海洋浮标无线通信协议研究及系统实现

发布时间：2020-12-08 07:13

　　中国是一个重要的海洋国家,领海总面积1359万平方公里,岛屿6536个,海岸线18000公里,海洋生物、矿物资源丰富。为保障我国海洋经济,社会经济平稳健康发展,需要发展针对海洋环境的监测技术,通过浮标监测海洋环境是目前海洋监测技术的主流方式,本文针对传统浮标通信距离、传输速度的不足,基于浮标展开通信协议研究和系统的设计实现。该项目采用WIFI无线通信技术替代传统的GPRS、卫星、ZIGBEE等浮标通信技术来完成浮标与飞机之间的数据传输。然后根据项目可靠、数据尽量完整到达、不握手等数据传输特点,结合弱网环境,调查研究相关协议的可靠性机制,设计了通信协议,并进行了仿真分析与实现。通过选择了一款具有低功耗性能的WIFI芯片,设计制作通信系统,通信系统包含主模块与自适应双向功率放大模块,主模块实现通信功能,数据收集和存储功能。由于IEEE802.11协议规定WIFI产品发射功率小于20d Bm,这使得WIFI的通信范围很小,无法实现飞机与浮标通信,针对该问题,设计了工作在2.4GHz的自适应双向功率放大模块,该模块包含三部分:控制电路、低噪声放大和功率放大。采用增加发射信号功率和提高接收灵敏度... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外文献综述
    1.3 本课题研究内容
第2章 系统总体方案设计
    2.1 系统整体方案
    2.2 无线通信终端设计方案
        2.2.1 硬件整体设计方案
        2.2.2 双向功率放大设计方案
    2.3 通信协议设计方案
    2.4 本章小结
第3章 通信协议设计与仿真
    3.1 协议层次结构
    3.2 协议报文结构
    3.3 协议相关机制
        3.3.1 流量控制机制
        3.3.2 超时重传机制
        3.3.3 确认和补发机制
        3.3.4 校验机制
        3.3.5 链路检测机制
    3.4 协议仿真流程
    3.5 NS2无线传播模型
    3.6 无线仿真模型与仿真结果
    3.7 通信协议的实现
        3.7.1 发送实现
        3.7.2 接收实现
    3.8 本章小结
第4章 系统硬件设计与实现
    4.1 系统硬件整体设计
    4.2 主板硬件设计
    4.3 双向功率放大模块
        4.3.1 定向耦合器设计
        4.3.2 功率检测电路设计
        4.3.3 开关电路设计
        4.3.4 低噪声放大设计
        4.3.5 射频功率放大设计
        4.3.6 偏置电压电路
        4.3.7 供电电路
    4.4 PCB设计与实现
    4.5 本章小结
第5章 系统功能测试
    5.1 整体功能测试
    5.2 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：2904693