本發(fā)明涉及一種在網(wǎng)絡(luò)信息通信情況下使用的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用在廣播網(wǎng)絡(luò)通信情況下的基于廣播信道的異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)處理方法。

背景技術(shù)：

網(wǎng)絡(luò)通信是通過網(wǎng)絡(luò)將各個孤立的設(shè)備進(jìn)行連接，通過信息交換實(shí)現(xiàn)人與人，人與計算機(jī)，計算機(jī)與計算機(jī)之間的通信。而現(xiàn)有通信方式主要包括：電信網(wǎng)絡(luò)，廣播通信以及互聯(lián)網(wǎng)。

而在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模式在目前網(wǎng)絡(luò)通信中占有主流作用，但卻存在諸多瓶頸，如：

1.互聯(lián)網(wǎng)用戶大多以獨(dú)占方式使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的帶寬和資源，隨著用戶數(shù)目增多，由于網(wǎng)絡(luò)資源共享沖突而帶來的服務(wù)擁塞；

2.互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)主要依賴其網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施匱乏的偏遠(yuǎn)地區(qū)缺乏快速有效的信息發(fā)布方式；

3.災(zāi)難、戰(zhàn)爭中基礎(chǔ)設(shè)施損毀會導(dǎo)致大規(guī)模普通用戶的通訊故障，缺少數(shù)字信息傳輸和發(fā)布方式等問題，無法及時接收數(shù)字信息。

而電信網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槭褂萌巳憾?，其網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施分布也較廣，但其同樣存在互聯(lián)網(wǎng)通信中的問題，無法在緊急狀況中提供數(shù)字信息傳輸和發(fā)布方式等問題，無法及時實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

當(dāng)前無線廣播網(wǎng)雖然覆蓋范圍廣，在很多區(qū)域可不依賴于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，但作為單向網(wǎng)絡(luò)，無法與用戶進(jìn)行信息交互。同時，廣播網(wǎng)其本身通常的信息的傳遞方式只能是聲音信號，不能以數(shù)字信息的方式為用戶提供服務(wù)，導(dǎo)致服務(wù)資源較為匱乏，難以吸引用戶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種基于廣播信道的異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其通過廣播數(shù)據(jù)信息發(fā)送單元、發(fā)射單元、接收單元三者的配合，通過無線廣播網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的異步傳輸，提供一種緊急情況下的新型數(shù)字信息的傳輸通道，同時使得其具有不依賴互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、覆蓋范圍廣及無線傳輸可靠性高等特點(diǎn)，解決了現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下信息發(fā)布過程的網(wǎng)絡(luò)共享沖突和服務(wù)擁塞的問題。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種基于廣播信道的異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，其能夠利用無線廣播網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的異步傳輸，在無反饋信息條件下，通過定量重發(fā)機(jī)制和編碼糾錯機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的快速廣泛發(fā)布。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種基于廣播信道的異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括：

廣播數(shù)據(jù)信息發(fā)送單元，其包括發(fā)送管理模塊以及與其通信連接的發(fā)送模塊；

廣播數(shù)據(jù)信息發(fā)射單元，其包括通信連接至發(fā)送模塊的廣播發(fā)射臺；

廣播數(shù)據(jù)信息接收單元，其包括通過廣播信道通信連接至廣播發(fā)射臺的數(shù)據(jù)接收模塊。

優(yōu)選的是，其中，所述發(fā)送管理模塊被配置為上位機(jī)pc端；

所述發(fā)送模塊包括第一微處理器以及與其通信連接的hart調(diào)制器，所述第一微處理器通過電平轉(zhuǎn)換電路通信連接至上位機(jī)pc端，所述hart調(diào)制器通過幅值放大電路通信連接至廣播發(fā)射臺，以將廣播數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)制后通過廣播發(fā)射臺輸出。

優(yōu)選的是，其中，所述數(shù)據(jù)接收模塊包括一用于接收廣播發(fā)射臺數(shù)據(jù)信息的fm解調(diào)電路，以及與其通信連接的agc電路，所述agc電路通過hart解調(diào)器與第二微處理器通信連接，以對接收到的廣播信息的進(jìn)行解調(diào)。

優(yōu)選的是，其中，還包括與數(shù)據(jù)接收單元通信連接的數(shù)據(jù)顯示模塊和存儲模塊，所述數(shù)據(jù)顯示模塊被配置為一智能終端，所述智能終端通過其上的藍(lán)牙通信模塊與數(shù)據(jù)接收模塊通信連接。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供一種異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，包括：

步驟一，發(fā)送管理模塊將待發(fā)送信息輸出至信息發(fā)送模塊；

步驟二，信息發(fā)送模塊將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取，調(diào)制，編碼，組幀至廣播信道能輸出的數(shù)據(jù)格式，并通過廣播發(fā)射臺輸出；

步驟三，數(shù)據(jù)接收模塊通過發(fā)射塔接收廣播發(fā)射臺輸出的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行解碼，糾錯，解析，在判斷信息正確后進(jìn)行存儲。

優(yōu)選的是，其中，所述步驟一中，發(fā)送管理模塊的功能包括對待發(fā)送信息內(nèi)容的編輯，信息發(fā)射狀態(tài)管理以及參數(shù)配置；

其中，所述信息發(fā)射狀態(tài)管理包括對數(shù)據(jù)信息的發(fā)送、暫停、停止控制，所述參數(shù)配置包括廣播發(fā)射速率以及發(fā)送次數(shù)的控制。

優(yōu)選的是，其中，在步驟二中，所述信息發(fā)送模塊將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取，調(diào)制，編碼，組幀的過程包括：

所述電平轉(zhuǎn)換電路將從上位機(jī)pc端接收到數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)rs232電平信號與第一ttl電平信號的轉(zhuǎn)換發(fā)送至第一微處理器；

所述第一微處理器根據(jù)發(fā)送管理模塊的相關(guān)參數(shù)配置，將接收到的第一ttl電平信號進(jìn)行編碼和組幀處理成第二ttl電平信號發(fā)送至hart調(diào)制器；

