移动AP无线局域网络在近地冲击波测试中的设计与应用

发布时间：2017-06-20 18:00

  本文关键词：移动AP无线局域网络在近地冲击波测试中的设计与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近地爆炸冲击波测试能真实反映地面目标所受压力,为武器威力评价、毁伤效应及地面防护提供科学依据。随着测试系统的数量增多,近地冲击波测试对测试节点的集中控制、状态监测和数据的无线传输提出了更高的要求。近地环境下无线信道异常复杂,无线信号受地面影响严重,爆炸后整体无线数据量猛增,导致无线性能剧烈下降。针对以上问题,本文设计了基于无线WIFI的移动AP(Access Point,无线接入点)爆炸场网络。该网络可在测试场内随时随地快速构建,实现了30套测点的统一控制和实时状态监测、测试参数的无线设置和回读,以及140米的覆盖距离和不低于150kbps的无线速率。通过移动AP灵活调节通信距离,以实现更高速率的无线数据读取。多数据无线读取时采用自主选择数量可控的传输方案,解决了爆炸后无线数据突增导致网络拥堵、无线速率下降的问题。设计了基于事件触发的网络工作模式,降低了系统功耗并实现了可循环进行多次测试。针对2.4GHz无线WIFI信号的近地传播规律,设计了基于RSSI(接收信号强度指示)的无线信道测试方案,由实测数据建立了近地无线传播路径损耗的双折线模型,实验验证了该模型能正确表征近地无线信道,且路径损耗的绝对误差小于3dB。通过双折线模型预测出移动AP无线网络覆盖距离为123米,而采用自由空间传播模型为1080米,对比实测140米的网络覆盖距离,双折线模型预测准确度远优于自由空间模型,双折线模型可为近地无线网络设计提供可靠的依据。最后,测试及验证了系统功能和性能,并成功应用于弹药静爆威力测试。通过参加多次冲击波测试,验证了系统的可靠性、稳定性和优越性。
【关键词】：近地爆炸 冲击波测试 近地无线传播 无线局域网
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ06;TN925.93
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究的背景、目的和意义10-14
• 1.2 爆炸冲击波传播理论研究现状14-15
• 1.3 爆炸冲击波测试技术发展现状15-17
• 1.4 本文的章节安排17-18
• 第二章 近地冲击波测试的移动AP无线局域网设计18-53
• 2.1 无线局域网的组成18-19
• 2.2 无线局域网的拓扑结构19-20
• 2.3 组网规划原则20-22
• 2.4 爆炸场的移动AP无线局域网设计22-41
• 2.4.1 近地冲击波测试需求分析和构建网络所面临的问题22-23
• 2.4.2 系统整体设计方案23
• 2.4.3 测试节点设计23-35
• 2.4.3.1 数据采集存储模块设计24-28
• 2.4.3.2 节点WLAN无线通信模块的选择28-29
• 2.4.3.3 无线通信模块接口电路设计29-30
• 2.4.3.4 无线模块配置30-35
• 2.4.4 AP的选用及其设置35-39
• 2.4.5 控制终端的选择及控制界面设计39-41
• 2.5 系统规划及参数设置41-46
• 2.5.1 节点的测试参数设置41-45
• 2.5.2 无线网络规划及主要参数设置45-46
• 2.6 无线网络覆盖距离预测46-48
• 2.7 移动AP无线局域网的优化48-52
• 2.7.1 基于数据提取的单节点可编程存储容量设计49-50
• 2.7.2 多无线数据传输自主选择数量可控设计50-51
• 2.7.3 基于事件触发的网络工作模式设计51-52
• 2.8 本章总结52-53
• 第三章 近地无线信号传播损耗建模及分析53-70
• 3.1 2.4GHz无线电波近地传播特性分析53-56
• 3.2 基于RSSI的无线信道测试方案56-59
• 3.3 实测数据建模与分析59-67
• 3.3.1 无线传播路径损耗的建模59-60
• 3.3.2 实测数据建模结果及分析60-67
• 3.3.2.1 不同天线高度下无线路径损耗单、双折线模型拟合及分析60-63
• 3.3.2.2 不同天线高度下双折线模型的远场路径损耗对比分析63-65
• 3.3.2.3 拟合模型与自由空间模型对比分析65-66
• 3.3.2.4 拟合模型与实测结果对比分析66-67
• 3.4 移动ap无线网络覆盖距离的准确预测67-69
• 3.5 本章小结69-70
• 第四章 实验验证与性能分析70-86
• 4.1 测试节点性能测试70-72
• 4.2 无线局域网性能测试72-81
• 4.2.1 实验室内系统功能测试72-77
• 4.2.2 靶场环境下系统性能测试77-81
• 4.3 爆炸场地面冲击波测试试验81-85
• 4.4 本章小结85-86
• 第五章 总结与展望86-88
• 5.1 总结86-87
• 5.2 展望87-88
• 参考文献88-93
• 攻读硕士期间发表的论文及参与课题情况93-94
• 致谢94-95

【参考文献】

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