無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)組成,這些節(jié)點(diǎn)部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)通過無線通信方式,形成的一個(gè)多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的作用是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息,并發(fā)送給觀察者,可廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療護(hù)理、軍事、商業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。 媒體訪問控制(Medium Access Control,MAC)協(xié)議處于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的物理層和路由層之間,用于在傳感器節(jié)點(diǎn)間公平有效地共享通信媒介,對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能有較大影響。與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)不同,提高能量效率和可擴(kuò)展性是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。 本文主要闡述基于FPGA對(duì)IEEE802.15.4 MAC層功能的實(shí)現(xiàn)。首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)要求以及已有的MAC層協(xié)議,討論了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層的主要要求和功能。然后詳細(xì)介紹和分析了IEEE802.15.4的MAC協(xié)議,并在此基礎(chǔ)上,通過NS2平臺(tái)對(duì)MAC層協(xié)議進(jìn)行了仿真,研究不同網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷下信道訪問機(jī)制的各個(gè)參數(shù)對(duì)吞吐量,丟包率,傳輸延時(shí)的影響,分析了隱蔽站問題、確認(rèn)幀機(jī)制。 本文對(duì)MAC層中的主要功能,諸如數(shù)據(jù)收發(fā)、幀處理、信道接入方式以及幀檢驗(yàn)等提出了基于FPGA的硬件解決方法。設(shè)計(jì)選用硬件描述語言VerilogHDL,在QuartusⅡ中完成模塊的綜合和布局布線,在QuartusⅡ和Modelsim中進(jìn)行時(shí)序仿真驗(yàn)證,最終下載到自主設(shè)計(jì)Altera公司的Cyclone開發(fā)板中。 對(duì)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證采取的是由里及外的方式,先對(duì)系統(tǒng)主模塊的功能進(jìn)行驗(yàn)證,然后下載到與CC2430開發(fā)板相連接的FPGA中對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試。驗(yàn)證流程是功能仿真、時(shí)序仿真和板級(jí)調(diào)試,最終通過測(cè)試,驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的功能。測(cè)試結(jié)果表明,該模塊能滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低速率應(yīng)用環(huán)境的需要,具有優(yōu)良的擴(kuò)展性能,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
標(biāo)簽: FPGA MAC 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間: 2013-06-14
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現(xiàn)代社會(huì)對(duì)各種無線通信業(yè)務(wù)的需求迅猛增長,這就要求無線通信在具有較高傳輸質(zhì)量的同時(shí),還必須具有較大的傳輸容量。這種需求要求在無線通信中必須采用效率較高的線性調(diào)制方式,以提高有限頻帶帶寬的數(shù)據(jù)速率和頻譜利用率,而效率較高的調(diào)制方式通常會(huì)對(duì)發(fā)端發(fā)射機(jī)的線性要求較高,這就使功率放大器線性化技術(shù)成為下一代無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 在本文中,研究了前人所提出的各種功放線性化技術(shù),如功率回退法、正負(fù)反饋法、預(yù)失真和非線性器件法等等,針對(duì)功率放大器對(duì)信號(hào)的失真放大問題進(jìn)行研究,對(duì)比和研究了目前廣泛流行的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真算法。在一般的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真算法中,主要有兩類:無記憶非線性預(yù)失真和有記憶非線性預(yù)失真。無記憶非線性預(yù)失真主要是通過比較功率放大器的反饋信號(hào)和已知輸入信號(hào)的幅度和相位的誤差來估計(jì)預(yù)失真器的各種修正參數(shù)。而有記憶非線性預(yù)失真主要是綜合考慮功率放大器非線性和記憶性對(duì)信號(hào)的污染,需要同時(shí)分析信號(hào)的當(dāng)前狀態(tài)和歷史狀態(tài)。在對(duì)比完兩種數(shù)字預(yù)失真算法之后,文章著重分析了有記憶預(yù)失真算法,選擇了其中的多項(xiàng)式預(yù)失真算法進(jìn)行了具體分析推演,并通過軟件無線電的方法將數(shù)字信號(hào)處理與FPGA結(jié)合起來,在內(nèi)嵌了System Generator軟件的Matlab/Simulink上對(duì)該算法進(jìn)行仿真分析,證明了這個(gè)算法的性能和有效性。 