所述hart調(diào)制器將接收到的第二ttl電平信號轉(zhuǎn)換成相位連續(xù)的fsk信號發(fā)送至幅值放大電路；

所述fsk信號經(jīng)過幅值放大電路放大后，通過音頻接口直接送入廣播發(fā)射臺進(jìn)行調(diào)制發(fā)送。

優(yōu)選的是，其中，所述數(shù)據(jù)信息的編碼包括添加冗余校驗(yàn)和糾錯編碼，所述數(shù)據(jù)信息的組幀是將數(shù)據(jù)信息按預(yù)定的幀格式進(jìn)行格式處理；

其中，所述編碼被配置為采用g(x)＝x3+x+1的(7，4)循環(huán)碼，該循環(huán)碼包含4個信息位和3個校驗(yàn)位，其將待發(fā)送信息字節(jié)分別拆開成高、低4位的第一二進(jìn)制信息碼，然后將各第一二進(jìn)制信息碼和相應(yīng)的crc校驗(yàn)位相配合分別組成一個字節(jié)，且在每字節(jié)的最后一位添加一個偶校驗(yàn)位，以在4位有效二進(jìn)制數(shù)據(jù)中能糾錯1位的編碼，即能糾正一個字節(jié)中兩個錯誤位；

所述幀格式被配置為：

起始字符+幀長度+信息類型+信息+校驗(yàn)位+結(jié)束字符；

所述微處理器基于起始字符和結(jié)束字符完成對待發(fā)送信息與控制信息的接收，控制信息包含信息發(fā)送次數(shù)和發(fā)送速率，信息類型指明當(dāng)前信息為文本還是圖片，并通過一個字節(jié)表示。

優(yōu)選的是，其中，在步驟三中，所述fm解調(diào)電路基于從發(fā)射塔處接收到的fsk信號，進(jìn)行消噪后輸出至agc電路；

所述agc電路接收經(jīng)消噪后的fsk信號，濾除其中的低頻直流分量以及高頻分量，只留下1.2khz到2.2khz的有效hart信號，放大并控制輸出幅度至hart解調(diào)器，

所述hart解調(diào)器接收經(jīng)濾波放大后的fsk信號，并將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的第三ttl電平信號發(fā)送至第二微處理器；

所述第二微處理器基于接收到的第三ttl電平信號，進(jìn)行解碼、糾錯、解析及判斷處理。

優(yōu)選的是，其中，所述第二微處理器對第三ttl電平信號的解碼和數(shù)據(jù)編碼互為逆過程，其將接收到的信息字段中的字節(jié)數(shù)據(jù)拆分為高、低四位，對高四位的即信息位編碼進(jìn)行臨時保存，對低四位基于g1(x)＝x13+x1+1的(7，4)循環(huán)碼對數(shù)據(jù)進(jìn)行crc校驗(yàn)，若余數(shù)為0，則再判斷偶校驗(yàn)是否正確，進(jìn)而判斷數(shù)據(jù)是否出錯；

所述第二微處理器對第三ttl電平信號的糾錯，是在crc校驗(yàn)后根據(jù)其校驗(yàn)所得的余數(shù)，對出錯位的具體位置進(jìn)行判斷，再根據(jù)判斷結(jié)構(gòu)對出錯位進(jìn)行出錯處理；

所述第二微處理器對第三ttl電平信號的解析及判斷，是對經(jīng)校驗(yàn)糾錯后的第三ttl電平信號的幀頭、幀尾、數(shù)據(jù)長度、校驗(yàn)信息進(jìn)行提取和判斷，只有所有信息均正確后對信息進(jìn)行存儲，否則予以丟棄。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：其一，本發(fā)明基于廣播信道的異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其通過廣播數(shù)據(jù)信息發(fā)送單元、發(fā)射單元、接收單元三者的配合，通過無線廣播網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的異步傳輸，提供一種緊急情況下的新型數(shù)字信息的傳輸通道，同時使得其具有不依賴互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、覆蓋范圍廣及無線傳輸可靠性高等特點(diǎn)，解決了現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下信息發(fā)布過程的網(wǎng)絡(luò)共享沖突和服務(wù)擁塞的問題，實(shí)現(xiàn)了在廣播信道中文字和圖片的傳輸。

其二，本發(fā)明基于廣播信道的異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，其能夠利用無線廣播網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的異步傳輸，在無反饋信息條件下，通過定量重發(fā)機(jī)制和編碼糾錯機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的快速廣泛發(fā)布。

其三，本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理方法，在廣播信道存在誤碼的情況下，通過冗余校驗(yàn)、前向糾錯及輪播機(jī)制，保證數(shù)據(jù)傳輸過程的完整性。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于廣播信道的異步數(shù)據(jù)傳輸與交互式查詢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明的廣播數(shù)據(jù)信息發(fā)送單元的總體結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明的廣播數(shù)據(jù)信息接收單元的總體結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是本發(fā)明的電平轉(zhuǎn)換電路中rs232串口通信電路圖；

圖5是本發(fā)明的hart調(diào)制波形圖；

圖6是本發(fā)明的電源電壓中的5.0v穩(wěn)壓電路圖；

圖7是本發(fā)明的電源電壓中的3.3v穩(wěn)壓電路圖；

圖8是本發(fā)明的電源電壓中的-5.0v穩(wěn)壓電路圖；

圖9是本發(fā)明的電源電壓中的mp2359電路原理圖；

圖10是本發(fā)明的fm接收解調(diào)電路圖；

圖11是本發(fā)明的agc電路圖；

圖12是本發(fā)明的發(fā)送端軟件功能框圖；

圖13是本發(fā)明的發(fā)送端下位機(jī)程序流程圖；

圖14是本發(fā)明crc校驗(yàn)位編碼中的許用碼組表；

圖15是本發(fā)明的接收端軟件框圖；

圖16是本發(fā)明的接收端下位機(jī)程序流程圖；

圖17是本發(fā)明的解碼糾錯程序流程圖；

圖18是本發(fā)明的解碼中出錯位與校驗(yàn)結(jié)果關(guān)系；

圖19是本發(fā)明的廣播發(fā)射模塊工作流程圖；

圖20是本發(fā)明的廣播接收模塊工作流程圖；

圖21是本發(fā)明的廣播數(shù)據(jù)交互式查詢與顯示模塊工作流程圖；

圖22是本發(fā)明系統(tǒng)測試中的誤碼率測試結(jié)果圖表；

圖23是本發(fā)明系統(tǒng)測試中的傳輸速率統(tǒng)計圖表；

圖24是本發(fā)明的上位機(jī)數(shù)據(jù)處理流程圖；

圖25是本發(fā)明的編碼的組幀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖26是本發(fā)明的具體應(yīng)用中發(fā)送信息的組幀結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。本發(fā)明可用但不局限于數(shù)字信息發(fā)布方面。例如，文字圖片推送、緊急信息發(fā)布等。在硬件方面可用于個人計算機(jī)、服務(wù)器、移動終端、多處理器系統(tǒng)以及包含上述任何系統(tǒng)的計算環(huán)境等。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種基于廣播信道的異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)形式，其中包括：

