5是本發(fā)明系統(tǒng)中第一信號接收單元的具體實施結(jié)構框圖；
[0066]圖6是本發(fā)明系統(tǒng)中頻偏估計校正模塊的具體實施結(jié)構框圖；
[0067]圖7是本發(fā)明一種基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0068]為了能夠更好地對本發(fā)明的方法以及系統(tǒng)進行理解，因此以下對CRC原理、頻偏以及頻偏估計的原理進行解釋。
[0069]1、CRC 原理
[0070]在K位信息碼后再拼接R位的校驗碼，整個編碼長度為N位，因此，這種編碼又叫(N，K)碼。對于一個給定的(N，K)碼，可以證明存在一個最高次冪為N-K = R的多項式G(x)0根據(jù)G(X)可以生成K位信息的校驗碼，而G(X)叫做這個CRC碼的生成多項式。校驗碼的具體生成過程為:假設發(fā)送信息用信息多項式C(X)表示，將CU)左移R位，則可表示成CU) *2的R次方，這樣CU)的右邊就會空出R位，這就是校驗碼的位置。通過CU) *2的R次方除以生成多項式G(X)得到的余數(shù)就是校驗碼。
[0071]2、頻偏
[0072]在無線通信系統(tǒng)中，接收機一般有自己的振蕩器產(chǎn)生本地載波，并用這個載波和接收信號相乘實現(xiàn)下變頻。但由于多普勒頻移和振蕩器的精度等因素，使得接收信號的載波和本地載波并不完全同步，存在頻率偏移(簡稱頻偏)。如圖1所示，發(fā)送設備采用的中心頻率為f。，而在接收時，接收機希望能夠產(chǎn)生與發(fā)送設備同頻同相的載波從而實現(xiàn)下變
頻，但是由于頻偏的影 響，接收機得到的載波則變成I。
[0073]3、頻偏估計的原理
[0074]載波頻偏估計算法的原理就是利用接收的觀測信號構造出待估計序列，然后經(jīng)過一定的運算處理得到頻偏值，隨后對接收機進行頻偏補償，從而實現(xiàn)發(fā)射端和接收端的載波頻率同步。如圖2所示，其為頻偏估計的數(shù)學模型，其中s(t)是發(fā)送信號，Y(t)是接收到的信號。
[0075]而在AWGN信道中，接收濾波器的輸出信號可以表示為:
[0076]y(k) = c(k)eH2^k^+n(klk = \χ ………,N
[0077]其中c(k)是調(diào)制信號，N代表頻偏估計中利用的接收信號的數(shù)據(jù)長度N，&為采樣時間歸一化的未知載波頻偏。而Θ是初相位，一般如果只考慮頻偏估計，假設Θ為O或是已知,那么；；則代表均值為0，方差為σ 2的獨立同分布復高斯白噪聲。
[0078]以下對本發(fā)明的系統(tǒng)及方法進行詳細的解釋和描述。
[0079]如圖3至所示，基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0080]上位機，用于將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至近端機；
[0081]近端機，用于生成用于頻偏估計校正的參考信號，以及對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且對接收的監(jiān)控量數(shù)據(jù)依次進行打包處理、循環(huán)冗余校驗編碼處理、4Β/5Β編碼處理以及FSK調(diào)制處理后得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，接著將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)和參考信號發(fā)送至遠端機；[0082]遠端機，用于對由近端機傳來的參考信號和FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且對接收的FSK調(diào)制數(shù)據(jù)依次進行FSK解調(diào)處理、4B/5B解碼處理、循環(huán)冗余校驗解碼處理以及解包處理后獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)，以及根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正。
[0083]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的近端機包括:
[0084]參考信號生成模塊，用于生成用于頻偏估計校正的參考信號，并且將生成的參考信號發(fā)送至第一信號發(fā)射單元；
[0085]第一 ARM處理器芯片，用于對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且通過SPI協(xié)議進而將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一打包模塊；
[0086]第一打包模塊，用于對由第一 ARM處理器芯片傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行打包處理，從而得到打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)，然后將打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊；
[0087]第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊，用于對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，然后在打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)這一整個數(shù)據(jù)流的后面添加16比特的校驗碼，從而生成CRC校驗處理數(shù)據(jù)，并且將CRC校驗處理數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 4B/5B編碼模塊；
[0088]第一 4B/5B編碼模塊，用于對CRC校驗處理數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)預設的規(guī)則從而將并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)，然后，在所述并行五位比特流的數(shù)據(jù)的信息頭部插入校驗值，從而生成4B/5B編碼數(shù)據(jù)，將生成的4B/5B編碼數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 FSK調(diào)制模塊；
