計算機射頻通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

周 燕，孫 萌，劉 輝

（1濟寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東 濟寧 272037）

（2魚臺縣政府辦公室大數(shù)據(jù)中心 山東 濟寧 272300）

1 引言

在信息技術(shù)對日常生活與工業(yè)領(lǐng)域的滲透上，計算機射頻通信系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠為一些常見問題提供新的解決路徑。同時在計算機射頻通信系統(tǒng)的覆蓋下，能夠優(yōu)化計算機應(yīng)用的靈活性與拓展性，從而實現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。在移動應(yīng)用的環(huán)境下，計算機射頻通信系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠克服外在環(huán)境惡劣危險的情況，從而實現(xiàn)計算機射頻通信系統(tǒng)的應(yīng)用價值。因此，通過對計算機射頻通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行研究，為后續(xù)的創(chuàng)新與發(fā)展提供重要的意義。

2 射頻通信系統(tǒng)設(shè)計框架

在計算機射頻通信系統(tǒng)構(gòu)成上，其主要的框架設(shè)計由通信單元、控制單元和接口單元組成。在射頻通信的通信單元上，其主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送。射頻通信系統(tǒng)框架的控制單元能夠?qū)?shù)據(jù)進行緩沖，并且對數(shù)據(jù)幀進行構(gòu)造與解開，為后續(xù)的通信協(xié)議提供保障。射頻通信系統(tǒng)框架下的接口單元用于通信郵件與主機的連接[1]。

2.1 通信單元

在計算機射頻通信系統(tǒng)設(shè)計下的通信單元，需要重視通信芯片的合理選擇。由于射頻通信芯片作為通信單元的核心部分，在通信芯片的選擇上，需要重視基礎(chǔ)電路的性能。由于通信芯片的性能、成本、工作特點以及調(diào)試等相關(guān)問題都會影響通信單元的性能。因此在實際的通信單元系統(tǒng)設(shè)計上，需要在成本、距離評論以及抗干擾上進行合理選擇。發(fā)射功率，即射頻芯片向外部發(fā)射出無線電波形成的功率。其應(yīng)符合無線電管理所提出的要求。同時將攻耗考慮在內(nèi)。在射頻通信距離條件相同的情況下，需要優(yōu)先選擇發(fā)射功率較小的芯片，以此降低升本。同樣在射頻芯片向外部發(fā)射無線電波中，需要遵循無線電管理提出的各項要求。除上述外，還應(yīng)嘗試避開應(yīng)用環(huán)境下出現(xiàn)的強度較高的無線電波頻率。因此，我們應(yīng)考察該指標能否滿足實際應(yīng)用需求。

2.2 控制單元

在計算機射頻通信系統(tǒng)設(shè)計下的控制單元，需要在成本上進行綜合考慮，通?？刂茊卧x擇單片機構(gòu)成，通過采用串聯(lián)的形式進行主機連接，從而實現(xiàn)外部存儲器的有效拓展，以此滿足射頻通信系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)緩沖需求。

2.3 接口單元

在計算機射頻通信系統(tǒng)設(shè)計下的接口單元，需要滿足較低頻率的需求，通過采用RS232串行進行主機連接，對于高頻率的需求，需要采用并行接口USB的形式進行連接。串聯(lián)接口作為常見的連接方式，其USB接口是最為便捷高效的接口方式[2]。

3 計算機射頻通信系統(tǒng)設(shè)計要點

3.1 數(shù)據(jù)編碼

在計算機射頻通信系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)中，需要重視數(shù)據(jù)編碼。數(shù)據(jù)編碼作為射頻通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸安全保障，在實際的數(shù)據(jù)編碼設(shè)計上，需要重視以下三點。其一，直流平衡。在計算機射頻芯片的運用上，需要進行直流平衡的編碼傳輸，只針對曼徹斯特碼不存在直流分離問題，導(dǎo)致其實際的傳輸效率下降，因此需要重視數(shù)據(jù)編碼的直流平衡。其二，編碼錯誤糾正功能。針對計算機射頻通信下數(shù)據(jù)傳輸往往會存在亂碼與數(shù)據(jù)丟失的情況，在實際的射頻通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)編碼設(shè)計上，需要著重于其糾正功能的實現(xiàn)，在編碼錯誤糾正功能的設(shè)計上需要覆蓋自動檢測編碼。依據(jù)數(shù)據(jù)編碼的實際情況，在數(shù)據(jù)編碼的生產(chǎn)端，通過附加自動監(jiān)督編碼，這些數(shù)據(jù)檢測變慢能夠以某種確定的規(guī)則進行數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，在實際IDE傳輸過程中，如果傳輸存在差錯，那么通過射頻通信的接收端可以發(fā)現(xiàn)錯誤，以此實現(xiàn)糾正錯誤的目的。在數(shù)據(jù)編碼的糾正功能上，需要采用循環(huán)編碼，通過選擇性能較好并且容易實現(xiàn)的循環(huán)編碼，不僅能夠糾正單獨的隨機編碼錯誤，同時能夠影響到突發(fā)編碼錯誤的糾正上[3]。例如，循環(huán)冗余校驗循環(huán)編碼在編碼錯誤糾正功能實現(xiàn)上的運用，能夠?qū)Ω鞣N編碼接收錯誤進行檢測，從而保證功能的實現(xiàn)。其三，數(shù)據(jù)編碼安全加密。在計算機射頻通信系統(tǒng)中，其數(shù)據(jù)安全問題涉及到加密技術(shù)，可以借助數(shù)據(jù)加密的形式進行安全傳輸。在數(shù)據(jù)加密上需要根據(jù)實際的情況選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)加密方法進行加密，從而保證射頻通信數(shù)據(jù)的安全。