廣播數(shù)據(jù)信息發(fā)送單元，其包括發(fā)送管理模塊101以及與其通信連接的發(fā)送模塊102，發(fā)送管理模塊主要實(shí)現(xiàn)對待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括信息內(nèi)容編輯、信息發(fā)射管理、基本配置三部分，其中，信息內(nèi)容可以由用戶手動輸入，也可以通過讀取本地文件的方式完成編輯，信息發(fā)射管理包括對信息的發(fā)送、暫停、停止等功能，基本配置主要包括對廣播發(fā)射速率以及發(fā)送次數(shù)的控制，發(fā)送模塊主要完成信息內(nèi)容接收及廣播數(shù)據(jù)發(fā)送，包括對數(shù)字信息進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換、調(diào)制、編碼等。發(fā)射設(shè)備在進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時，根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的控制信息，實(shí)現(xiàn)對發(fā)送速率、次數(shù)等的控制；

廣播數(shù)據(jù)信息發(fā)射單元，其包括通信連接至發(fā)送模塊的廣播發(fā)射臺103，其利用廣播發(fā)射設(shè)施將數(shù)字信息經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，通過無線廣播通道進(jìn)行調(diào)制發(fā)射；

廣播數(shù)據(jù)信息接收單元，其包括通過廣播信道通信連接至廣播發(fā)射臺的數(shù)據(jù)接收模塊104，其主要完成廣播信號接收、解調(diào)以及發(fā)送端信息的恢復(fù)，主要包括對信息的模數(shù)轉(zhuǎn)換、解碼、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。接收設(shè)備實(shí)時接收廣播信號，對有用信息進(jìn)行保存，以便顯示終端隨時查看。這種方案系統(tǒng)主要包括廣播發(fā)射管理模塊、廣播發(fā)射模塊、廣播發(fā)射臺模塊、廣播接收模塊四個主要模塊，分別完成信息內(nèi)容的編輯與管理、數(shù)字信息發(fā)送、數(shù)字信息接收和重組及便于信息查詢等功能，其相對于現(xiàn)有廣播網(wǎng)絡(luò)信道輸聲音信號來說，其實(shí)現(xiàn)了在廣播網(wǎng)絡(luò)信道中傳遞數(shù)字信號，實(shí)現(xiàn)了通過無線廣播網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的異步傳輸，提供一種緊急情況下的新型數(shù)字信息的傳輸通道及方式，同時使得其具有不依賴互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、覆蓋范圍廣及無線傳輸可靠性高等特點(diǎn)，可運(yùn)用在平時的網(wǎng)絡(luò)通信中，解決了現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下信息發(fā)布過程的網(wǎng)絡(luò)共享沖突和服務(wù)擁塞的問題，具有可實(shí)施效果好，可操作性強(qiáng)，適應(yīng)性好，穩(wěn)定性好的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

如圖2所示，在另一種實(shí)例中，所述發(fā)送管理模塊被配置為上位機(jī)pc端6；

所述發(fā)送模塊包括第一微處理器1以及與其通信連接的hart調(diào)制器2，所述第一微處理器通過電平轉(zhuǎn)換電路3通信連接至上位機(jī)pc端，所述hart調(diào)制器通過幅值放大電路4通信連接至廣播發(fā)射臺(調(diào)頻發(fā)射機(jī))5，以將廣播數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)制后通過廣播發(fā)射臺輸出。采用這種方案中的上位機(jī)軟件通過串口將數(shù)據(jù)及控制信息發(fā)送給發(fā)射設(shè)備，由于pc機(jī)串口輸出為rs232電平，無法直接連接至第一微處理器進(jìn)行處理，故電平轉(zhuǎn)換電路中的max232電平轉(zhuǎn)換芯片將rs232電平轉(zhuǎn)換為ttl電平，再送入第一微處理器，其中，如圖4所示，max232電平轉(zhuǎn)換芯片的uart1tx和uart1rx引腳分別與微處理器的串口連接，rs232接口(j1)通過串口線與pc機(jī)相連，再配合上位機(jī)和下位機(jī)的程序，便可實(shí)現(xiàn)pc機(jī)與發(fā)射設(shè)備(第一微處理器)之間的通信；

而考慮到串口接收到廣播信息后需要緩存，該第一微處理器選擇帶ram及flash的處理器，以完成信息的處理，如采用cortex-m4結(jié)構(gòu)，具有32位的risc內(nèi)核，最高工作頻率為168mhz；內(nèi)部集成1024kb閃存和196kbsram，具有很強(qiáng)的數(shù)字信號處理和并行計算功能；內(nèi)部自帶開門狗，可有效減小系統(tǒng)因外部干擾產(chǎn)生的不穩(wěn)定性；包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的接口：3個iic和spi接口、6個usart接口、2個can接口和1個sdio接口，方便與外設(shè)直接通信；

