IR-UWB通信系统高速USB接口的设计与实现
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资源说明:采用高速USB接口连接计算机终端与UWB通信系统基带模块,设计并实现了USB接口电路,控制UWB通信系统基带模块与USB接口设备的数据传输,最终实现了终端电脑与UWB通信系统的数据传输。实际测试中,USB接口的速率约为300 MB/s,达到了USB2.0规范所规定的高速传输的要求。 IR-UWB(Ultra Wide Band Impulse Radio)通信系统是一种基于极短脉冲的无线通信技术,无需传统载波,而是采用脉冲无线电方式进行通信。这种技术由于其独特的特性,如低功率、高分辨率和抗多径干扰能力,在短距离高速通信领域具有广泛的应用潜力。在2001年,中国的"十五"863计划中,UWB无线通信关键技术成为了重点研究项目,各大高校也在UWB的研究上投入了大量的精力。 本文章主要探讨的是如何将IR-UWB通信系统与计算机终端进行高速数据传输的实现,具体采用了高速USB接口。USB(Universal Serial Bus)接口技术是一种通用的接口标准,最初由多家知名公司联合推出,旨在统一并简化计算机上的外设连接,提供即插即用和热插拔功能。USB2.0是其中的一个版本,支持三种传输速率:1.5 MB/s(低速)、12 MB/s(全速)和480 MB/s(高速)。 针对UWB通信系统100 MB/s的传输速率需求,文章选择了高速USB2.0接口作为通信系统与计算机的连接。在设计中,USB2.0设备通过数据线与计算机相连,并通过8位数据线与UWB通信系统的基带模块交互。在发送端,USB接口设备接收来自计算机的数据并转发至基带模块;而在接收端,UWB接收机处理后的数据通过基带处理后,再由USB接口设备送回计算机。 为了实现这一接口,文章选用了EZ-USB FX2系列芯片,该芯片支持USB2.0的高速传输模式,能够满足高速数据传输的需求。在发送端,设计了一个包括FIFO(First In First Out,先进先出)缓冲区的USB接口方案,FIFO用来存储从计算机传来的数据,同时通过状态信号指示数据的可用性。控制电路根据这些状态信号读取并处理数据,将其按照帧格式打包后发送至UWB通信系统。 在实际应用中,UWB通信系统通常由计算机端的信源和信宿、UWB发射机和接收机、基带信号处理单元以及超宽带收发天线组成。基带传输方案是UWB通信系统的关键,它不仅负责信道编解码,还连接着终端和通信系统。在选择高速USB接口后,系统能够实现高速稳定的数据传输,确保流媒体服务的实时性和流畅性。 文章详细阐述了IR-UWB通信系统与计算机终端通过高速USB2.0接口进行数据传输的设计与实现过程,包括接口芯片的选择、数据传输控制逻辑以及数据的组帧处理,从而实现高速、实时的数据交换,满足了UWB通信系统对高速率传输的需求。
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