本文另外一個(gè)最重要的創(chuàng)新點(diǎn)在于,在FPGA設(shè)計(jì)上,使用了系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的思路,與Xilinx公司提供的軟件能夠很好的配合,在完成仿真后能夠直接將代碼轉(zhuǎn)換成FPGA的網(wǎng)表文件或者硬件描述語言,大大簡化了開發(fā)過程,縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),它集中并融合了傳感器技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的最新成果,能夠?qū)崿F(xiàn)遙測(cè)、遙信和遙控三遙功能,對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的通信電源維護(hù)和科學(xué)管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術(shù)近年來的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)測(cè)、機(jī)械控制,及新興的移動(dòng)通訊、數(shù)字娛樂方面的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要以單片機(jī)為硬件載體進(jìn)行設(shè)計(jì),功能相對(duì)單一,可視化及擴(kuò)展性有限。隨著Linux系統(tǒng)的不斷升級(jí)換代,現(xiàn)在出現(xiàn)了以ARM芯片為載體,以Linux系統(tǒng)為軟件平臺(tái)的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。它除了能實(shí)現(xiàn)原有單片機(jī)的功能外,還具備網(wǎng)絡(luò)通信功能,其設(shè)計(jì)過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)為軟硬件平臺(tái),探討了其在電源監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用。首先,本文討論了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能、組成、體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方案、監(jiān)控對(duì)象及監(jiān)控點(diǎn)的選取等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)局站中心SU作了設(shè)計(jì),包括整體結(jié)構(gòu)、設(shè)備、組網(wǎng)等,并給出前置單元嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件和監(jiān)控軟件的實(shí)現(xiàn)。最后,介紹了嵌入式WEB服務(wù)器和嵌入式數(shù)據(jù)庫在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用,并給出本系統(tǒng)使用的BOA服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)方法。
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),它集中并融合了傳感器技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的最新成果,能夠?qū)崿F(xiàn)遙測(cè)、遙信和遙控三遙功能,對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的通信電源維護(hù)和科學(xué)管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術(shù)近年來的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)測(cè)、機(jī)械控制,及新興的移動(dòng)通訊、數(shù)字娛樂方面的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要以單片機(jī)為硬件載體進(jìn)行設(shè)計(jì),功能相對(duì)單一,可視化及擴(kuò)展性有限。隨著Linux系統(tǒng)的不斷升級(jí)換代,現(xiàn)在出現(xiàn)了以ARM芯片為載體,以Linux系統(tǒng)為軟件平臺(tái)的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。它除了能實(shí)現(xiàn)原有單片機(jī)的功能外,還具備網(wǎng)絡(luò)通信功能,其設(shè)計(jì)過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)為軟硬件平臺(tái),探討了其在電源監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用。首先,本文討論了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能、組成、體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方案、監(jiān)控對(duì)象及監(jiān)控點(diǎn)的選取等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)局站中心SU作了設(shè)計(jì),包括整體結(jié)構(gòu)、設(shè)備、組網(wǎng)等,并給出前置單元嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件和監(jiān)控軟件的實(shí)現(xiàn)。最后,介紹了嵌入式WEB服務(wù)器和嵌入式數(shù)據(jù)庫在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用,并給出本系統(tǒng)使用的BOA服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)方法。
標(biāo)簽: ARM 通信電源 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-09
