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1b4b曼彻斯特编码模式,说明数据帧调制及接收端同步时钟提取过程。
时间: 2023-03-20 17:01:26 浏览: 84
(1)设计数据帧格式如下:
帧头(2字节)+同步字(2字节)+数据区(24字节)+帧尾(2字节)
帧头:用于标识数据帧的开始,由固定字节组成,例如0xAA、0x55等。
同步字:用于同步发送和接收方的时钟,由固定字节组成,例如0x55AA、0xAA55等。
数据区:用于存储原始采样值,包括三相电流和电压,共24字节。其中,每个采样值占用2个字节,高字节为符号位和数值的整数部分,低字节为数值的小数部分。
帧尾:用于标识数据帧的结束,由固定字节组成,例如0xCC、0x33等。
每个字节的功能如下:
帧头、帧尾和同步字的每个字节都没有实际意义,只用于标识数据帧的开始、结束和同步。
数据区的每个字节都用于存储原始采样值中的一部分。其中,第1个字节存储A相电流的高字节,第2个字节存储A相电流的低字节,第3个字节存储B相电流的高字节,以此类推,直到第24个字节存储C相电压的低字节。
(2)采用1b4b曼彻斯特编码模式,将数据帧进行调制。该编码方式是将每个数据位(0或1)扩展成由两个符号(+1或-1)组成的码元,以实现同步和数据恢复。具体编码方式如下:
0:由高电平到低电平的跳变表示;
1:由低电平到高电平的跳变表示。
例如,原始数据帧中的帧头字节0xAA,在1b4b曼彻斯特编码后变为8个码元(+1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1)。
接收端同步时钟提取过程如下:
接收端在接收到数据帧后,先根据曼彻斯特编码规则,将码元还原为原始数据位。然后,通过检测每个数据帧的帧头和同步字,提取同步时钟。具体过程如下:
1. 通过检测两个连续的高电平跳变(即1的曼彻斯特编码)来定位帧头。
2. 通过检测帧头后的同步字,提取同步时钟。同步字中的每个码元都是由连续4个相同的符号组成的,因此接收端可以通过检测符号的变化来确定同步时钟的边界。
3. 接