心電數(shù)字無線遙測系統(tǒng)rf無線鏈路 - 基于MSP430的心電數(shù)字無線遙測系統(tǒng)

　　2.2. rf無線鏈路

　　該部分是采用ti的無線收發(fā)模塊trf4400來完成的，它可實(shí)現(xiàn)基帶數(shù)字信號的透明傳輸，trf6900采用dds和pll技術(shù)，該技術(shù)直接由基帶數(shù)字信號0，1產(chǎn)生相應(yīng)兩種不同頻率的正弦波，具體是當(dāng)傳輸0的時(shí)候是根據(jù)外接的參考頻率和dds的編程設(shè)置產(chǎn)生輸出某個(gè)頻率，而1則是在此基礎(chǔ)上根據(jù)調(diào)制系數(shù)的傳輸速率來編程產(chǎn)生偏移頻率

　　具有頻率范圍寬、頻率分辨率高、可用軟件方便地控制輸出頻率等優(yōu)點(diǎn)，但dds由于受參考頻率的限制，輸出頻率通常較低，為了滿足實(shí)際需要，所以dds輸出的中頻信號要經(jīng)過pll進(jìn)行倍頻。倍頻倍數(shù)n可設(shè)置為256或512，工作模式有兩種選擇，分別為模式0和模式1，通過mode線選擇，均可設(shè)置為發(fā)射或接收，由standby選擇工作模式或者待機(jī)模式，頻率方案可通過編程四個(gè)專門工作寄存器a，b，c，d靈活設(shè)置。它專門有供編程用的串行接口，分別是串行時(shí)鐘線clock，數(shù)據(jù)線data，選通線strobe，在clock的每個(gè)上升沿將data數(shù)據(jù)線上的一位數(shù)據(jù)寫入trf6900的24位的移位寄存器，順序由高到低，最前面2，3位是地址位，在strobe為高電平時(shí)寫入相應(yīng)的工作寄存器，其中a，b分別是模式0和模式1的頻率設(shè)置寄存器，而頻偏可由d來設(shè)置。

　　由于trf6900不需要很多其它的外接電路，靈活編程的特點(diǎn)我們可根據(jù)要求靈活設(shè)置。本系統(tǒng)的發(fā)射和接收都采用fsk調(diào)制解調(diào)的方式，系統(tǒng)工作在430mhz的uhf頻段，采用頻分多址的方式，發(fā)射器和接收器是一對一的，每個(gè)發(fā)射器加玫拇?硎？0khz，傳輸速率為9600kbps，在發(fā)射器的功率符合無線法規(guī)以及接收器的靈敏度足夠大的情況下，理論上傳輸距離可以達(dá)到十幾公里，由于各種損耗的原因，實(shí)際上可以達(dá)到四五百米。trf4400射頻部分的電路如下圖3所示：

　　發(fā)射器射頻電路

　　為了實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通信，必須根據(jù)無線傳輸?shù)囊话阋蠛筒捎玫臒o線傳輸收發(fā)模塊芯片的特殊要求來設(shè)計(jì)一套傳輸協(xié)議，由于異步傳輸效率低，一幀只能傳輸一個(gè)字節(jié)，加之trf6900不支持異步數(shù)據(jù)格式，所以采用同步幀格式，首先必須發(fā)送一個(gè)到兩個(gè)字節(jié)的1和0相間隔的位同步碼，一方面用來識別一幀有效數(shù)據(jù)和無效數(shù)據(jù)，另一方面是trf6900接收最終輸出需要的比較參考電平建立時(shí)間的需要。接下來就是一個(gè)幀同步碼，一般是一個(gè)下降沿開始。再下來就是用戶要上傳的狀態(tài)信息以及數(shù)據(jù)信息。最后就是為了保證無線傳輸?shù)目煽啃院透咝员仨氂袡z錯(cuò)糾錯(cuò)碼。采用通訊中得到廣泛使用的crc循環(huán)冗余碼，來達(dá)到前向糾錯(cuò)的目的。格式如圖4所示：

　　2.3. 接收箱部分電路

　　接收部分每個(gè)接收器模塊可以通過軟件控制在空間分集的兩個(gè)天線之間切換保證信號的強(qiáng)度，跟發(fā)射器模塊對等，首先讓trf6900完成解調(diào)，將接收到的數(shù)據(jù)送給msp430進(jìn)行基帶信號處理恢復(fù)出心電信號，最后通過串口按照約定的通訊協(xié)議送給床邊監(jiān)護(hù)儀去顯示每個(gè)通道的心電波形。接收器的無線部分的電路和發(fā)射器的外圍電路很類似，在這里不再詳述。

　　2.4. 遠(yuǎn)程部分

　　這部分可通過10base-t線通過以太網(wǎng)傳送到遠(yuǎn)程的中央站，從而完成遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)或診療的目的。