經(jīng)過第一微處理器的數(shù)據(jù)仍為數(shù)字信號，若直接將該數(shù)字信號送至調(diào)頻發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)制發(fā)送，由于數(shù)字信號中具有很多高頻分量，則會造成信道的帶寬浪費(fèi)，所以必須先進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號再進(jìn)行調(diào)制發(fā)送，故在本系統(tǒng)中，采用hart調(diào)制解調(diào)協(xié)議實(shí)現(xiàn)模擬信號與數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換，hart調(diào)制器將ttl電平信號轉(zhuǎn)換成相位連續(xù)的fsk信號，該fsk信號經(jīng)過幅值放大后，通過音頻接口直接送入廣播發(fā)射臺進(jìn)行調(diào)制發(fā)送，本系統(tǒng)中，hart調(diào)制器采用內(nèi)部自帶帶通濾波器，數(shù)據(jù)傳輸率為1.2kbit/s，可直接通過標(biāo)準(zhǔn)的uart接口與stm32f405通信，以在調(diào)制時，一方面通過uart2接口與stm32f405進(jìn)行串行通信，一方面將輸入的數(shù)字信號調(diào)制成頻率分別為1.2khz和2.2khz的fsk頻移鍵控信號，并由hart_out引腳輸出，其波形圖如圖5所示，該fsk信號便輸入到下級幅值放大電路，而由于hart調(diào)制器輸出的fsk信號的峰值大約在200mv，所以必須對其進(jìn)行幅值放大，以更好地滿足調(diào)頻發(fā)射機(jī)對調(diào)制信號的要求，故幅值放大電路應(yīng)選擇具有很低的內(nèi)部噪聲和很高的壓擺率，可以對信號進(jìn)行有效的線性放大的放大器，同時，采用同相比例放大電路，利用其高輸入阻抗特性，起到了阻抗匹配的作用，減小了調(diào)頻發(fā)射機(jī)對調(diào)制信號的影響；

發(fā)送端還包括穩(wěn)壓穩(wěn)壓電源模塊7，其所使用到的電源電壓包括±5.0v(如圖6所示)和3.3v(如圖7所示)，其中±5.0v主要給幅值放大電路供電，3.3v電源主要給微處理器及其他數(shù)字ic供電，系統(tǒng)外部通過適配器輸入6～9v直流電壓(如圖8所示)，通過線性穩(wěn)壓電源lt1086-5穩(wěn)壓至5.0v，5.0v電壓通過tps6735反向轉(zhuǎn)換至-5.0v，并且經(jīng)過ams1117-3.3穩(wěn)壓至3.3v，如圖為了防止電路電流過大燒毀硬件電路板，在電路中加入自恢復(fù)保險絲(f1)，在電流過大時，自動斷開電源，保護(hù)硬件電路。同時，為了防止電路中意外出現(xiàn)的浪涌電流，本系統(tǒng)采用tvs瞬變抑制二極管smbj5.0a和smbj3.3a進(jìn)一步保護(hù)電路。并且采用lc組成π型濾波電路，濾除電源紋波，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，具有可實(shí)施效果好，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

在另一種實(shí)例中，所述數(shù)據(jù)接收模塊包括一用于接收廣播發(fā)射臺數(shù)據(jù)信息的fm解調(diào)電路8，以及與其通信連接的agc電路9，所述agc電路通過hart解調(diào)器10與第二微處理器11通信連接，以對接收到的廣播信息的進(jìn)行解調(diào)。采用這種方案的接收端也包括相應(yīng)的穩(wěn)壓穩(wěn)壓電源模塊，其電源電壓包括±5.0v和3.3v，其中±5.0v主要給agc電路供電，3.3v電源主要給微處理器及其他數(shù)字ic供電。系統(tǒng)外部通過適配器輸入6～9v直流電壓，通過開關(guān)穩(wěn)壓電源mp2359(如圖9所示)穩(wěn)壓至5.0v，5.0v電壓通過tps6735反向轉(zhuǎn)換至-5.0v，并且經(jīng)過ams1117-3.3穩(wěn)壓至3.3v；

其廣播接收天線實(shí)時接收空間特定頻率段的fm信號，然后通過fm解調(diào)電路恢復(fù)調(diào)制信號，考慮到利用分立元件搭建的fm解調(diào)電路易收到空間信號干擾缺陷，本系統(tǒng)采用集成調(diào)頻接收芯片rda5820作為fm信號解調(diào)ic，能有效實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)特定頻率信號的接收解調(diào)；

由于接收到的fm信號幅度隨接收端與廣播發(fā)射站的距離不同而變化，所以為了保證調(diào)制信號能有效的被hart解調(diào)器識別，fm調(diào)頻接收芯片可采用rda5820(電路布局如圖10所示)，在rda5820解調(diào)出的調(diào)制信號后加如自動增益控制(agc電路布局如圖11所示)電路，使得解調(diào)后的信號的幅值基本保持恒定；

同發(fā)射端類似，經(jīng)過agc電路后的fsk模擬信號不能直接送入第二微處理器進(jìn)行處理，需要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后再能被識別，本系統(tǒng)采用hart調(diào)制解調(diào)協(xié)議完成對模擬信號數(shù)字化，即將fsk信號轉(zhuǎn)換為ttl電平信號，該信號直接送入第二微處理器，其采用與第一微處理器相同的處理芯片，第二微處理器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼以及糾錯處理等，恢復(fù)發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)，接收端第二微處理器系統(tǒng)與發(fā)送端相比，多出了一個晶振電路(y2)，該晶振電路主要產(chǎn)生32.768khz的時鐘信號，用于記錄系統(tǒng)時間，供數(shù)據(jù)存儲時使用，具有可實(shí)施效果好，傳輸穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

在另一種實(shí)例中，還包括與數(shù)據(jù)接收單元通信連接的數(shù)據(jù)顯示模塊105和存儲模塊12，其主要完成對接收到的廣播信息進(jìn)行顯示，以移動設(shè)備應(yīng)用程序的形式，通過藍(lán)牙協(xié)議讀取存儲在廣播接收設(shè)備的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類顯示，其被配置為一智能終端13，所述智能終端通過其上的藍(lán)牙通信模塊14與數(shù)據(jù)接收模塊通信連接。采用這種方案的數(shù)據(jù)顯示模塊可通過交互式信息查詢的方式從數(shù)據(jù)接收模塊獲取其本地保存的數(shù)據(jù)，并以文字和圖片的形式進(jìn)行顯示，以便于對接收數(shù)據(jù)的查詢，本系統(tǒng)的第二微處理器stm32f405的uart2、uart6、uart1分別與串口觸摸屏、hart解調(diào)器和藍(lán)牙模塊進(jìn)行通信，并通過其自帶的sdio接口與sd卡通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與讀??；

