某220kv变电站从距离130公里的500kv变电站引入一条新的线路，配置光纤差动保护，保护的通道采用光纤直连模式。光纤通道中的数据采用同步通信模式，数据的传输数率为1Mbits。保护采用率为50点/20ms。 （1）要求将原始采样值（三相电流及电压）传输到对侧，采用同步传输模式，设计数据帧帧头、帧尾、同步字，并且说明每个字节的功能。 （2）采用曼彻斯特编码模式说明数据帧调制过程与接收端同步时钟的过程。

1. 原始采样值的数据帧设计：

在同步通信模式下，传输速率为1Mbits，保护采用率为50点/20ms。对于三相电流和电压，每个周期内采样的点数为50，因此每个周期的采样数据量为50 x 3 x 2 = 300字节。为了将采样值传输到对侧，可以设计如下的数据帧：

帧头：同步字节（8位）+ 保护方向（8位）+ 数据类型（8位）+ 数据长度（16位）

同步字节：固定为0xAA

保护方向：表示数据传输的方向，可以用0表示从主站到分站，1表示从分站到主站

数据类型：表示传输的数据类型，可以用0表示三相电压，1表示三相电流

数据长度：表示该帧中数据部分的长度，单位为字节，本例中为300字节

数据部分：三相电流和电压的原始采样值，共300字节

帧尾：帧校验（16位）+ 结束字节（8位）

帧校验：采用循环冗余校验（CRC）算法，校验码长度为16位

结束字节：固定为0x55

每个字节的功能如下：

第1个字节：保留位（1位）+ 同步位（7位）

保留位：固定为0

同步位：固定为0xAA

第2个字节：保留位（1位）+ 保护方向（1位）+ 数据类型（1位）+ 数据长度高位（8位）

第3个字节：数据长度低位（8位）

第4~303个字节：三相电流和电压的原始采样值

第304~305个字节：帧校验码（16位）

第306个字节：结束字节（0x55）

2. 曼彻斯特编码和同步过程：

曼彻斯特编码是一种数据传输编码方式，通过对数据进行编码，可以在传输中实现时钟同步。在曼彻斯特编码中，一个数据位被编码成两个信号，分别代表0和1，每个信号的长度相等，且两个信号之间有一个变化边界。

在本例中，数据采用同步传输模式，数据的传输数率为1Mbits。为了将采样值传输到对侧，可以采用曼彻斯特编码模式进行数据传输。曼彻斯特编码的过程如下：

1. 将每个数据位拆分成两个信号，分别代表0和1

2. 将每个信号的长度设置为传输速率的一半，即500KHz

3. 每个信号之间加