[0089]第一 FSK調(diào)制模塊，用于對4B/5B編碼數(shù)據(jù)進行接收，并且對4B/5B編碼數(shù)據(jù)進行FSK調(diào)制處理，從而得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，然后將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至第一信號發(fā)射單元；
[0090]第一信號發(fā)射單元，用于對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號進行接收，并且對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號依次進行數(shù)字上變頻處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換處理以及射頻處理后進而得到射頻信號，并且將射頻信號通過天線發(fā)射至遠端機。而第一打包模塊、第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊、第一 4B/5B編碼模塊、第一 FSK調(diào)制模塊以及參考信號生成模塊均是通過第一 FPGA芯片進而實現(xiàn)的。
[0091]進一步作為優(yōu)選的實施方式，如圖4所示，所述第一信號發(fā)射單元包括第一數(shù)字上變頻處理模塊，所述第一數(shù)字上變頻處理模塊的輸出端依次連接有第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第一射頻處理模塊以及第一天線，而所述第一 FSK調(diào)制模塊的輸出端與參考信號生成模塊的輸出端均與第一數(shù)字上變頻處理模塊的輸入端連接。由此可知，F(xiàn)SK調(diào)制數(shù)據(jù)和參考信號均依次經(jīng)過第一數(shù)字上變頻處理模塊、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第一射頻處理模塊以及第一天線，進而發(fā)射至遠端機上。
[0092]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的遠端機包括:
[0093]第一信號接收單元，用于對由近端機傳來的射頻信號進行接收，并且對接收的射頻信號依次進行射頻處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換處理、數(shù)字下變頻處理以及數(shù)字濾波處理后，進而得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號，然后將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 FSK解調(diào)模塊，以及將參考信號發(fā)送至頻偏估計校正模塊；
[0094]第一 FSK解調(diào)模塊，用于對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行解調(diào)后獲得FSK解調(diào)數(shù)據(jù)，將FSK解調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 4B/5B解碼模塊；
[0095]第一 4B/5B解碼模塊，用于對FSK解調(diào)數(shù)據(jù)進行接收，并且對FSK解調(diào)數(shù)據(jù)中的校驗值進行檢測，從而判斷這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)是否有效，當判斷結(jié)果為這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)是有效的，則根據(jù)校驗值從而獲得這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)的開始位置，并且根據(jù)獲得的開始位置，從而對這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)進行4B/5B解碼處理后獲得4B/5B解碼數(shù)據(jù)，并將4B/5B解碼數(shù)據(jù)發(fā)送至第一循環(huán)冗余校驗解碼模塊；
[0096]第一循環(huán)冗余校驗解碼模塊，用于對4B/5B解碼數(shù)據(jù)進行接收，并且對4B/5B解碼數(shù)據(jù)進行校驗，當校驗結(jié)果為出錯，則丟棄4B/5B解碼數(shù)據(jù)這一數(shù)據(jù)包，而當校驗結(jié)果為正確，則除去4B/5B解碼數(shù)據(jù)中的校驗碼，從而獲得打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)，并將打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一解包模塊；
[0097]第一解包模塊，用于對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行解包處理，從而獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)，然后通過SPI協(xié)議進而將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第二 ARM處理器
-H-* I I
心片；
[0098]第二 ARM處理器芯片，用于對監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至PC端，以實現(xiàn)PC端的監(jiān)控量設置以及將監(jiān)控信息反饋至近端機上；
[0099]頻偏估計校正模塊，用于對參考信號進行接收，并且根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正，這樣則能夠減少監(jiān)控量數(shù)據(jù)丟失的情況，而且能夠提高監(jiān)控量數(shù)據(jù)識別的準確度，從而進一步地提高本發(fā)明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。而頻偏估計校正模塊、第一 FSK解調(diào)模塊、第一 4B/5B解碼模塊、第一循環(huán)冗余校驗解碼模塊以及第一解包模塊均是通過第三FPGA芯片進而實現(xiàn)的。