藍(lán)牙模塊采用hc-05藍(lán)牙2.0模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示終端與接收端下位機(jī)之間的通信，hc-05藍(lán)牙模塊采用串口方式(uart1tx、uart1rx)與stm32f405進(jìn)行通信，并通過按鍵s2和相應(yīng)的上位機(jī)配置軟件可實(shí)現(xiàn)對模塊的配置，比如串口波特率、主從模式以及設(shè)備名稱，為有效保存接收到的數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)采用microsd卡作為存儲設(shè)備，sd卡與微處理器之間通過sdio接口相連，并在每條數(shù)據(jù)線上加上拉電阻，以提高灌電流，防止sd卡與stm32f405之間通信不正常。同時，該設(shè)備還可以通過藍(lán)牙通信方式與外部中斷進(jìn)行通信，具有交互性強(qiáng)，可實(shí)施效果好，可操作性強(qiáng)，穩(wěn)定性好的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

以上方案還可以通過一種異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法來實(shí)現(xiàn)，包括：

步驟一，發(fā)送管理模塊將待發(fā)送信息輸出至信息發(fā)送模塊；

步驟二，信息發(fā)送模塊將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取，調(diào)制，編碼，組幀至廣播信道能輸出的數(shù)據(jù)格式，并通過廣播發(fā)射臺輸出，本步驟主要包括信息的編碼和組幀處理，編碼部分主要采用前向糾錯機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，組幀的目的是為了實(shí)現(xiàn)發(fā)送端和接收端的通信協(xié)議，故發(fā)送端下位機(jī)的軟件設(shè)計主要包括以下幾個模塊：數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，其關(guān)系如圖12所示，其中，數(shù)據(jù)接收模塊實(shí)時接收發(fā)送端上位機(jī)pc端軟件發(fā)送的有效數(shù)據(jù)和控制信息等，數(shù)據(jù)處理模塊完成對信息的編碼和組幀，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊完成信息的發(fā)送功能，其與上位機(jī)配合的程序流程圖如圖13所示；

步驟三，數(shù)據(jù)接收模塊通過發(fā)射塔接收廣播發(fā)射臺輸出的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行解碼，糾錯，解析，在判斷信息正確后進(jìn)行存儲。采用這種方案其能夠利用無線廣播網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的異步傳輸，在無反饋信息條件下，通過定量重發(fā)機(jī)制和編碼糾錯機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的快速廣泛發(fā)布具有可實(shí)施效果好，可操作性強(qiáng)，適應(yīng)性好，穩(wěn)定性好的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

在另一種實(shí)例中，所述步驟一中，發(fā)送管理模塊的功能包括對待發(fā)送信息內(nèi)容的編輯，信息發(fā)射狀態(tài)管理以及參數(shù)配置；

其中，所述信息發(fā)射狀態(tài)管理包括對數(shù)據(jù)信息的發(fā)送、暫停、停止控制，所述參數(shù)配置包括廣播發(fā)射速率以及發(fā)送次數(shù)的控制，其具體數(shù)據(jù)處理流程如圖24所示。采用這種方案其能夠通過上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對發(fā)送端下位機(jī)的管理及參數(shù)配置，具有可實(shí)施效果好，可操作性強(qiáng)的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

在另一種實(shí)例中，在步驟二中，所述信息發(fā)送模塊將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取，調(diào)制，編碼，組幀的過程包括：

所述電平轉(zhuǎn)換電路將從上位機(jī)pc端接收到數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)rs232電平信號與第一ttl電平信號的轉(zhuǎn)換發(fā)送至第一微處理器；

所述第一微處理器根據(jù)發(fā)送管理模塊的相關(guān)參數(shù)配置，將接收到的第一ttl電平信號進(jìn)行編碼和組幀處理成第二ttl電平信號發(fā)送至hart調(diào)制器；

所述hart調(diào)制器將接收到的第二ttl電平信號轉(zhuǎn)換成相位連續(xù)的fsk信號發(fā)送至幅值放大電路；

所述fsk信號經(jīng)過幅值放大電路放大后，通過音頻接口直接送入廣播發(fā)射臺進(jìn)行調(diào)制發(fā)送。采用這種方案中的發(fā)射設(shè)備上電后，首先由第一微處理器處理化相關(guān)內(nèi)部寄存器以及外設(shè)，然后一直監(jiān)聽串口上是否有數(shù)據(jù)到來，當(dāng)接收到上位機(jī)發(fā)送的信息時，完成信息的提取，其中，上位機(jī)軟件與發(fā)射設(shè)備之間的串口通信也遵循一定的幀格式，微處理器根據(jù)起始字符和結(jié)束字符完成對待發(fā)送信息與控制信息的接收，其中控制信息包含信息發(fā)送次數(shù)和發(fā)送速率，信息類型指明當(dāng)前信息為文本還是圖片，并通過一個字節(jié)表示；

當(dāng)發(fā)送端下位機(jī)正確提取完信息以后，對待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯編碼，以降低系統(tǒng)傳輸誤碼率，糾錯編碼實(shí)際上就是對信息添加冗余位，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，具有可實(shí)施效果好，可操作性強(qiáng)，適應(yīng)性好，穩(wěn)定性好的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

在另一種實(shí)例中，所述數(shù)據(jù)信息的編碼包括添加冗余校驗(yàn)和糾錯編碼，所述數(shù)據(jù)信息的組幀是將數(shù)據(jù)信息按預(yù)定的幀格式進(jìn)行格式處理；

其中，所述編碼被配置為采用g(x)＝x3+x+1的(7，4)循環(huán)碼，該循環(huán)碼包含4個信息位和3個校驗(yàn)位，其將待發(fā)送信息字節(jié)分別拆開成高、低4位的第一二進(jìn)制信息碼，然后將各第一二進(jìn)制信息碼和相應(yīng)的crc校驗(yàn)位相配合分別組成一個字節(jié)，且在每字節(jié)的最后一位添加一個偶校驗(yàn)位，以在4位有效二進(jìn)制數(shù)據(jù)中能糾錯1位的編碼，即能糾正一個字節(jié)中兩個錯誤位；

