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智能无线数据传输系统的研究

作　者: 闫岩
导　师: 白晓东
学　校: 北京工业大学
专　业: 光学
关键词: 无线数据传输 自适应调节功率 自动选择信道
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 525次
引　用: 3次
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内容摘要


随着现代科学技术水平的不断发展,特别是计算机技术、无线通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展,工业自动化控制向着智能化、无线化方向发展。很多工业控制的终端是移动的,这需要智能化程度更高、更灵活简便的无线数据传输系统来满足全面自动化控制的需要,因此智能化无线数据传输系统具有广阔的应用前景。课题是为安徽省某市政工程中电线杆监测系统设计的智能无线数据传输系统。主要研究内容是为工程建立无线数据传输系统和实现系统智能化。建立无线数据传输系统要设计无线收/发信机和功率放大器;系统智能化要使系统能根据通信距离自适应调节功率,根据信道占用情况随机自动选择通信信道。系统采用AT89S52单片机作为MCU,控制无线接收、发射及放大;通过RS-232串行口与计算机通讯为控制中心的数据库传送数据;通过RS-232串行口与用户端传感器相连,为系统采集数据。系统通过传感器采集电线杆上的电流电压数据,并将数据发送到远程控制中心计算机上,实现对城市电线杆的远程无线监测。系统的功能包括:系统通信频率使用433MHz的ISM(工业、科学、医疗)频段,无需缴费即可使用,节约成本;通过编解码、握手协议等方法保证数据传输的准确性;具有自诊断、报警机制及退出机制,保证数据传输可靠性。各无线数据传输模块均具有转发功能,无需专用中继设备即可完成信息的远程传输;每次通信过程中自动调节发射功率,在保证通信质量的基础上最大程度的节电,减少对环境的电磁污染;每次通信过程中自动选择通信信道,减小干扰。本系统成本低,通信准确可靠,安装使用方便,通用性强,解决了无线数据传输系统中节电、信道干扰问题,对无线数据传输系统的发展起到了积极作用。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-10
  1.1 无线数据传输系统的发展现状  8-9
    1.1.1 无线数据通信技术  8
    1.1.2 影响无线数据通信发展的关键问题  8-9
    1.1.3 无线数据通信的发展趋势  9
  1.2 课题的提出及实现的目标  9-10
第二章 无线数据传输系统的相关理论  10-22
  2.1 帧结构  10-12
    2.1.1 IEEE802.3 以太网帧结构  10-11
    2.1.2 系统数据帧结构  11-12
  2.2 参考模型  12-14
    2.2.1 OSI参考模型  12-14
    2.2.2 系统模型  14
  2.3 信道容量  14-18
  2.4 通信中的差错控制  18-19
    2.4.1 帧校验字节的获得  19
    2.4.2 反馈重传方式纠错  19
  2.5 通信信道的自动选择  19-21
    2.5.1 常见信道选择方式  19-20
    2.5.2 系统自动选择通信信道  20-21
  2.6 本章小结  21-22
第三章 无线数据传输系统的分析与整体设计  22-26
  3.1 无线数据传输系统的功能设计  22
  3.2 设计中需要考虑的问题  22-23
  3.3 可行性分析  23
  3.4 无线数据传输系统的整体设计方案  23-25
    3.4.1 系统框图  23-24
    3.4.2 系统主要特点  24
    3.4.3 系统工作原理  24-25
  3.5 本章小节  25-26
第四章 无线数据传输系统的硬件系统  26-43
  4.1 各主要芯片简介  26-34
    4.1.1 AT89S52 单片机  26-27
    4.1.2 CC1000 无线收发芯片  27-32
    4.1.3 RF2175 线性放大器  32
    4.1.4 MAX202 串口收发芯片  32-33
    4.1.5 AT24C16 串行EEPROM芯片  33-34
  4.2 硬件电路设计  34-40
    4.2.1 无线数据传输设备硬件电路框图  34-35
    4.2.2 单片机系统  35-36
    4.2.3 无线收发及放大模块  36-40
  4.3 硬件测试  40-42
    4.3.1 自动升降功率测试  40-41
    4.3.2 自动选择通信信道实验  41-42
    4.3.3 通信距离测试  42
    4.3.4 现场实际测试  42
  4.4 本章小节  42-43
第五章 软件部分设计与实现  43-51
  5.1 本系统的通信协议  43-46
    5.1.1 自动升降功率  43
    5.1.2 关于24C16  43-46
  5.2 KEIL C51 开发环境  46
  5.3 软件部分的设计  46-49
    5.3.1 主程序部分  46-49
    5.3.2 子程序部分  49
  5.4 软件系统优化  49-50
    5.4.1 内存优化  49
    5.4.2 退出优化  49-50
  5.5 本章小节  50-51
第六章 结论与展望  51-52
  6.1 毕业设计期间主要完成的工作  51
  6.2 无线数据传输系统的创新  51
  6.3 研究工作的展望与设想  51
  6.4 结论  51-52
参考文献  52-55
附录  55-59
  附录一 系统实物图  55-58
  附录二 系统硬件电路板图  58-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信
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