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《华中科技大学》 2007年
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基于FPGA技术的802.11 MAC层协议软硬件设计与实现

黄毓琦  
【摘要】: 无线局域网WLAN(Wireless LAN)是计算机网络和无线通信技术相结合的产物,它使用无线信道提供网络接入,不仅被广泛应用于通信领域,还成为数据传输的有效手段之一,继而成为存储系统的一种接口方式。设计并实现802.11 MAC层协议有十分重要的意义。 SOPC(System On a Programmable Chip)是基于FPGA(Field Programmable Gate Array)器件可重构的系统,它集成了硬核或软核CPU、DSP、存储器、I/O接口及可编程逻辑,可以提供灵活高效地解决SOC(System On a Chip)方案,而且设计周期短,设计成本低。 结合实际情况,发挥SOPC在软硬件设计中的优势,设计了无线局域网MAC层控制器的系统结构。采用Verilog硬件描述语言实现了MAC层控制器的硬件部分,包括发送引擎、接收引擎、缓冲区模块、寄存器模块、控制模块等模块。提出了基于NIOS II处理器系统的软件设计方案,使用C语言设计实现了MAC层控制器的软件部分,其中包括系统初始化模块、寄存器处理模块、发送/接收控制模块等模块。最后搭建了无线局域网MAC层控制器的测试平台。通过编写TestBench对硬件部分进行了功能仿真,将程序下载到Altera公司的EP1SGX40GF1020芯片的开发板上进行了软件部分的在线测试,验证了该无线局域网MAC层控制器的设计。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP393.17

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 陈俊;基于手持设备的WiFi芯片的固件设计和实现[D];内蒙古大学;2011年
2 马庆林;高速网络数据加密卡的电路设计与实现[D];黑龙江大学;2011年
3 沈艳;一种网络安全防护系统的设计及FPGA实现[D];中国舰船研究院;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李安新,陈曦,郑继荣,周祖成;基于ARM的IEEE 802.11b MAC层协议IP核设计[J];电子技术应用;2003年10期
2 蒋建军;;基于IEEE802.11b标准的无线局域网安全研究[J];上海电机学院学报;2006年02期
3 王鹏 ,曹秀英;基于嵌入式系统的无线接入点硬件平台的设计与实现[J];信息安全与通信保密;2004年12期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李亚春;黄茜;朱慧彬;刘军;;基于SOPC的数字视频监控系统设计[J];安防科技;2008年10期
2 陈祖武;;基于Microblaze的LCD控制器IP核开发[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年05期
3 张海军;;基于FPGA的16阶FIR滤波器的设计与实现[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年01期
4 舒斌;;基于嵌入式Web服务器的粮情监测系统的设计[J];安徽农业科学;2009年32期
5 白杨;;NIOS嵌入式系统的可扩展性分析[J];鞍山师范学院学报;2006年02期
6 那艳;;无线局域网在校园网中的实现[J];鞍山师范学院学报;2008年06期
7 余祖俊;卫研研;李真花;朱力强;;基于SOPC的钢轨断面高速测量系统[J];北京交通大学学报;2009年03期
8 李琳;无线局域网技术在中小企业中的应用研究[J];北京联合大学学报(自然科学版);2004年01期
9 权循忠;;智能公交系统(APTS)中通信传输技术的研究与实现[J];北京联合大学学报(自然科学版);2006年02期
10 林琳;;基于C语言的存储资源管理系统的研究[J];才智;2011年13期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 万洪丹;陈文建;迟泽英;;基于SOPC的GPON ONT端技术研究[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
2 郑健;;基于NIOS2软核CPU的嵌入式系统设计[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2006年
3 王士军;;论述无线局域网的安全及措施[A];2007中国科协年会——通信与信息发展高层论坛论文集[C];2007年
4 何丽平;;基于Nios Ⅱ软核的SOPC五子棋游戏设计[A];2008年“ICT助力两型社会建设”学术研讨会论文集[C];2008年
5 张歆奕;;SOPC技术课程的内容和特点研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
6 胡科军;陈远知;;一种基于SOPC的HDLC实现方法[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
7 孙廉焘;刘文京;李绍胜;;基于VHDL的两部多层联动电梯的设计[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
8 朱奕丹;;基于NiosⅡ嵌入式处理器的LCD显示系统设计[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
9 杨冠鲁;陈玉琼;黄传明;;采用FPGA的感应加热逆变电源的SPWM信号生成方法[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