所述幀格式被配置為如附圖25所示：

起始字符+幀長度+信息類型+信息+校驗(yàn)位+結(jié)束字符；

所述微處理器基于起始字符和結(jié)束字符完成對待發(fā)送信息與控制信息的接收，控制信息包含信息發(fā)送次數(shù)和發(fā)送速率，信息類型指明當(dāng)前信息為文本還是圖片，并通過一個字節(jié)表示，其中，起始字符和結(jié)束字符分別由5個特定的字節(jié)數(shù)據(jù)構(gòu)成，表示一幀數(shù)據(jù)的開始和結(jié)束；幀頭信息包含一個完整幀的字節(jié)長度，由4字節(jié)構(gòu)成；信息類型表明該信息幀屬于哪類信息(如：科技類、財經(jīng)類、體育類等)以及當(dāng)前發(fā)送的文件類型(文本文檔或圖片)，由1個字節(jié)組成；信息字段包含上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)和信息校驗(yàn)位，通過該校驗(yàn)位可完成數(shù)據(jù)的糾錯功能。采用這種方案的本系統(tǒng)通過設(shè)計了在4位有效二進(jìn)制數(shù)據(jù)中能糾錯1位的編碼，即能糾正一個字節(jié)中兩個錯誤位；

其編碼流程如下：

采用g(x)＝x3+x+1的(7，4)循環(huán)碼，該循環(huán)碼包含4個信息位和3個校驗(yàn)位。首先，將待發(fā)送信息字節(jié)拆開成高、低4位(4位二進(jìn)制)，然后將高、低4位信息和校驗(yàn)位組成一個字節(jié)分別發(fā)送，在每字節(jié)的最后一位添加偶校驗(yàn)位，以避免偶數(shù)位同時出錯情況下的糾錯，所有信息位的許用碼組如圖14表格所示，具體來說，以待發(fā)送數(shù)字“1”為例，“1”的ascii碼為0x31(待發(fā)送字節(jié))，則將0x31拆成0011(高4位-信息位)和0001(低4位-信息位)兩部分。根據(jù)需用碼組表(表5-1)可知，當(dāng)信息位為0011時，crc校驗(yàn)位為101，偶校驗(yàn)位為0，所以該8位組成新的字節(jié)為00111010(許用碼字，0x3a)；當(dāng)信息位為0001時，crc校驗(yàn)位為011，偶校驗(yàn)位為1，所以該8位組成新的字節(jié)為00010111(許用碼字，0x17)。所以，當(dāng)發(fā)送0x32字節(jié)時，經(jīng)過編碼后實(shí)際發(fā)送的是兩個字節(jié)：0x3a和0x17。在接收端再進(jìn)行解碼恢復(fù)出0x31，具有可實(shí)施效果好，可操作性強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_率有保證的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

在另一種實(shí)例中，在步驟三中，所述fm解調(diào)電路基于從發(fā)射塔處接收到的fsk信號，進(jìn)行消噪后輸出至agc電路；

所述agc電路接收經(jīng)消噪后的fsk信號，濾除其中的低頻直流分量以及高頻分量，只留下1.2khz到2.2khz的有效hart信號，放大并控制輸出幅度至hart解調(diào)器，

所述hart解調(diào)器接收經(jīng)濾波放大后的fsk信號，并將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的第三ttl電平信號發(fā)送至第二微處理器；

所述第二微處理器基于接收到的第三ttl電平信號，進(jìn)行解碼、糾錯、解析及判斷處理。而接收端下位機(jī)設(shè)計主要包括以下幾項(xiàng)模塊：數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、藍(lán)牙通信模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，其接收端關(guān)系如圖15所示，軟件處理的數(shù)據(jù)流程圖如圖16所示，采用這種方案具有可實(shí)施效果好，可操作性強(qiáng)，傳輸效果穩(wěn)定的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

在另一種實(shí)例中，所述第二微處理器對第三ttl電平信號的解碼和數(shù)據(jù)編碼互為逆過程，其將接收到的信息字段中的字節(jié)數(shù)據(jù)拆分為高、低四位，對高四位的即信息位編碼進(jìn)行臨時保存，對低四位基于g1(x)＝x13+x1+1的(7，4)循環(huán)碼對數(shù)據(jù)進(jìn)行crc校驗(yàn)，若余數(shù)為0，則再判斷偶校驗(yàn)是否正確，進(jìn)而判斷數(shù)據(jù)是否出錯；

所述第二微處理器對第三ttl電平信號的糾錯，是在crc校驗(yàn)后根據(jù)其校驗(yàn)所得的余數(shù)，對出錯位的具體位置進(jìn)行判斷，再根據(jù)判斷結(jié)構(gòu)對出錯位進(jìn)行出錯處理；

所述第二微處理器對第三ttl電平信號的解析及判斷，是對經(jīng)校驗(yàn)糾錯后的第三ttl電平信號的幀頭、幀尾、數(shù)據(jù)長度、校驗(yàn)信息進(jìn)行提取和判斷，只有所有信息均正確后對信息進(jìn)行存儲，否則予以丟棄。采用這種方案微處理通過iic總線與rda5820通信，實(shí)時接收數(shù)據(jù)。當(dāng)沒有數(shù)據(jù)到來時，一直處于接收狀態(tài)；當(dāng)判斷有數(shù)據(jù)到來時，首先由微處理器對幀頭、幀尾、數(shù)據(jù)長度、校驗(yàn)信息進(jìn)行判斷，當(dāng)所有信息均正確后，視為該幀數(shù)據(jù)有效，若其中有一個校驗(yàn)信息不正確，則丟棄該幀數(shù)據(jù)。當(dāng)確定該幀數(shù)據(jù)有效時，便對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和糾錯處理。

對于數(shù)據(jù)解碼糾錯，和數(shù)據(jù)編碼互為逆過程。首先將接收到的字節(jié)數(shù)據(jù)拆分為高低四位、對高四位(即信息位)進(jìn)行臨時保存，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行crc校驗(yàn)(校驗(yàn)碼為g(x)＝x3+x+1的(7，4)循環(huán)碼，與發(fā)送端一致)。若余數(shù)為0，則再判斷偶校驗(yàn)是否正確，進(jìn)而判斷數(shù)據(jù)是否出錯，若出錯，則進(jìn)行出錯處理。其軟件流程圖如17所示，對于糾錯部分，對接收到的信息進(jìn)行crc校驗(yàn)，根據(jù)其校驗(yàn)所得的余數(shù)可檢測出錯位的具體位置，其對應(yīng)關(guān)系如圖18中的表格所示，具體來說，還是以發(fā)送端發(fā)送的0x31為例，若接收端連續(xù)接收到0x3a和0x17兩個字節(jié)，則分別對這兩個字節(jié)進(jìn)行crc校驗(yàn)，可得出校驗(yàn)結(jié)果都為000，表示傳輸過程中沒有發(fā)生錯誤，然后提取兩個字節(jié)的高4位，得到接收數(shù)據(jù)0x31。若接收到的數(shù)據(jù)為0x1a和0x37，則0x1a進(jìn)行crc校驗(yàn)，余數(shù)為110，表示該字節(jié)第5位出現(xiàn)錯誤，對第5位的“0”改為“1”，即將接收到的0x1a糾正為0x3a；同理，0x37也出現(xiàn)錯誤，采樣同樣的方法對其進(jìn)行糾正，最后恢復(fù)數(shù)據(jù)0x31，故根據(jù)校驗(yàn)余數(shù)結(jié)果，則可判斷一個字節(jié)出錯位的位置，實(shí)現(xiàn)糾錯功能；