[0100]另外，根據(jù)近端機的數(shù)據(jù)處理流程可得出，所述的FSK解調(diào)數(shù)據(jù)，其實質(zhì)為FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行解調(diào)后還原得出的4B/5B編碼數(shù)據(jù)，而所述的4B/5B解碼數(shù)據(jù)，其實質(zhì)為4B/5B編碼數(shù)據(jù)進行4B/5B解碼處理后還原得出的并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)。
[0101]進一步作為優(yōu)選的實施方式，如圖5所示，第一信號接收單元包括第二天線，所述第二天線的輸出端依次連接有第二射頻處理模塊、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一數(shù)字下變頻處理模塊以及第一數(shù)字濾波處理模塊，所述第一數(shù)字濾波處理模塊的輸出端分別與第一 FSK解調(diào)模塊的輸入端以及頻偏估計校正模塊的輸入端連接。由此可知，由近端機傳來的射頻信號是依次經(jīng)過第二天線、第二射頻處理模塊、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一數(shù)字下變頻處理模塊以及第一數(shù)字濾波處理模塊后，從而還原得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號，接著，將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 FSK解調(diào)模塊上進行FSK解調(diào)處理，以及將參考信號發(fā)送至頻偏估計校正模塊上進行頻偏估計校正處理。
[0102]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的參考信號為IQ信號，而如圖6所示，所述的頻偏估計校正模塊包括:
[0103]數(shù)據(jù)分段累加處理模塊，用于對IQ信號進行接收，并且對IQ信號進行采樣，然后對IQ信號的前I個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第一疊加數(shù)據(jù)，并將第一疊加數(shù)據(jù)發(fā)送
至復數(shù)相乘模塊，以及對IQ信號的后*個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第二疊加數(shù)據(jù)，并將第二疊加數(shù)據(jù)發(fā)送至Q路取反模塊；
[0104]Q路取反模塊，用于將第二疊加數(shù)據(jù)中的Q路信號取反后得到第三疊加數(shù)據(jù)，并且將第三疊加數(shù)據(jù)發(fā)送至復數(shù)相乘模塊；
[0105]復數(shù)相乘模塊，用于對第一疊加數(shù)據(jù)和第三疊加數(shù)據(jù)進行接收，并且對第一疊加數(shù)據(jù)和第三疊加數(shù)據(jù)進行復數(shù)相乘后得到復數(shù)相乘數(shù)據(jù)，將復數(shù)相乘數(shù)據(jù)發(fā)送至頻偏計算模塊；
[0106]頻偏計算模塊，用于對復數(shù)相乘數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)復數(shù)相乘數(shù)據(jù)進而計算得出頻偏估計值后，將頻偏估計值發(fā)送至頻偏校正預處理模塊；
[0107]頻偏校正預處理模塊，用于對頻偏估計值進行接收，并且判斷頻偏估計值是正數(shù)還是負數(shù)，當頻偏估計值為正數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行正向調(diào)整，而當頻偏估計值為負數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行負向調(diào)整，從而實現(xiàn)頻偏校正；
[0108]N表示采樣點的總個數(shù)。
[0109]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述預設的規(guī)則，其具體為:
[0110]在并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)時，并行五位比特流的數(shù)據(jù)所包含的每一個5位比特碼組中不含多于3個O或者包含不少于2個I。
[0111]另外根據(jù)上述可知，第二 ARM處理器芯片是用于對監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至PC端，以實現(xiàn)PC的監(jiān)控量設置以及將監(jiān)控信息反饋至近端機上。由此可得，遠端機還用于將監(jiān)控信息反饋至近端機，因此，所述的遠端機還包括第二打包模塊、第二循環(huán)冗余校驗編碼模塊、第二 4B/5B編碼模塊、第二 FSK調(diào)制模塊以及第二信號發(fā)射單元，而由PC端反饋的監(jiān)控信息，其首先發(fā)送第二 ARM處琿器芯片上，然后依次經(jīng)過第二打包模塊、第二循環(huán)冗余校驗編碼模塊、第二 4B/5B編碼模塊、第二 FSK調(diào)制模塊以及第二信號發(fā)射單元后，進而發(fā)送近端機上。而第二打包模塊、第二循環(huán)冗余校驗編碼模塊、第二 4B/5B編碼模塊以及第二 FSK調(diào)制模塊均是通過第四FPGA芯片進而實現(xiàn)的。
[0112]相應地，所述的近端機應還包括第二信號接收單元、第二 FSK解調(diào)模塊、第二4B/5B解碼模塊、第二循環(huán)冗余校驗解碼模塊以及第二解碼模塊，而由遠端機傳來的監(jiān)控信息，其是依次經(jīng)過第二信號接收單元、第二 FSK解調(diào)模塊、第二 4B/5B解碼模塊、第二循環(huán)冗余校驗解碼模塊以及第二解碼模塊后，進而通過第一 ARM處理器芯片發(fā)送至上位機上。由于近端機本身是采用固定的頻率工作，因此當監(jiān)控信息反饋至近端機時，近端機是無需進行頻偏估計校正處理。而所述的第二 FSK解調(diào)模塊、第二 4B/5B解碼模塊、第二循環(huán)冗余校驗解碼模塊以及第二解碼模塊均是通過第二 FPGA芯片進而實現(xiàn)的。
