微波传感网络设计与开发

发布时间：2018-01-14 11:10

  本文关键词：微波传感网络设计与开发　出处：《天津大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 传感器 布拉格电栅 电力载波 通用分组无线服务技术(GPRS) 北斗 调制解调器

【摘要】：本工作设计针对结构体应变监控的传感网络,提出用布拉格电栅作为感知单元,并简要介绍了作为传感器节点的处理和通信单元的调制解调器构成及功能。在此基础上提出了两种网络的传输通信方式,分别用于不同的应用场景,并且对这两种方式进行了具体的硬件和软件的实现。本文中,我们对布拉格电栅的概念,结构,特性进行了阐述,并通过传输线理论对其原理和特性进行了简要的分析,利用仿真软件HFSS对电栅进行建模以及仿真,得到电栅信号中反射谱和透射谱特性,最后还利用了实验室的软硬件设备搭建了验证系统,验证了分析和仿真的正确性,说明了其作为我们结构体应变监控网络的传感器。接下来,我们根据电栅的特性提出了解调仪的组成部分,并对各部分的功能进行了简要的介绍,其中还详细的介绍了解调仪的电力载波通信模块,以及其组网形式,并对组网和数据传输流程进行了详细的阐述。解调仪这部分的内容实际上属于传感器节点的处理单元和通信单元,它与布拉格电栅组成了本网络的传感器节点部分,是传感网络搭建中的重要组成部分。对这部分阐述之后,我们详述了传感网络上行两种传输方式的开发过程,包括基于EM310的GPRS模块的电路设计和PCB设计及测试,并利用开模块实现了GPRS数据传输,另外,我们软件实现了基于TYXXX的北斗短报文通信。最后对所做工作进行总结和展望。
[Abstract]:In this work, the Bragg grid is used as the sensing unit for the sensor network of strain monitoring. The structure and function of modem as a sensor node and communication unit are briefly introduced. On the basis of this, two transmission and communication modes of network are proposed, which are respectively used in different application scenarios. In this paper, we describe the concept, structure and characteristics of Bragg grid. Through the transmission line theory, the principle and characteristics of the grid are briefly analyzed. The simulation software HFSS is used to model and simulate the grid, and the reflection and transmission spectrum characteristics of the grid signal are obtained. Finally, the laboratory software and hardware equipment is used to build a verification system, which verifies the correctness of the analysis and simulation, and shows that it is the sensor of our structural strain monitoring network. Next. According to the characteristics of the grid, we put forward the components of the demodulator, and briefly introduce the functions of each part, including the detailed introduction of the power carrier communication module of the demodulator and its network form. And the network and data transmission flow are described in detail. Demodulator this part of the content actually belongs to the sensor node processing unit and communication unit. It and Bragg grid constitute the sensor node part of the network, which is an important part of the sensor network construction. After this part, we detailed the development process of the two uplink transmission modes of the sensor network. Including the GPRS module based on EM310 circuit design and PCB design and testing, and the use of open module to achieve GPRS data transmission, in addition. Our software realizes Beidou short message communication based on TYXXX. Finally, the work done is summarized and prospected.
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.532;TP212.9

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