隨著生活水平的提高,人們對環(huán)境的要求越來越高,如何獲取實時、可靠的環(huán)境數據已經成為一個迫在眉睫的問題,特別是在人跡罕至的地方或者危險區(qū)域,傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測手段已經無法滿足需要。無線傳感器網絡具有低功耗、自組織、可靠性高等優(yōu)點,非常適合野外環(huán)境監(jiān)測。 本文介紹了環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網絡中的網關設計。從低功耗和可靠性出發(fā),網關的ZigBee通信模塊采用CC2430,負責組建管理無線環(huán)境監(jiān)測網;GPRS模塊采用TC35,實現了環(huán)境監(jiān)測網絡與監(jiān)控系統(tǒng)的無線數據傳輸;主控制器采用嵌入式處理器LPC2210,通過與ZigBee模塊和GPRS模塊的通信,實現兩種網絡的協(xié)議轉換。在硬件設計方面,介紹了主控制器模塊的電源電路、串口電路、存儲器電路、人機交互電路、與ZigBee通信模塊的接口設計、與GPRS模塊接口設計;在軟件設計方面,提出了基于需時中斷的軟件設計方法,移植了μC/OS-II操作系統(tǒng),設計了串口驅動、ARM與ZigBee通信、ARM發(fā)送短消息、人機交互以及監(jiān)控中心軟件等;對ZigBee網絡中的組網、數據傳輸等進行了研究,設計了星型無線傳感器網絡,介紹了系統(tǒng)的測試情況。結果表明,星型ZigBee環(huán)境監(jiān)測網絡能通過GPRS網絡實現對ZigBee網絡的監(jiān)測,整個系統(tǒng)具有實時、可靠、低功耗、監(jiān)測范圍廣等優(yōu)點。
標簽: ARM 無線 環(huán)境監(jiān)測 網關設計
上傳時間: 2013-06-13
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隨著計算機技術的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領域的一個重要組成部分,并成為近年來新興的研究熱點。ARM9TDMI是一種高效、低功耗的RISK處理器,以該內核為核心的S3C2410X是一款基于以太網應用的高性價比16/32位微控制器,非常適合嵌入式產品。文本提出并研究了基于ARM-Linux的嵌入式產品平臺,完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設計、實現了操作系統(tǒng)的裁減和移植。并且系統(tǒng)充分利用ARM處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點,擴展平臺通用接口,為今后開發(fā)基于該平臺的應用系統(tǒng)提供了捷徑。 Linux由于其代碼開放性以及強大的網絡功能等特點,在許多的嵌入式網絡設備中有著廣泛應用,與其他的嵌入式操作系統(tǒng)相比,具有著更多的優(yōu)勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統(tǒng),并在這個系統(tǒng)中實現Linux的一些基本操作。論文中介紹的硬件和軟件平臺也可以為實際應用提供很好的開發(fā)起點。 USB作為一種總線技術,已經得到快速的普及和應用,本文實現了Linux操作系統(tǒng)下USB驅動程序的編程設計;此外,本文將嵌入式技術與無線通信技術結合起來,實現了基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發(fā)。 歸納起來本課題具體工作如下: 1)調研了國內外嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的現狀和發(fā)展趨勢。并且詳細論述了基于ARM-9處理器的硬件結構、嵌入式操作系統(tǒng)以及開發(fā)流程。 2)詳細研究了Linux在ARM-9硬件平臺上的移植。包括移植環(huán)境的建立、BootLoader的制作、Linux的裁減和移植、根文件的制作等。 3)詳細分析并開發(fā)了Linux下USB驅動,包括主機控制器驅動以及設備驅動等內容。 4)基于ARM-9嵌入式微處理器,利用其性價比高,功能豐富,接口完善,可擴展性強等優(yōu)點將移動通信技術與嵌入式系統(tǒng)融合在一起。實現基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發(fā)。