[0113]如圖7所示，基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法，該方法包括:
[0114]上位機將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至近端機；
[0115]所述的近端機生成用于頻偏估計校正的參考信號；
[0116]所述的近端機對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)依次進行打包處理、循環(huán)冗余校驗編碼處理、4B/5B編碼處理以及FSK調(diào)制處理后得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，接著將參考信號和FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至遠端機；
[0117]所述遠端機對由近端機傳來的參考信號和FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正；
[0118]所述遠端機對接收的FSK調(diào)制數(shù)據(jù)依次進行FSK解調(diào)處理、4B/5B解碼處理、循環(huán)冗余校驗解碼處理以及解包處理后獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)。[0119]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的循環(huán)冗余校驗編碼處理這一步驟，其具體為:
[0120]對打包處理后輸出的打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，然后在打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)這一整個數(shù)據(jù)流的后面添加16比特的校驗碼，從而生成CRC校驗處理數(shù)據(jù)。
[0121]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的4B/5B編碼處理這一步驟，其具體為:
[0122]對CRC校驗處理數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)預設的規(guī)則從而將并行四位比特流的CRC校驗處琿數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)，然后，在所述并行五位比特流的數(shù)據(jù)的信息頭部插入校驗值，從而生成4B/5B編碼數(shù)據(jù)。
[0123]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的參考信號為IQ信號，并且所述根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正這一步驟，其具體為:
[0124]對IQ信號進行采樣；
[0125]對IQ信號的前*個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第一疊加數(shù)據(jù)；
[0126]對IQ信號的后*個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第二疊加數(shù)據(jù)，然后將第二疊加數(shù)據(jù)中的Q路信號取反后得到第三疊加數(shù)據(jù)；
[0127]對第一疊加數(shù)據(jù)和第三疊加數(shù)據(jù)進行復數(shù)相乘，進而得到復數(shù)相乘數(shù)據(jù)；
[0128]根據(jù)復數(shù)相乘數(shù)據(jù)進而計算得出頻偏估計值；
[0129]判斷頻偏估計值是正數(shù)還是負數(shù)，當頻偏估計值為正數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行正向調(diào)整，而當頻偏估計值為負數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行負向調(diào)整，從而實現(xiàn)頻偏校正；
[0130]N表示采樣點的總個數(shù)。
[0131]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述預設的規(guī)則，其具體為:
[0132]在并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)時，并行五位比特流的數(shù)據(jù)所包含的每一個5位比特碼組中不含多于3個O或者包含不少于2個I。
[0133]本發(fā)明的第一具體實施例
[0134]通過本發(fā)明的第一具體實施例從而對本發(fā)明的系統(tǒng)和發(fā)明進行進一步的解釋和描述。本發(fā)明第一具體實施例的數(shù)據(jù)處理步驟如下:
[0135]S1、上位機上的監(jiān)控軟件通過串口協(xié)議RS485且按照移動監(jiān)控協(xié)議，從而將要設置的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行打包后發(fā)送至第一 ARM處理器芯片上；
[0136]S2、第一 ARM處理器芯片對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且通過SPI協(xié)議進而將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一打包模塊上；
