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EDAPLD论文
用FPGA实现数据远距离的高精度传输
摘要：详细阐述一种利用交错编码的思想，来改远距离通信质量的新设计。设计由FPGA
芯片实现，能很方便加载到各种单片机有线或无线通信系统的收发接口中。通过对发、
收信息的编、解码处理，增强信息在传输过程的抗干扰能力，以达到远距离高精度传输
目的。
关键词：FPGA 远距传输 高精度 交错 编码 解码
1 意义
简单的多机间数据通信在我们的设计中很普遍，一般情况下数据传输距离很短，不
会超过百十m，因此仅采用双绞线加RS232或RS485标准就可以有效传输。但有时多机之间
的距离也会很远，如我们所设计的一个气象项目，就要求子站遍布在基站1km范围内。因
此在考虑成本、不增加很多设备的前提下，有效防止噪声干扰，保证子站与基站的数据
高精确传输就很重要。
图1 方案框图
通常多机短距通信中，可以在收发端加入奇校验、累加和校验等出错就重发的防噪声措
施；但以上措施都只能检错，不能纠错，也就是说传输过程中不能容错。在远距离、干
扰大、出错概率非常高的情况下，单纯的出错就重发措施会失去工作效率和意义。因此
，我们需要一种能容错的数据传输方式，就要对数据编码。因此，不同传输环境的噪声
性质不相同，对应的编码方式也不一样，所以我们设计编码时强调更多位的纠错冗余，
以适合较多的环境，但相应地就降低了传输速率。另外，出于通用性和简易性的考虑，
我们的设计应可直接加载于原有的有线或无线通信系统上，除数据连线外，不需对原有
系统做任何改变。
在此，我们采用了交错编码技术来增加数据传输过程的容错能力。编解码设备插入
加载到通信系统原来的数据收发端口。因此，微处理器要发送的数据由原先的直接经发
送端（无线通信为调制器和发送器）发送，变为先经编码设备编码，然后再经原有的发
送端发送；同理，接收端（无线通信为接收器和解调器）收到信息
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