基于Si4432无线自组网的设计与实现

发布时间：2017-05-25 10:26

  本文关键词：基于Si4432无线自组网的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着网络技术的快速发展人们对无线网络自组网性要求越来越高。为了能够在没有固定基站的地方进行通信无线自组网技术应运而生。自组织网络中节点的位置和传输范围确定了网络的拓扑结构,对网络的性能有着重大的影响。目前无线自组网中的节点通信半径较小,网络的拓扑复杂,数据传输不稳定。并且拓扑结构密集使网络的连通性减少,多个节点在共享无线信道时将增大碰撞的概率。为此,提出基于si4432的无线自组网的设计,它是一个简单的,低成本的无线通信网络,该网络易于安装、数据传输可靠,具有简单、灵活的协议。基于Si4432的无线自组网具有以下特点:可以广播或者单播操作,每个无线节点具有唯一地址,唯一的时隙,避免多个节点同时向中心发送消息发生碰撞,在载波侦听时使用了CSMA/CA算法,能够能量检测。无线自组网技术在无线数据传输占据重要地位,是无线数据传输的关键。基于si4432低功耗的无线自组网络,采用STM8的主控芯片,能够快速,可靠的传输数据,传输距离远,性能稳定,功耗低,性价比高等优势。该网络主从节点,从从节点之间能够自动识别,组网,传输过程能够寻找最优路径;通过多级跳跃传输距离可大10km以上。通过si4432对前导码同步字的识别机制,应用于模块间的地址识别,保证数据在制定模块间传输,可增大整个网络节点数量和稳定性。无线自组网技术可用于远程控制,无线抄表系统等多个领域,具有广阔的应用前景。
【关键词】：无线 自组网 Si4432 协议
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题背景8
• 1.2 国内外无线网络技术发展现状8-9
• 1.3 本课题研究的意义9-10
• 1.4 本文的研究内容及结构10-11
• 1.5 本章小结11-12
• 第二章 系统总体方案和设计12-16
• 2.1 引言12
• 2.2 功能需求分析12-13
• 2.3 系统硬件组成13
• 2.4 无线自组网软件架构13-14
• 2.5 关键技术及解决方案14-15
• 2.6 本章小结15-16
• 第三章 基于Si4432无线节点的硬件设计16-28
• 3.1 无线节点硬件设计原则16-17
• 3.2 无线射频发射模块整体框架17-22
• 3.2.1 微处理器的选型17-18
• 3.2.2 Si4432接口设计18-20
• 3.2.3 串口通信20-21
• 3.2.4 数据存储模块21-22
• 3.2.5 下载电路22
• 3.3 电路设计原理图22-25
• 3.3.1 RF射频电路设计原理图22-23
• 3.3.2 主控芯片外围电路23-25
• 3.4 无线节点PCB图25-26
• 3.5 无线节点实物图26-27
• 3.6 本章总结27-28
• 第四章 基于Si4432无线节点的软件设计28-46
• 4.1 总体概述28
• 4.2 协议栈结构28-29
• 4.3 物理层设计29-31
• 4.3.1 设置RSSI门限29-30
• 4.3.2 发射功率30-31
• 4.3.3 频率调制31
• 4.4 自组网算法的设计与实现31-41
• 4.4.1 自组网通讯协议设计31-34
• 4.4.2 组网算法的设计34-35
• 4.4.3 建立一个网络35-38
• 4.4.4 游离节点加入一个网络38-40
• 4.4.5 节点路径存储40-41
• 4.5 自组网稳定性设计41-45
• 4.5.1 鲁棒性41-43
• 4.5.2 帧确认机制43
• 4.5.3 数据校验机制43-45
• 4.6 本章总结45-46
• 第五章 系统仿真与测试分析46-54
• 5.1 组网算法仿真46-49
• 5.2 系统测试49-52
• 5.2.1 抄表测试49-50
• 5.2.2 无线节点模块性能测试50-52
• 5.2.3 无线节点通信距离测试52
• 5.3 本章总结52-54
• 第六章 总结与展望54-56
• 6.1 总结54-55
• 6.2 展望55-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-62
• 攻读学位期间所获得的相关科研成果62

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