3.2 通信協(xié)議

通信協(xié)議作為通信系統(tǒng)的核心部分，通信協(xié)議的實現(xiàn)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)送方與接收方之間的相互關(guān)聯(lián)，同樣通信協(xié)議的自定形式的設(shè)計，需要在現(xiàn)有的系統(tǒng)上進行重點設(shè)計。通信協(xié)議需要運用到相應(yīng)的數(shù)據(jù)算法進行代碼銜接，通信協(xié)議的內(nèi)容可以是命令，也可以是數(shù)據(jù)，同樣其數(shù)據(jù)長短也可以根據(jù)需求設(shè)計。在通信協(xié)議的校驗上借助冗余循環(huán)代碼校驗[4]。同樣針對計算機無線信號變動較大的問題，需要選擇短幀，來提升每幀數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β剩瑥亩嵘ㄐ艆f(xié)議的作用。

3.3 天線與低能耗設(shè)計

在計算機射頻通信系統(tǒng)的設(shè)計上，需要重視天線設(shè)計和低能耗設(shè)計。天線設(shè)計需要根據(jù)增益效果與安裝難易程度進行綜合選擇。由于鞭狀天線、環(huán)形天線以及集成天線有著各自的特點與價值，因此在天線的選擇設(shè)計上，需要根據(jù)實際的需求進行設(shè)計，同樣天線設(shè)計需要尋找匹配的發(fā)散電氣，通過專業(yè)人員的設(shè)計，從而實現(xiàn)其性能的合理設(shè)計。針對其低能耗設(shè)計，是滿足當(dāng)前能源需求的基礎(chǔ)要求，在計算機射頻通信系統(tǒng)的設(shè)計上，低功耗設(shè)計不僅需要重視射頻芯片的功率消耗，同時也需要重視軟件應(yīng)用的低功耗。在相應(yīng)通信協(xié)議的幫助下，讓射頻芯片能夠在一定的時間段進入節(jié)電狀態(tài)，從而降低電能消耗。同樣在低能耗的狀態(tài)下，通過電路與射頻芯片同步進入與退出節(jié)電狀態(tài)，實現(xiàn)低功耗最大程度的優(yōu)化設(shè)計。

4 計算機射頻通信系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 射頻通信系統(tǒng)仿真

在計算機的射頻通信系統(tǒng)實現(xiàn)中，需要注重射頻通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的合理運用。在系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中，需要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的仿真模型的數(shù)字化建設(shè)，其重點在于射頻通信模塊的仿真分析，射頻通信模塊能夠在較大的工作頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)計算機通信工作。因此關(guān)鍵技術(shù)的仿真，能夠確保在射頻通信系統(tǒng)功率傳輸和靈敏度的提高。在外部的通信干擾中，依靠關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)，來推動射頻模塊與通信數(shù)據(jù)模塊的相匹配。因此，在計算機射頻通信系統(tǒng)的實現(xiàn)中，需要以關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，通過射頻通信模塊的覆蓋，以此實現(xiàn)計算機射頻通信系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，同樣通過多種組合形式的設(shè)計方案，來保障計算機射頻通信技術(shù)的可行性。針對射頻通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)仿真實現(xiàn)，以離散控制為功能，通過接收管理控制等多種模擬，實現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建與研發(fā)[5]。

4.2 系統(tǒng)數(shù)字建模通信技術(shù)

在計算機的射頻通信系統(tǒng)設(shè)計中，其系統(tǒng)的發(fā)展需要跟進時代的步伐，通過信息技術(shù)的合理運用，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)管理平臺的建設(shè)。計算機射頻通信數(shù)據(jù)管理功能的設(shè)計，需要在協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)上，添加設(shè)備的控制平臺與應(yīng)急監(jiān)視，確保計算機射頻通信系統(tǒng)下的多個數(shù)據(jù)流的優(yōu)化建設(shè)，同步性監(jiān)視需要以通信技術(shù)為基礎(chǔ)，通過信息管理平臺對各個設(shè)備的接口特性進行監(jiān)測，確保計算機射頻通信設(shè)備之間存在較好擴展性。同樣系統(tǒng)設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)通信模塊的快速設(shè)計與框架設(shè)計的整改，確保設(shè)備在技術(shù)的覆蓋下，實現(xiàn)功能拓展和平臺維護；由于系統(tǒng)素質(zhì)通信系統(tǒng)能夠具備較高的開發(fā)可靠性性和穩(wěn)定性，利用信息技術(shù)在計算機射頻通信系統(tǒng)中的運用，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的未來功能拓展和需求變化，為設(shè)計與實現(xiàn)的進一步拓展提供技術(shù)支架。

5 結(jié)語

由此可見，在計算機射頻通信系統(tǒng)設(shè)計與發(fā)展中，需要借助信息技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)快速建模和仿真設(shè)計。利用通信建?？梢詫崿F(xiàn)計算機射頻通信系統(tǒng)的快速構(gòu)建，確保射頻通信系統(tǒng)能夠得到仿真數(shù)字模擬設(shè)計，確保電子通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的研發(fā)創(chuàng)新效率得到提升，為射頻通信技術(shù)的應(yīng)用提供重要參考。