基于WIFI的低功耗浮标通信系统设计与实现

发布时间：2025-02-09 19:47

　　我国海洋面积大,对海洋环境进行监测,有利于保障我国临海安全,海洋浮标是目前常用的海洋监测方式。本文面向数据采集量较大的浮标,基于WIFI传输方式,对浮标无人机通信系统进行设计实现。结合浮标和无人机通信的应用需求,分析浮标的通信距离及数据量的传输问题,设计了浮标无人机通信策略及实现方式;分析浮标能量来源有限的问题,对系统展开了低功耗研究设计。通过选择一款低功耗WIFI芯片,设计制作通信系统,通信系统包含无线唤醒模块,系统控制模块,功率放大模块。无线唤醒模块实现低功耗侦听,在无人机到来时唤醒系统控制模块,无线唤醒模块具有极低的侦听功耗,可以满足系统的低功耗需求;系统控制模块实现数据的发送接收,并负责控制功率放大模块实现与无人机的数据交互;功率放大模块实现对输入输出信号的放大,增加了发射信号功率,提高接收灵敏度。设计了系统低功耗的策略,包括对唤醒模块,控制模块的软件设计,对唤醒模块设计工作模式及休眠间隔,实现了低功耗侦听;对控制模块的设计,灵活运用了主控芯片的各种工作模式,并对多种场景进行设计,根据低功耗延时策略,满足了系统的低功耗需求。并为UDP协议设计报头,实现了数据传输的可靠性。软件层面...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1Argo浮标及其工作体系美国、加拿大、意大利等国研发了能够观测海水参数垂直变化的剖面浮标系

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文[11]。1984年，英国就设计了一款用于海上石油开发新型浮标，为所需海洋环境资料。浮标的研究重点逐步从提高浮标的可靠度向扩面向专题领域等方面发展[12]。专用型浮标的水平是国家在浮标领域现，由于国家对专业浮标研究的重视，多种专业化的浮标应运而生r....

图1-2美国WHOI浮标刨面图

能力较强的优点，但其保密性和自主控制力证[16]。图1-1为Argo浮标及其工作体系。图1-1Argo浮标及其工作体系、意大利等国研发了能够观测海水参数垂直务化运行多年，美国伍兹霍尔研究所(WHOI)对海洋的探测，图1-2为该浮标的刨面图，该卫星通信，通信数据量....

图1-3波浪骑士

图1-3波浪骑士究现状65年开始研制海洋浮标，海洋浮标观测技术的发展力与积累，在国家“863计划”、“973计划”和有技术取得了丰硕的成果。1965年我国研发制造的第型船型浮标。它可以全面监测水文和气象等各种环术发展积累了一定的经验。此后，形成了从到直径产品系列。我....

图1-4多参数海洋浮标我国研制的小型浮标如图1-5所示，该小型浮标的直径20厘米，可以实现

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文S和CDMA作为通信方式，确保了我国临海检测可靠性阳能接收板，能实现自功供能。由于选用CDMA的工作，卫星通信只能进行短报文的发送，这种浮标的通信距离近，通信数据量少，服务收费的缺点，但是耗偏低，能较长时间工作[24]。

本文编号：4032773