[0137]S3、第一打包模塊對監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行打包處理，從而得到打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)，然后將打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊上，而這一步驟具體為，第一打包模塊每隔一段固定的時間，進而將多路且每一路為并行8位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)按照設計的順序，以并行4位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)，一個接一個地發(fā)送至第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊，即并行4位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)為所述的打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)；
[0138]S4、第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊對并行4位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且在并行4位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)這一整個數(shù)據(jù)流的后面添加16比特的校驗碼，從而生成并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)，并將并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)發(fā)送至第一4B/5B編碼模塊；
[0139]S5、第一 4B/5B編碼模塊根據(jù)預設的規(guī)則，從而將并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)，然后，在所述并行五位比特流的數(shù)據(jù)的信息頭部插入校驗值，從而生成4B/5B編碼數(shù)據(jù)，接著，將并行五位比特流的4B/5B編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成I比特的串行數(shù)據(jù)后發(fā)送至第一 FSK調(diào)制模塊上；
[0140]S6、第一 FSK調(diào)制模塊對接收到的數(shù)據(jù)進行FSK調(diào)制處理，從而得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，并且將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至第一信號發(fā)射單元；
[0141]S7、參考信號生成模塊生成用于頻偏估計校正的參考信號，并且將參考信號發(fā)送至第一信號發(fā)射單元；
[0142]S8、第一信號發(fā)射單元對接收的FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號依次進行數(shù)字上變頻處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換處理以及射頻處理后進而得到射頻信號，接著，將射頻信號通過天線發(fā)射至遠端機上；
[0143]S9、遠端機中的第一信號接收單元對由近端機傳來的射頻信號進行接收，并且對接收的射頻信號依次進行射頻處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換處理、數(shù)字下變頻處理以及數(shù)字濾波處理后，進而還原得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號，然后將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 FSK解調(diào)模塊，以及將參考信號發(fā)送至頻偏估計校正模塊，從而根據(jù)參考信號進行頻偏估計，以對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，實現(xiàn)頻偏校正；
[0144]S10、第一 FSK解調(diào)模塊對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行解調(diào)后獲得FSK解調(diào)數(shù)據(jù)，將FSK解調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 4B/5B解碼模塊；
[0145]S11、第一 4B/5B解碼模塊對FSK解調(diào)數(shù)據(jù)進行接收，并且對FSK解調(diào)數(shù)據(jù)中的校驗值進行檢測，從而判斷這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)是否有效，當判斷結(jié)果為這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)是有效的，則根據(jù)校驗值從而獲得這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)的開始位置，并且根據(jù)獲得的開始位置，從而對這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)進行4B/5B解碼處琿后獲得4B/5B解碼數(shù)據(jù)，并將4B/5B解碼數(shù)據(jù)發(fā)送至第一循環(huán)冗余校驗解碼模塊，反之，當判斷結(jié)果為這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)是無效的，則將這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)丟棄，這樣就能夠確保之后進行循環(huán)冗余校驗解碼的正確性；
[0146]S12、第一循環(huán)冗余校驗解碼模塊對4B/5B解碼數(shù)據(jù)進行接收，并且對4B/5B解碼數(shù)據(jù)進行校驗，當校驗結(jié)果為出錯，則丟棄4B/5B解碼數(shù)據(jù)這一數(shù)據(jù)包，而當校驗結(jié)果為正確，則除去4B/5B解碼數(shù)據(jù)中16比特的校驗碼，從而獲得并行4位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)，SP打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)，將并行4位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一解包模塊上；