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智能公交系統(tǒng)是城市交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,在城市交通公交優(yōu)先的背景下,欲緩解城市交通擁堵的現(xiàn)象,就必須大力發(fā)展公交事業(yè)。智能公交系統(tǒng)的建設(shè)可以改善公交公司的企業(yè)管理方法,提高公交系統(tǒng)的運(yùn)營效率與服務(wù)水平,是城市公交事業(yè)發(fā)展的重要一步。 本文在研讀大量文獻(xiàn)、參考相關(guān)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合先進(jìn)的GPS、GPRS技術(shù),提出了基于ARM的智能公交車載管理終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。 GPS是由美國建立的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng),具有全球性、全天候、陸海空全能等特點(diǎn),特別適用于交通運(yùn)輸行業(yè),配合中國移動(dòng)穩(wěn)定可靠、覆蓋面廣、數(shù)據(jù)傳輸速度極快的GPRS網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸?shù)拿浇椋訥PS、GPRS為主要技術(shù)的智能公交系統(tǒng)較以往利用射頻、數(shù)傳電臺(tái)技術(shù)方式建造的公交系統(tǒng)具有更加穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性更高等特點(diǎn),是當(dāng)前智能公交系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理想方案。 基于ARM的智能公交車載終端是智能公交系統(tǒng)的重要組成部分,是整個(gè)系統(tǒng)的信息終端,負(fù)責(zé)信息的接收和發(fā)布,在系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。本文詳細(xì)介紹了一款以ARM處理器為主控的智能車載終端的設(shè)計(jì)方法,包括終端總體方案設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件代碼編寫、整機(jī)調(diào)試等內(nèi)容。文章在總體設(shè)計(jì)中提出了終端的功能要求,并針對(duì)功能要求提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案;在硬件設(shè)計(jì)中給出了具體的硬件設(shè)計(jì)原理圖,并就硬件選型、原理圖設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了探討;在軟件設(shè)計(jì)中給出了終端主要軟件設(shè)計(jì)的程序流程圖,并對(duì)程序設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了細(xì)致的講解;最后對(duì)終端硬件、軟件的聯(lián)合調(diào)試過程進(jìn)行了介紹,并對(duì)最終通過調(diào)試的終端進(jìn)行了展示。 經(jīng)過多次的測(cè)試和修改,該智能公交系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了正點(diǎn)考核、實(shí)時(shí)監(jiān)控、短信報(bào)警、自動(dòng)報(bào)站等多項(xiàng)功能,并在長沙市公交線路上投入試運(yùn)行,社會(huì)反應(yīng)良好。
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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酒吧無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì),多路呼叫電路圖,設(shè)計(jì)方案
上傳時(shí)間: 2013-05-27
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近幾年來,隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,社會(huì)用電需求不斷擴(kuò)大。但由于電網(wǎng)建設(shè)長期滯后于市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力短缺的問題日益嚴(yán)重。因此,在電力緊缺已成事實(shí)的情況下,電力公司開始重視起負(fù)荷管理系統(tǒng)。思想觀念也從“拉閘限電”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝行蛴秒姟㈠e(cuò)峰用電”,從“負(fù)荷控制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑h(yuǎn)方抄表、異常監(jiān)測(cè)和用電服務(wù)”。 電力負(fù)荷管理系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、電力自動(dòng)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的信息采集、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。由系統(tǒng)主站、客戶端負(fù)荷管理終端和主站與終端間的通信信道組成。通過有效的負(fù)荷管理,可以有效控制高峰負(fù)荷、移峰填谷、緩解日益擴(kuò)大的“峰谷差”所帶來的低用電效率,也對(duì)提高電力負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、減少電力供應(yīng)側(cè)的運(yùn)行成本、解決大面積的電荒問題都具有現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)的好處。 論文簡要介紹了電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及電力負(fù)荷管理終端的目前發(fā)展技術(shù),詳細(xì)介紹了針對(duì)國內(nèi)電力市場(chǎng)的需求,提出的電力負(fù)荷管理終端的總體設(shè)計(jì)方案和詳細(xì)的電路設(shè)計(jì)。 論文最后結(jié)合目前國內(nèi)電力負(fù)荷管理終端的入網(wǎng)測(cè)試檢驗(yàn),對(duì)各種試驗(yàn)的難點(diǎn)進(jìn)行分析及采取解決措施進(jìn)行介紹,并對(duì)部分用戶提出的特殊指標(biāo)提出了解決方案。
標(biāo)簽: ARM 電力負(fù)荷 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-05-18