10 杨雅雯;吴菲;李力南;;基于SOPC仿真测试平台的软硬件协同设计[A];第二十四届中国(天津)2010’IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨天明;网络备份中重复数据删除技术研究[D];华中科技大学;2010年
2 牛中盈;并行文件系统安全性研究[D];华中科技大学;2010年
3 林胜;存储系统容错及阵列编码[D];南开大学;2010年
4 陈俊健;面向对象存储系统安全技术研究[D];华中科技大学;2011年
5 郑永;基于时栅传感器的精密蜗轮副动态检测技术研究[D];合肥工业大学;2011年
6 马鸿洋;基于量子信息技术的网络安全协议研究[D];中国海洋大学;2011年
7 郑石;能量受限Ad Hoc网络的路由协议研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 彭涛;基于特征和实例的海量数据约简方法研究[D];华中科技大学;2011年
9 姜明华;基于冗余智能存储通道的存储系统关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
10 王安保;无线网络路由算法和MAC性能改进技术研究[D];东华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈先义;AVS视频解码器中去块效应环路滤波模块的硬件设计[D];山东科技大学;2010年
2 朱凯;基于ARM和μC/OS-Ⅱ的数据采集器的研究与设计[D];山东科技大学;2010年
3 杨添博;分布式控制系统网络控制器的SOPC设计[D];长春理工大学;2010年
4 张建华;基于博弈论的认知无线电频谱分配算法研究[D];长春理工大学;2010年
5 阙兴涛;基于SOPC的小型组合导航系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 高苗苗;基于SOPC的模糊PID程序升温控制系统[D];大连理工大学;2010年
7 刘尧虎;基于NiosⅡ的电能质量监测系统设计[D];长沙理工大学;2009年
8 张晓光;基于模式匹配的入侵检测系统应用研究[D];大连海事大学;2010年
9 王北镇;基于SOPC技术的水下视频压缩编码与传输系统的设计[D];中国海洋大学;2010年
10 蒋爱如;基于SOPC的点阵型LED显示控制系统的设计[D];苏州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴建胜,战学刚;基于TCP状态有限自动机的入侵检测研究[J];鞍山科技大学学报;2005年05期
2 何臻祥;陈波;;基于三星S3C2440 Boot Loader的研究[J];兵工自动化;2008年06期
3 周曦;;基于状态检测个人防火墙的设计[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2010年01期
4 王晓煜;基于遗传算法的分布式入侵检测模型研究[J];燕山大学学报;2004年03期
5 阎波,李广军;一种状态检测防火墙的攻击防御机制[J];电子科技大学学报;2005年04期
6 王英丽;马宏斌;丁群;;基于密钥分配中心的混沌加密卡认证研究[J];电信科学;2007年04期
7 丁俊;李娜;杨军;;面向Avalon总线的AES-128/192/256 IP核的设计与实现[J];电子测量技术;2010年08期
8 孔令巍;戴紫彬;苏锦海;陈韬;;基于PCI的加密网卡局部总线关键技术研究[J];电子技术应用;2006年12期
9 丁丽娜;丁群;陈琦;;基于FPGA的Lorenz混沌序列的设计及统计测试[J];电子器件;2007年05期
10 黎德文;胡小文;;基于FPGA的PCI总线接口设计[J];硅谷;2009年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨宏宇;网络入侵检测技术的研究[D];天津大学;2003年
2 段丹青;入侵检测算法及关键技术研究[D];中南大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾志强;嵌入式操作系统μCOS的移植与测试[D];太原理工大学;2004年
2 郑洪;MUSIC算法在高速处理器上的快速实现[D];电子科技大学;2004年
3 刘阳;无线局域网MAC控制器的软硬件设计及验证[D];清华大学;2004年
4 郑显举;DDoS攻击分析和防御方法[D];电子科技大学;2005年
5 赵轩;基于状态检测的硬件防火墙实现技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
6 罗锦尚;分布式拒绝服务攻击的防御研究及实现[D];电子科技大学;2006年
7 赵宇;基于SOPC技术的介质损耗测试系统的研究[D];上海交通大学;2007年
8 石婷;基于FPGA的图像预处理及DSP-CPCI桥接设计[D];电子科技大学;2007年
9 胡昊;用FPGA实现以太网控制器[D];电子科技大学;2007年
10 李正荣;基于ARM和UCOS-II的嵌入式CAN-以太网网关的研究与实现[D];合肥工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 边青;基于PXA320的WiFi手持终端的研究与开发[D];陕西科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 朱道飞,汪东艳,陈前斌,隆克平;无线局域网的安全协议分析[J];计算机工程与应用;2005年09期
2 王鹏卓,张尧弼;802.11 WLAN的安全缺陷及其对策[J];计算机工程;2004年05期
3 张帆,马建峰;WAPI认证机制的性能和安全性分析[J];西安电子科技大学学报;2005年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨守良;程正富;李才俊;;基于频谱分析的电机故障监测仪硬件研究及FPGA设计[J];测控技术;2010年03期
2 李卫;王杉;魏急波;;IEEE802.11 DCF协议研究与实现[J];计算机工程;2007年10期
3 崔海逢;宋茂忠;;基于FPGA的GPS信号采集及网络传输[J];江南大学学报(自然科学版);2010年01期