[0147]S13、第一解包模塊對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行解包處理，從而獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)，然后通過SPI協(xié)議進而將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第二 ARM處理器芯片，而這一步驟具體為，第一解包模塊對并行4位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且將4位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)恢復成多路且每一路為并行8位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)后，通過SPI協(xié)議傳輸至第二 ARM處理器芯片上；
[0148]S14、第二 ARM處理器芯片將接收到的監(jiān)控量數(shù)據(jù)通過串口協(xié)議RS485，從而發(fā)送至PC端的監(jiān)控軟件上，以實現(xiàn)PC端的監(jiān)控量設置以及將監(jiān)控信息反饋至近端機上。
[0149]如圖3所示，當PC端將監(jiān)控信息反饋至近端機上時，該監(jiān)控信息是依次經(jīng)過第二ARM處理器芯片、第二打包模塊、第二循環(huán)冗余校驗編碼模塊、第二 4B/5B編碼模塊、第二FSK調(diào)制模塊、第二信號發(fā)射單元、第二信號接收單元、第二 FSK解調(diào)模塊、第二 4B/5B解碼模塊、第二循環(huán)冗余校驗解碼模塊、第二解包模塊以及第一 ARM處理器芯片，而第一 ARM處理器芯片會將接收到的監(jiān)控信息發(fā)送至上位機上，以實現(xiàn)遠端機無線監(jiān)控。由此可得，對于監(jiān)控信息的處理流程，其基本上與監(jiān)控量數(shù)據(jù)的處理流程是一樣的。
[0150]對于步驟S4中，在并行4位比特流的監(jiān)控量數(shù)據(jù)這一整個數(shù)據(jù)流后面所添加的16比特的校驗碼，其生成多項式為:G(x) = l+x"5+x"12+x"16o
[0151]對于步驟S5中所述預設的規(guī)則，其具體為:在并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)時，并行五位比特流的數(shù)據(jù),其所包含的每一個5位比特碼組中不含多于3個O或者包含不少于2個I。而根據(jù)所述預設的規(guī)則，本發(fā)明中4B/5B編碼處琿所采用的映射方式如表1所示:
[0152]
【權利要求】
1.基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括: 上位機，用于將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至近端機； 近端機，用于生成用于頻偏估計校正的參考信號，以及對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且對接收的監(jiān)控量數(shù)據(jù)依次進行打包處理、循環(huán)冗余校驗編碼處理、4B/5B編碼處理以及FSK調(diào)制處理后得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，接著將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)和參考信號發(fā)送至遠端機； 遠端機，用于對由近端機傳來的參考信號和FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且對接收的FSK調(diào)制數(shù)據(jù)依次進行FSK解調(diào)處理、4B/5B解碼處理、循環(huán)冗余校驗解碼處理以及解包處理后獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)，以及根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正。
2.根據(jù)權利要求1所 述基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的近端機包括: 參考信號生成模塊，用于生成用于頻偏估計校正的參考信號，并且將生成的參考信號發(fā)送至第一信號發(fā)射單元； 第一 ARM處理器芯片，用于對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且通過SPI協(xié)議進而將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一打包模塊； 第一打包模塊，用于對由第一 ARM處理器芯片傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行打包處理，從而得到打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)，然后將打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊； 第一循環(huán)冗余校驗編碼模塊，用于對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，然后在打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)這一整個數(shù)據(jù)流的后面添加16比特的校驗碼，從而生成CRC校驗處理數(shù)據(jù)，并且將CRC校驗處理數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 4B/5B編碼模塊； 第一 