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《电子科技大学》 2007年
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多点对一点通信系统的硬件和软件设计

陈健明  
【摘要】: 本文针对微波多点对一点的通信系统做出了研究,设计出用于实验的电路平台。该平台工作于2.4GHz的ISM频段,采用GFSK调制方式,数据传输速率为2Mb/s,作用距离大于1km。由于系统工作于业余无线电频段,众多的家用电器、WLAN设备、蓝牙设备等都可能干扰其工作,而且要实现对多个数据点的数据接收,有可能引起节点的数据碰撞。因此,本文采用数据突发、重发和频率跳变的方法来保证系统通信的正常进行。 根据系统指标要求,设计出通信节点的实验电路。每个通信节点由射频收发模块、功率放大器、低噪声放大器、PIFA天线、控制和数据处理模块组成。系统工作在半双工方式,工作频率为2.4GHz~2.5GHz,采用GFSK调制,这种调制方式能比FSK调制更有效地利用频谱资源。为了减小系统的体积,设计出了PIFA天线,和偶极子或单极子天线相比,PIFA天线大大地缩小了系统的高度,达到系统小型化的目的。系统的控制、处理模块基于MICROCHIP公司的单片机PIC16F74,在其控制下,系统进行突发数据传送和数据重发,在频带内划分好的125个信道内进行切换,避开干扰源,为实现本文的通信协议提供了硬件平台。 基于设计好的硬件平台,设计了符合系统工作的通信协议。对于每个发送的数据包,采用接收方返回确认信息的方式保证数据传输的正确性。发送方在发送数据时采用数据突发的方式进行,在尽可能短的时间内把数据发送出去,以减少信道占用时间,降低节点间数据冲突的几率。当接收方没有返回确认信息,发送方开始尝试重发数据包,直到重发次数超过允许值。如果发送失败,收发双方开始协商变换信道,尝试按照事先设定好的频率表进行信道切换,当跳到空闲的信道时,系统便固定在新的信道上进行通信,避开干扰,实现系统的正常通信。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN914.5

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