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,隨著計算機技術及網絡通信技術的發(fā)展,在家庭中實現生活的現代化、安全化,提高居住環(huán)境等要求,使家庭設備智能化成為未來生活發(fā)展的趨勢。 本文提出以嵌入式計算機為主控設備,將家庭網絡中主要的電器設備和服務系統(tǒng)通過藍牙技術構建一個家庭局域網絡,同時把GPRS遠程通信技術加入到智能家居系統(tǒng)中,不僅解決了在家庭內部復雜的布線問題,而且使用戶能夠在遠程控制家庭中的各種服務設備。 本文介紹了課題研究的背景和意義,分析了智能家居系統(tǒng)的發(fā)展現狀和趨勢,討論了嵌入式計算機系統(tǒng)和無線網絡技術相結合在智能家居系統(tǒng)中的應用情況。論文闡述了家庭無線網絡控制系統(tǒng)的設計思想和實現方法。 系統(tǒng)選擇S3C2410處理器為家庭無線控制器的主控制芯片,GPRS SIM300為遠程控制芯片,藍牙無線收發(fā)模塊101 007為控制各個家用電器的通信模塊。并設計了各模塊間的接口電路。系統(tǒng)完成了Windows CE在嵌入式S3C2410處理器上BSP的定制與開發(fā),著重分析了系統(tǒng)啟動的過程,并成功實現了Windows CE在S3C2410上的移植。通過對家庭內部局域網絡協(xié)議藍牙協(xié)議和外部移動網絡GPRS的分析,在Windows CE上實現了藍牙主機控制器HCI協(xié)議和GPRS通信程序,完成了采用GPRS無線通信模塊與藍牙通信模塊相結合,實現對設備的監(jiān)控。
上傳時間: 2013-06-24
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第三代移動通信系統(tǒng)及技術是目前通信領域的研究熱點。本系統(tǒng)采用了第三代移動通信系統(tǒng)的部分關鍵技術,采用直接序列擴頻方式實現多路寬帶信號的碼分復用傳輸。在系統(tǒng)設計中,我們綜合考慮了系統(tǒng)性能要求,功能實現復雜度與系統(tǒng)資源利用率,選擇了并行導頻體制、串行滑動相關捕獲方式、延遲鎖相環(huán)跟蹤機制、導頻信道估計方案和相干解擴方式,并在Quartus軟件平臺上采用VHDL語言,在FPGA芯片CycloneEP1C12Q240C8上完成了系統(tǒng)設計。通過對硬件測試板的測試表明文中介紹的方案和設計方法是可行和有效的。并在測試的基礎上對系統(tǒng)提出了改進意見。
標簽: FPGA 多路 分 通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-27
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擴頻通信具有較強的抗干擾、抗偵查和抗衰落能力,可以實現碼分多址,目前廣泛應用于通信抗干擾、衛(wèi)星通信、導航、保密通信、測距和定位等各個方面。另外,隨著集成電路技術的飛速發(fā)展,數字接收機和軟件無線電也已經是現代通信研究的一個熱點。 本文正是順應這種發(fā)展趨勢,在某工程項目的通信分系統(tǒng)中建立CDMA直接序列擴頻通信系統(tǒng)。 本文作者承擔了多點無線擴頻通信系統(tǒng)的研究,建立了一個完整的仿真系統(tǒng)。提出了適合于本系統(tǒng)的實現算法,同時還建立了基于軟件無線電平臺的系統(tǒng)的全FPGA設計和實現,包括各個模塊的測試和整個系統(tǒng)的聯(lián)合測試。 文章的主要內容如下: 1.簡述了擴頻通信及軟件無線電的發(fā)展及現狀。 2. 對直擴系統(tǒng)的基本原理和系統(tǒng)中采用的相關關鍵技術進行了闡述。相關關鍵技術包括擴頻碼的研究和選取,擴頻碼同步的研究,包括捕獲算法和跟蹤算法的研究,以及自適應門限的研究。 3.詳細討論了該多點無線通信系統(tǒng)的設計與實現,提出了適合于本系統(tǒng)的算法。首先闡述了系統(tǒng)的總體設計方案和設計參數,接著分為物理層和鏈路層詳細闡述了各個模塊的設計與仿真,包括matlab仿真和modelsim仿真,文中給出了大量的仿真結果圖。仿真結果證明算法的正確性,仿真性能也能滿足系統(tǒng)設計的要求。 4.介紹了該多點無線通信系統(tǒng)的硬件平臺與系統(tǒng)調試。首先介紹了系統(tǒng)的硬件平臺和硬件框圖,介紹了系統(tǒng)的相關器件及其配置,接著介紹了FPGA的開發(fā)流程、開發(fā)工具、設計原則及遇到的相關問題,最后介紹了系統(tǒng)的設計驗證與性能分析,給出了系統(tǒng)的調試方案和調試結果。 本文所討論的多點無線通信系統(tǒng)已經在某工程項目的通信分系統(tǒng)中實現。目前工作正常,性能良好,具有通用性、可移植性,有重要的理論及實用價值。
標簽: 多點 無線擴頻 通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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介紹了西門子S7–200 系列 PLC 的自由口通信模式及在Windows 環(huán)境下應用VC++6.0 實現PC 機與PLC串行通信的編程方法,開發(fā)了玻璃器皿沖壓機上位機監(jiān)控系統(tǒng)。實際運行證明,該監(jiān)控系
上傳時間: 2013-06-28
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LabVIEW與Excel的通信方法 Communication Method between LabVIEW and Excel
上傳時間: 2013-07-08