4B/5B編碼模塊，用于對CRC校驗處理數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)預設的規(guī)則從而將并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)，然后，在所述并行五位比特流的數(shù)據(jù)的信息頭部插入校驗值，從而生成4B/5B編碼數(shù)據(jù)，將生成的4B/5B編碼數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 FSK調(diào)制模塊； 第一 FSK調(diào)制模塊，用于對4B/5B編碼數(shù)據(jù)進行接收，并且對4B/5B編碼數(shù)據(jù)進行FSK調(diào)制處理，從而得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，然后將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至第一信號發(fā)射單元； 第一信號發(fā)射單元，用于對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號進行接收，并且對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號依次進行數(shù)字上變頻處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換處理以及射頻處理后進而得到射頻信號，并且將射頻信號通過天線發(fā)射至遠端機。
3.根據(jù)權利要求2所述基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的遠端機包括: 第一信號接收單元，用于對由近端機傳來的射頻信號進行接收，并且對接收的射頻信號依次進行射頻處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換處理、數(shù)字下變頻處理以及數(shù)字濾波處理后，進而得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)以及參考信號，然后將FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 FSK解調(diào)模塊，以及將參考信號發(fā)送至頻偏估計校正模塊； 第一 FSK解調(diào)模塊，用于對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且對FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行解調(diào)后獲得FSK解調(diào)數(shù)據(jù)，將FSK解調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送至第一 4B/5B解碼模塊； 第一 4B/5B解碼模塊，用于對FSK解調(diào)數(shù)據(jù)進行接收，并且對FSK解調(diào)數(shù)據(jù)中的校驗值進行檢測，從而判斷這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)是否有效，當判斷結(jié)果為這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)是有效的，則根據(jù)校驗值從而獲得這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)的開始位置，并且根據(jù)獲得的開始位置，從而對這一 FSK解調(diào)數(shù)據(jù)進行4B/5B解碼處理后獲得4B/5B解碼數(shù)據(jù)，并將4B/5B解碼數(shù)據(jù)發(fā)送至第一循環(huán)冗余校驗解碼模塊； 第一循環(huán)冗余校驗解碼模塊，用于對4B/5B解碼數(shù)據(jù)進行接收，并且對4B/5B解碼數(shù)據(jù)進行校驗，當校驗結(jié)果為出錯，則丟棄4B/5B解碼數(shù)據(jù)這一數(shù)據(jù)包，而當校驗結(jié)果為正確，則除去4B/5B解碼數(shù)據(jù)中的校驗碼，從而獲得打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)，并將打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第一解包模塊； 第一解包模塊，用于對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且對打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行解包處理，從而獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)，然后通過SPI協(xié)議進而將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至第二 ARM處理器芯片; 第二 ARM處理器芯片，用于對監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，并且將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至PC端，以實現(xiàn)PC端的監(jiān)控量設置以及將監(jiān)控信息反饋至近端機上； 頻偏估計校正模塊，用于對參考信號進行接收，并且根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正。
4.根據(jù)權利要求3所述基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的參考信號為IQ信號，而所述的頻偏估計校正模塊包括: 數(shù)據(jù)分段累加處理模塊，用于對IQ信號進行接收，并且對IQ信號進行采樣，然后對IQ信號的前#個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第一疊加數(shù)據(jù)，并將第一疊加數(shù)據(jù)發(fā)送至復