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以神東煤炭公司補(bǔ)連塔裝車站的研制和使用為例, 介紹了快速定量裝車系統(tǒng)的原理、功能設(shè)計(jì)和技術(shù)參數(shù), 總結(jié)了其國產(chǎn)化研制中解決的主要問題。關(guān)鍵詞: 自動(dòng)裝車; 稱重傳感器; 成套技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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集中抄表系統(tǒng)是一個(gè)集現(xiàn)代化管理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、現(xiàn)代通訊技術(shù)、自動(dòng)控制、信息等多學(xué)科技術(shù)于一體,實(shí)現(xiàn)電力營銷監(jiān)控、電力營銷管理、營業(yè)抄收、數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)連接等多種功能的一個(gè)完整的系統(tǒng)。 本文設(shè)計(jì)了基于GPRS與ARM技術(shù)的集抄系統(tǒng),充分利用GPRS通信實(shí)時(shí)在線、按流量計(jì)費(fèi)、高速傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)采用的是華為的GTM900-B模塊,適用于小數(shù)據(jù)量傳送的場(chǎng)合,用戶無需實(shí)現(xiàn)PPP協(xié)議也可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。基于GPRS與ARM的集中抄表系統(tǒng)包含三個(gè)主要的組成部分:基于.NET平臺(tái)的系統(tǒng)管理中心(主站),基于GPRS的通信網(wǎng)絡(luò)和基于ARM平臺(tái)的終端系統(tǒng)。系統(tǒng)管理中心負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和分析等功能;終端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程用電設(shè)備的信息采集和控制;通信網(wǎng)絡(luò)則在管理中心和終端系統(tǒng)間建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路。基于GPRS與ARM的集中抄表系統(tǒng)豐富了以往系統(tǒng)原有的應(yīng)用功能,提升了集中抄表系統(tǒng)的綜合性能。 經(jīng)過測(cè)試,本系統(tǒng)能夠順利的進(jìn)行撥號(hào),與主站進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收,能正常的對(duì)電表數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和上位機(jī)管理命令下發(fā),達(dá)到了預(yù)期的效果和設(shè)計(jì)要求。本系統(tǒng)已經(jīng)在湖北石首,黃岡,黃石,十堰和湖南部分縣、市有一定規(guī)模的應(yīng)用。在石首地區(qū)復(fù)雜的供電環(huán)境下,20個(gè)臺(tái)區(qū)所有電表的數(shù)據(jù)都能按時(shí)正確的收集到主站,終端也能正常響應(yīng)主站下發(fā)的命令,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能,證明了本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,有利于配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性管理,對(duì)加強(qiáng)用電管理和提高電網(wǎng)供電質(zhì)量起到了積極的作用。
標(biāo)簽: GPRS ARM 抄表系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-29
上傳用戶:jing911003
智能城市公交系統(tǒng)為解決城市交通擁堵、空氣污染,降低交通事故提供了解決方案,并在世界各國達(dá)成廣泛的共識(shí)。我國政府為改善城市公共交通系統(tǒng)投入了大量的財(cái)力對(duì)公交系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和改造,智能調(diào)度、自動(dòng)報(bào)站、車輛監(jiān)控等新技術(shù)應(yīng)用于城市公交系統(tǒng)中。IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的制定,不僅為工業(yè)控制、家居自動(dòng)化控制和遙測(cè)遙控等領(lǐng)域提供了一種無線互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn),而且給智能公交系統(tǒng)帶來了新的生機(jī),為智能交通系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的契機(jī)。 本文給出了IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的介紹,給出了協(xié)議棧框架結(jié)構(gòu),從物理層到應(yīng)用層進(jìn)行了分析,并將ZigBee技術(shù)與其他無線通信技術(shù)做了比較,分析了ZigBee技術(shù)應(yīng)用的場(chǎng)合。 在查閱大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,,設(shè)計(jì)了基于ZigBee技術(shù)的智能公交系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu),分析了始發(fā)站、中間站、終點(diǎn)站的功能,并嘗試采用挪威Chipcon公司的ZigBee—CC2430無線模塊來代替GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)公交車輛自動(dòng)報(bào)站。 在始發(fā)站停車場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中,重點(diǎn)研究ZigBee定位機(jī)制,研究了多邊定位算法、幾何算法、加權(quán)質(zhì)心算法等,并改進(jìn)現(xiàn)有的定位算法,并使用MATLAB工具進(jìn)行仿真分析,實(shí)現(xiàn)了基于ZigBee技術(shù)的公交車定位系統(tǒng);在中間站電子站牌設(shè)計(jì)中采用能量檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)了與車載終端的通訊,編寫了電子站牌和公交車載終端的通信協(xié)議并實(shí)地測(cè)試了自動(dòng)報(bào)站功能。 最后設(shè)計(jì)了以Philips公司的ARM7芯片LPC2364為微處理器的智能公交車載終端,并給出了各部分的硬件電路設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: ZigBeeARM 智能公交系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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