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差分跳頻(DFH)是集跳頻圖案、信息調制與解調于一體,是一個全面基于數字信號處理的全新概念的通信系統(tǒng),其技術體制和原理與常規(guī)跳頻完全不同,較好地解決了數據速率和跟蹤干擾等問題,代表了當前短波通信的一個重要發(fā)展方向。美國Sanders公司推出了名為CHESS的新型短波跳頻通信系統(tǒng),并獲得了成功,但我國對該體制和技術的研究還處于初始階段,目前還不太成熟,離實際應用還有一段距離。 本文主要基于FPGA芯片的基礎上對差分跳頻進行了研究,用FPGA來實現數字信號處理可以很好地解決并行性和速度問題,而且其靈活的可配置特性,使得FPGA構成的DSP系統(tǒng)非常易于修改、測試及硬件升級。而且設計中盡量采用軟件無線電體系結構,減少模擬環(huán)節(jié),把數字化處理盡量靠近天線,從而建立一個通用、標準、模塊化的硬件平臺,用軟件編程來實現差分跳頻的各種功能,從基于硬件的設計方法中解放出來。 本文首先介紹了課題背景及研究的意義,闡述了目前差分跳頻中頻率合成跟頻率識別的實現方案。在頻率合成中,著重對DDS的相位截斷誤差及幅度量化誤差進行仿真,找出基于FPGA實現的最佳參數及改善方法。在頻率識別中,基于Xilinx公司提供FFT IP核,接收端中的位同步,頻率識別均在FFT的理論上進行設計。最后根據設計方案制作基于FPGA的電路板。 設計中跳頻圖案、直接數字頻率合成器、頻率識別、位同步、跳頻圖案恢復、線性調頻z變換等模塊均采用Verilog和VHDL兩種通用硬件描述語言進行設計,以便能夠在所有廠家的FPGA芯片中移植。
上傳時間: 2013-07-22
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擴頻通信技術是信息時代的三大高技術通信傳輸方式之一,與常規(guī)的通信技術相比。具有低截獲率、強抗噪聲、抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點,目前已從軍事領域向民用領域迅速發(fā)展。在民用化之后,它被迅速推廣到各種公用和專用通信網絡之中,如衛(wèi)星通信、數據傳輸、定位、測距等系統(tǒng)中。 擴頻通信技術中,最常見的是直接序列擴頻通信(DSSS)系統(tǒng),然而目前專用擴頻芯片大部分功能都已固化。缺少產品開發(fā)的靈活性。其次,目前用FPGA與DSP相結合實現的直接序列擴頻的收發(fā)系統(tǒng)比較多,系統(tǒng)復雜且成本高。另外,現代擴頻通信系統(tǒng)在接收和發(fā)送端需要完成許多快速復雜的信號處理,這對電路的可靠性和處理速度提出了更高的要求。因此,設計一個全部用FPGA技術實現的擴頻通信收、發(fā)系統(tǒng)具有較強的實際應用價值。 根據FPGA的高速并行處理能力和全硬件實現的特點,采用直接序列擴頻技術,借助QuartusⅡ6.0及Protel99se工具,完成了系統(tǒng)的軟件仿真和硬件電路設計。實驗結果表明,比用傳統(tǒng)的FPGA與DSP相結合實現方式,提高了處理速度,減少了硬件延時。同時采用了流水線技術,提高了系統(tǒng)并行處理的能力。并且系統(tǒng)功能可以通過程序來修改和升級,與專用擴頻芯片相比,具有很大的靈活性。所有模塊都集成在一個芯片中,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
上傳時間: 2013-05-18
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隨著網絡技術和通信技術的突飛猛進,人們對通信的保密性能,抗干擾能力的要求越來越高,而且對信息隱蔽、多址保密通信等特性提出了更高的要求。這些要求的實現都離不開擴頻通信技術的應用,而擴頻通信芯片作為擴頻通信網絡的核心器件,自然也成了研究的重點。本論文旨在借鑒國內外相關研究成果,并以家庭電力線通信環(huán)境為背景,驗證了一種CDMA碼分多址通信的實現方案,并通過智能家庭系統(tǒng)展示了其應用效果。 本課題以構建家庭電力載波通信網絡為目標,首先,以兩塊Cyclone系列FPGA開發(fā)板為基礎,分別作為發(fā)送單元和接收單元,構建了系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺;以QuartusⅡ 7.2為開發(fā)環(huán)境,運用Verilog硬件描述語言,編寫擴頻模塊和解擴模塊,并且進行了測試、仿真和綜合,驗證了通過專用芯片實現擴頻通信系統(tǒng)的可行性。應用方面,采用電力線載波通信芯片,提出了一種由智能插線板和嵌入式網關構成的家電控制系統(tǒng)。用戶通過WEB方式登陸嵌入式網關,智能插線板能夠在嵌入式網關的控制下控制電器的電源、發(fā)送紅外遙控指令,實現對家電的遠程遙控。使用兩塊FPGA開發(fā)板,實現了擴頻通信基本收發(fā)是本設計得主要成果;將擴頻通訊技術、嵌入式Web技術引入到智能家庭系統(tǒng)的設計當中是本文的一個特點。 仿真和實驗表明:采用電力線載波通信芯片組建家庭網絡的方案可行,由智能插線板和嵌入式網關構成的家電控制系統(tǒng)能靈活、便捷地實施家電控制,并具有一定的節(jié)能效果。
上傳時間: 2013-06-17
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