本系統(tǒng)對文本信息以txt文本形式存儲，其后綴為.txt；對圖片信息以jpeg圖片形式存儲，其后綴為.jpeg。同時，利用微處理器stm32f405自帶的實(shí)時時鐘功能，對文件進(jìn)行命名。文件夾以“年-月-日”命名，當(dāng)天接收到的信息保存在文件夾中，并以“時-分-秒+后綴名”命名，以便于后期查詢，具有可實(shí)施效果好，可操作性強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸正確率有保證的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此。在實(shí)施本發(fā)明時，可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q和/或修改。

圖19是本發(fā)明的的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊工作流程圖，從圖中可以得出其具體操作步驟為：

步驟201、讀取配置信息。從本地配置文件中讀取配置信息，包括通訊端口類型、頻率參數(shù)等信息。

步驟202、參數(shù)初始化。選擇通信端口并對通信參數(shù)進(jìn)行初始化。

步驟203、端口選擇。步驟202中如果選擇正確的端口，則執(zhí)行步驟204；如果選擇端口錯誤，則重新執(zhí)行步驟202。

步驟204、打開端口。步驟203執(zhí)行正確后，打開端口，狀態(tài)設(shè)置為“open”。

步驟205和206、分別對數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)及編碼參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，其中傳輸次數(shù)是數(shù)據(jù)重發(fā)的次數(shù)，編碼參數(shù)是用于數(shù)據(jù)編碼，在接收端解碼，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

步驟207、設(shè)置如果成功，則分別執(zhí)行步驟208和209；如果不成功，則執(zhí)行步驟204。

步驟208、輸入文本。步驟207執(zhí)行成功后，在發(fā)送文字內(nèi)容區(qū)輸入文本信息，點(diǎn)擊發(fā)送操作按鈕后，執(zhí)行步驟210。

步驟209、選擇圖片。步驟207執(zhí)行成功后，在發(fā)送圖片內(nèi)容區(qū)通過操作按鈕選擇圖片文件，點(diǎn)擊發(fā)送操作按鈕后，執(zhí)行步驟210。

步驟210、發(fā)送數(shù)字信息。將選定的數(shù)字信息通過選定端口發(fā)送到發(fā)射裝置。

步驟211、由發(fā)送裝置判斷是否收到上位機(jī)發(fā)送的數(shù)字信息，如收到數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟212。如未收到數(shù)據(jù)，則等待接收數(shù)據(jù)。

步驟212、信息提取。當(dāng)接收到上位機(jī)發(fā)送的信息時，完成信息的提取。執(zhí)行步驟213。

步驟213、糾錯編碼。步驟212后，對待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯編碼，糾錯編碼采用g(x)＝x3+x+1的(7，4)循環(huán)碼，其包含4個信息位和3個校驗(yàn)位。

步驟214、組幀。對發(fā)送信息進(jìn)行組幀，其幀格式符合如圖26所示條件：

步驟215、數(shù)據(jù)發(fā)送。將數(shù)字信息以模擬信號的方式進(jìn)行發(fā)送。

圖20是本發(fā)明數(shù)據(jù)接收模塊工作流程圖，從圖中可以得出其具體操作步驟如下：

步驟301、系統(tǒng)初始化。完成相關(guān)寄存器、外設(shè)及參數(shù)的初始化。

步驟302、接收信息。當(dāng)沒有接收到數(shù)據(jù)時，一直處于接收狀態(tài)；當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時，執(zhí)行步驟303。

步驟303、如接收到信息，則執(zhí)行步驟304；如未接收到信息，則執(zhí)行步驟302。

步驟304、解碼、糾錯。數(shù)據(jù)解碼糾錯，和數(shù)據(jù)編碼互為逆過程。首先將接收到的字節(jié)數(shù)據(jù)拆分為高低四位、對高四位(即信息位)進(jìn)行臨時保存，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行crc校驗(yàn)。

步驟305、信息解析。解析幀頭、幀尾、數(shù)據(jù)長度、校驗(yàn)信息等。

步驟306、對幀頭、幀尾、數(shù)據(jù)長度、校驗(yàn)信息進(jìn)行判斷，如果所有信息均正確后，則執(zhí)行步驟307；如解析后信息無效，則執(zhí)行步驟308。

步驟307、信息存儲。對文字信息以txt文本形式存儲；對圖片信息以jpeg圖片形式存儲。

步驟308、信息丟棄。步驟306解析數(shù)據(jù)信息無效，則將信息丟棄處理。

圖21是本發(fā)明終端交互式查詢和顯示模塊工作流程圖，從圖中可以看出：

步驟401、系統(tǒng)初始化。完成設(shè)備句柄及相關(guān)通信參數(shù)的初始化。

步驟402、打開藍(lán)牙。步驟401完成后，通過軟件自動打開藍(lán)牙設(shè)備。

步驟403、連接藍(lán)牙設(shè)備。通過設(shè)備選擇列表選擇要連接的設(shè)備，點(diǎn)擊連接后，建立藍(lán)牙通訊。

步驟404、如果連接藍(lán)牙設(shè)備成功，則執(zhí)行步驟405；否則執(zhí)行步驟403。

步驟405、讀取下位機(jī)sd卡內(nèi)容。將sd卡中所有文件夾和文件名返回給顯示終端，顯示終端將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫并提取文件夾和文件信息。

