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）已知光缆长3km/卷，光纤衰减0.1db/km，熔炼衰耗0.1db/点，生命周期老化3db，光接收模块灵敏度为-36db，计算光端机的最小发射功率。 （3）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）设计数据帧帧头、帧尾、同步字，并说明每个字节的功能。

在同步通信模式下，数据需要被打包成数据帧传输。以下是一种可能的数据帧结构：

帧头：2个字节，固定值，用于识别帧的开始。可以选择任意值，但一般选择16进制的0xAA。

同步字：2个字节，用于同步数据接收方的时钟。可以选择任意值，但一般选择16进制的0x55AA。

数据区：数据区包含了采样值和其他必要的信息。例如，电流和电压的采样值，保护通道的编号，数据帧的序号等等。具体内容可以根据实际需求设计。在本例中，数据区应该至少包含电流和电压的采样值，每个采样值占2个字节。

帧尾：2个字节，固定值，用于识别帧的结束。可以选择任意值，但一般选择16进制的0x55。

因此，整个数据帧的结构应该为：帧头（2字节）+ 同步字（2字节）+ 数据区（若干字节）+ 帧尾（2字节）。

（2）计算光端机的最小发射功率。

在本例中，光缆长度为3km/卷，光纤衰减为0.1db/km，因此总衰减为3 * 0.1 = 0.3dB。

熔炼衰耗为0.1db/点，保护采用率为50点/20ms，因此每点的衰减为：0.1 * 50 / (20ms) = 0.25dB。

生命周期老化3db，光接收模块灵敏度为-36db。

根据光纤传输中的功率衰减公式，可以计算出光端机的最小发射功率：

最小发射功率 = 接收端灵敏度 - 总衰减 - 熔炼衰耗 - 生命周期老化

= -36dBm - 0.3dB - 0.25dB/点 * 50点/20ms - 3dB

= -36dBm - 0.3dB - 1.25dB

= -37.55dBm

因此，光端机的最小发射功率为-37.55dBm。

（3）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。

曼彻斯特编码是一种常用的数字信号调制方法，用于将二进制信号转换为物理信号。在曼彻斯特编码中，每个比特位被表示为两个等宽度的时