4 汪木兰;朱昊;左健民;;基于PSoC和FPGA的手套机电气控制系统开发[J];纺织学报;2007年10期
5 贺平平;张保军;;SOPC技术构建高性能DSP应用分析[J];装备制造技术;2008年07期
6 陈锐;徐建华;蒋亚东;;MicroBlaze嵌入式处理器的硬件加速模块设计[J];微处理机;2009年05期
7 谢东辉;齐伟民;;基于NiosⅡ片上可编程系统(SOPC)实现的雷达监控系统[J];中国科学院研究生院学报;2010年01期
8 余红娟;潘松;;FPGA技术的应用与发展[J];杭州电子科技大学学报;2006年03期
9 冯寿廷;李迪;;基于SOPC的可重构运动控制平台(英文)[J];西华大学学报(自然科学版);2007年03期
10 胡小龙;李列文;周俊明;;基于SOPC及图形加速引擎的座舱显示系统[J];计算机工程;2009年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张震;辛晓泳;;无线局域网非法AP定位方案研究[A];广东通信2010青年论坛优秀论文集[C];2010年
2 吴云军;赵宗涛;;无线局域网—新型的网络技术[A];第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集[C];2003年
3 石晓萍;;无线局域网的发展分析[A];2002’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2002年
4 胡映红;黄震强;苏艳;;无线局域网(WLAN)的优势和技术架构[A];2009第五届苏皖两省大气探测、环境遥感与电子技术学术研讨会专辑[C];2009年
5 马琳;黄飞;廉新科;苏娅;;无线局域网安全技术的现状与发展[A];第二十一次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2006年
6 李永忠;;无线局域网WLAN及其数据传输技术[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
7 朱畅华;裴昌幸;李建东;彭爱华;;IEEE 802.11无线局域网接入点性能分析[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
8 厚立群;毛玉明;;无线局域网用户安全接入解决方案对比分析[A];全国网络与信息安全技术研讨会’2004论文集[C];2004年
9 洪琪;陈军宁;柯导明;代月花;;无线局域网中802.11系列标准的比较研究[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
10 王开云;刘渊;范晓岚;姜建国;;无线局域网802.11i与IPSec的比较分析[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 丁 莹;3家机构负责认证1家负责检测[N];中国质量报;2006年
2 俟名;无线局域网技术难点[N];中华建筑报;2008年
3 宗文;无线局域网市场前景光明[N];人民邮电;2004年
4 陈琳;上海移动完成无线局域网技术改造[N];人民邮电;2004年
5 ;IDC:2010年全球Wi-Fi芯片市场达32亿美元[N];人民邮电;2006年
6 洪江;无线局域网经典问答[N];中国电脑教育报;2003年
7 ITBOY;迅驰的末日[N];中国电脑教育报;2004年
8 赛迪网讯;无线局域网 新运营商的机遇[N];中国高新技术产业导报;2002年
9 本报记者 范毅波;无线“双升”[N];网络世界;2003年
10 ;英国电信带领欧洲走向无线局域网[N];人民邮电;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹振臻;因特网与无线局域网若干模型与关键算法研究[D];北京交通大学;2010年
2 赵力强;公用无线局域网关键技术的研究[D];西安电子科技大学;2003年
3 彭翔宇;无线局域网MAC层性能分析改进与系统可靠性研究[D];上海交通大学;2010年
4 晋晓辉;无线局域网和IP服务质量关键技术的研究[D];西安电子科技大学;2002年
5 陈剑;无线局域网频谱分配和天线模式选择研究[D];清华大学;2012年
6 池保勇;无线局域网收发机射频前端的CMOS实现[D];清华大学;2003年
7 刘静;无线局域网中妥善安排传输的多址接入协议的研究[D];西安电子科技大学;2005年
8 吴亦川;互联网无线接入系统中IP报头压缩算法的研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
9 李长乐;无线局域网多址接入技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
10 康凯;IEEE 802.11系列无线局域网MAC层的研究[D];清华大学;2007年
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1 黄毓琦;基于FPGA技术的802.11 MAC层协议软硬件设计与实现[D];华中科技大学;2007年
2 魏振;OFDM无线局域网关键技术的FPGA实现[D];西安电子科技大学;2009年
3 郭松森;无线局域网中OFDM技术的研究及实现[D];西安电子科技大学;2002年
4 郭志勇;基于SOPC技术的手持式数字存储示波表硬件设计[D];电子科技大学;2005年
5 陈皓;基于FPGA的调制解调器的研究和设计[D];华中师范大学;2007年
6 宋科宇;基于SOPC的多通道脉冲计数器的设计与实现[D];电子科技大学;2009年
7 刘庆强;基于SOPC技术的无刷直流电机运动控制器研究[D];北京工业大学;2008年
8 刘小平;基于FPGA的电磁无损检测系统的设计与实现[D];哈尔滨理工大学;2008年
9 郝立平;无线局域网性能的实验研究[D];天津大学;2004年
10 沈芳阳;基于IEEE 802.11系列标准的无线局域网安全性研究[D];广东工业大学;2004年
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