JL`數(shù)相乘模塊，以及對IQ信號的后.個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第二疊加數(shù)據(jù)，并將第二疊加數(shù)據(jù)發(fā)送至Q路取反模塊； Q路取反模塊，用于將第二疊加數(shù)據(jù)中的Q路信號取反后得到第三疊加數(shù)據(jù)，并且將第三疊加數(shù)據(jù)發(fā)送至復數(shù)相乘模塊； 復數(shù)相乘模塊，用于對第一疊加數(shù)據(jù)和第三疊加數(shù)據(jù)進行接收，并且對第一疊加數(shù)據(jù)和第三疊加數(shù)據(jù)進行復數(shù)相乘后得到復數(shù)相乘數(shù)據(jù)，將復數(shù)相乘數(shù)據(jù)發(fā)送至頻偏計算模塊； 頻偏計算模塊，用于對復數(shù)相乘數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)復數(shù)相乘數(shù)據(jù)進而計算得出頻偏估計值后，將頻偏估計值發(fā)送至頻偏校正預處理模塊； 頻偏校正預處理模塊，用于對頻偏估計值進行接收，并且判斷頻偏估計值是正數(shù)還是負數(shù)，當頻偏估計值為正數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行正向調(diào)整，而當頻偏估計值為負數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行負向調(diào)整，從而實現(xiàn)頻偏校正； N表示采樣點的總個數(shù)。
5.根據(jù)權利要求2所述基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述預設的規(guī)則，其具體為: 在并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)時，并行五位比特流的數(shù)據(jù)所包含的每一個5位比特碼組中不含多于3個O或者包含不少于2個I。
6.基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:該方法包括:上位機將監(jiān)控量數(shù)據(jù)發(fā)送至近端機； 所述的近端機生成用于頻偏估計校正的參考信號； 所述的近端機對由上位機傳來的監(jiān)控量數(shù)據(jù)依次進行打包處理、循環(huán)冗余校驗編碼處理、4B/5B編碼處理以及FSK調(diào)制處理后得到FSK調(diào)制數(shù)據(jù)，接著將參考信號和FSK調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至遠端機； 所述遠端機對由近端機傳來的參考信號和FSK調(diào)制數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正； 所述遠端機對接收的FSK調(diào)制數(shù)據(jù)依次進行FSK解調(diào)處理、4B/5B解碼處理、循環(huán)冗余校驗解碼處理以及解包處理后獲得監(jiān)控量數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求6所述基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:所述的循環(huán)冗余校驗編碼處理這一步驟，其具體為: 對打包處理后輸出的打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)進行接收，然后在打包監(jiān)控量數(shù)據(jù)這一整個數(shù)據(jù)流的后面添加16比特的校驗碼，從而生成CRC校驗處理數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求7所述基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:所述的4B/5B編碼處理這一步驟，其具體為: 對CRC校驗處理數(shù)據(jù)進行接收，并且根據(jù)預設的規(guī)則從而將并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)，然后，在所述并行五位比特流的數(shù)據(jù)的信息頭部插入校驗值，從而生成4B/5B編碼數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權利要求6所述`基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:所述的參考信號為IQ信號，并且所述根據(jù)接收的參考信號進行頻偏估計，進而對遠端機中的本地壓控振蕩器進行頻率調(diào)整控制，以實現(xiàn)頻偏校正這一步驟，其具體為: 對IQ信號進行采樣； 對IQ信號的前f個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第一疊加數(shù)據(jù)； 對IQ信號的后$個采樣點數(shù)值進行疊加進而得到第二疊加數(shù)據(jù)，然后將第二疊加數(shù)
Ag據(jù)中的Q路信號取反后得到第三疊加數(shù)據(jù)； 對第一疊加數(shù)據(jù)和第三疊加數(shù)據(jù)進行復數(shù)相乘，進而得到復數(shù)相乘數(shù)據(jù)； 根據(jù)復數(shù)相乘數(shù)據(jù)進而計算得出頻偏估計值； 判斷頻偏估計值是正數(shù)還是負數(shù)，當頻偏估計值為正數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行正向調(diào)整，而當頻偏估計值為負數(shù)時，則對遠端機中的本地壓控振蕩器進行負向調(diào)整，從而實現(xiàn)頻偏校正； N表示采樣點的總個數(shù)。
10.根據(jù)權利要求8所述基于GSM飛地壓擴系統(tǒng)的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:所述預設的規(guī)則，其具體為: 在并行四位比特流的CRC校驗處理數(shù)據(jù)變成為并行五位比特流的數(shù)據(jù)時，并行五位比特流的數(shù)據(jù)所包含的每一個5位比特碼組中不含多于3個O或者包含不少于2個I。
【文檔編號】H04L27/14GK103490832SQ201310405509
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權日:2013年9月6日
【發(fā)明者】郝祿國, 楊建坡, 刁志明, 鄭曉斌, 曾文彬, 余嘉池, 杜凌, 游強, 陳素賢, 段永峰 申請人:奧維通信股份有限公司