步驟406、發(fā)送通信命令。

步驟407、讀取輸入流。程序開啟線程循環(huán)讀取藍(lán)牙輸入流的數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)，首先獲取前四個字節(jié)的長度信息，若接收的內(nèi)容長度一致則結(jié)束本次接收。

步驟408、解析數(shù)據(jù)。對接收到的輸入數(shù)據(jù)流進(jìn)行解析，執(zhí)行步驟409。

步驟409、存數(shù)據(jù)庫。提取文本或圖片內(nèi)容分別存入sqlite數(shù)據(jù)庫。根據(jù)文本和圖片的屬性建不同的數(shù)據(jù)表。同時實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的管理。

步驟410、交互式查詢和數(shù)據(jù)顯示。通過查詢控件實(shí)現(xiàn)對數(shù)字信息的實(shí)時查詢和顯示。

需要說明的是，對于前述的各實(shí)施例，為了便于理解，將其表述為一系列動作的組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不完全受到所描述動作順序的限制，某些步驟可以同時進(jìn)行。

為驗(yàn)證系統(tǒng)性能，分別對其進(jìn)行誤碼率測試和傳輸速率的測試：

其中，誤碼率測試選用廣州漢婷生物技術(shù)開發(fā)有限公司的cze-15b型調(diào)頻發(fā)射機(jī)和czh車載天線(天線增益為3dbi)作為發(fā)射系統(tǒng)，設(shè)定發(fā)送功率和頻率分別為0.3w和88mhz。實(shí)驗(yàn)時，固定發(fā)射機(jī)位置，改變接收端與發(fā)射機(jī)的距離，以接收端信號強(qiáng)度指示(rssi)為參考，觀察接收到的數(shù)據(jù)誤碼率情況。測試時，單次發(fā)送字節(jié)數(shù)據(jù)為1.250000×10⁶(即1×10⁷個bit)，并在同一接收位置進(jìn)行5次實(shí)驗(yàn)(每次實(shí)驗(yàn)的持續(xù)時間約15個小時)，每天測試一組數(shù)據(jù)，信息傳輸速率為最大(115byte/s)，觀察數(shù)據(jù)接收情況，統(tǒng)計傳輸誤碼率。通過5次實(shí)驗(yàn)得到的平均誤碼率與信號強(qiáng)度(指示值)關(guān)系如圖22所示，并得出相應(yīng)結(jié)果，當(dāng)信號指示強(qiáng)度(rssi)小于40時，系統(tǒng)信號質(zhì)量變差，接收到的數(shù)據(jù)難以正確糾錯，使得無法恢復(fù)原始信息，誤碼率為100％；當(dāng)信號強(qiáng)度為50時，接收到的信號偶爾會出現(xiàn)錯誤，這是由于環(huán)境變化導(dǎo)致信號不穩(wěn)定，從而使得數(shù)據(jù)出現(xiàn)不同錯誤，實(shí)測時，當(dāng)信號強(qiáng)度大于等于55時，基本沒有錯誤；當(dāng)信號強(qiáng)度大于60時，信息能實(shí)時恢復(fù)出來，誤碼率為0，滿足設(shè)計要求；

同時，為了定性比較該系統(tǒng)的接收性能，采用深圳市凱達(dá)利電子科技有限公司的p-305調(diào)頻收音機(jī)與本系統(tǒng)進(jìn)行對比測試。當(dāng)人耳明顯感覺到收音機(jī)存在嚴(yán)重干擾時，此時本系統(tǒng)指示rssi值約為35，當(dāng)收音機(jī)輸出完全為噪聲時，此時系統(tǒng)指示rssi值約為30。在這兩種情況下，rssi值已經(jīng)低于系統(tǒng)所需的最低rssi值，此時該系統(tǒng)收不到任何數(shù)據(jù)，誤碼率為1。當(dāng)收音機(jī)聲音比較清晰時，此時系統(tǒng)rssi值大約在40左右，系統(tǒng)誤碼率依然很高，難以通信。當(dāng)收音機(jī)音質(zhì)非常好時，系統(tǒng)rssi值也隨之增加，其誤碼特性符合圖22表中的測試結(jié)果。

傳輸速率的測試，其通過逐漸改變在發(fā)送端的發(fā)送速率，接收端統(tǒng)計接收到的字節(jié)個數(shù)和所用時間，從而得到信息傳輸速率。測試時，接收端與發(fā)送端位于同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，距離約為5米，發(fā)送端發(fā)送一幀有效數(shù)據(jù)，有效字節(jié)長度為1000(其中包含13個校驗(yàn)字節(jié)，所以實(shí)際數(shù)據(jù)長度為1013byte)，并進(jìn)行5次實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)傳輸速率情況，經(jīng)5次實(shí)驗(yàn)得到的理論傳輸速率與實(shí)際平均傳輸速率關(guān)系如附圖23中表格所示，其中，理論值為發(fā)送端上位機(jī)管理軟件設(shè)置的發(fā)送速率值，實(shí)際值為接收端統(tǒng)計的接收速率，其計算公式為：實(shí)際值＝數(shù)據(jù)長度/接收時間。由附圖23可以看出，數(shù)據(jù)傳輸速率實(shí)際值與理論值非常接近，且該系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)際最大傳輸速率為115byte/s，滿足設(shè)計要求。

故本明達(dá)的效果在于充分利用現(xiàn)有廣播資源，利用模擬廣播信道實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的傳輸(包括文字和圖片)，其達(dá)到的技術(shù)效果如下：

一是在無障礙物情況下，下位機(jī)發(fā)送系統(tǒng)和終端接收系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率的最大速率應(yīng)不小于80byte/s，且系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的誤碼率應(yīng)小于10^-6達(dá)到設(shè)計要求。

二是廣播發(fā)射管理上位機(jī)和發(fā)射設(shè)備間通過串口完成對帶發(fā)送數(shù)據(jù)以及控制信息的傳輸，下位機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)音頻接口與現(xiàn)有廣播發(fā)射裝置連接。廣播接收設(shè)備與廣播數(shù)據(jù)顯示終端(android設(shè)備)之間通過藍(lán)牙通信，各接口通信符合要求，實(shí)現(xiàn)了在廣播信道中文字和圖片的傳輸。

這里說明的設(shè)備數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本發(fā)明的說明的。對本發(fā)明的基于廣播信道的異步數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)處理方法的應(yīng)用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。