基于IEEE802.15.4的舱内超宽带通信组网技术研究

发布时间：2020-09-01 20:34

　　 随着舱内通信应用场景的增多,其通信环境复杂度也在增加,在舱内部署无线传感网络逐渐成为研究的重点。舱内环境的特点是空间密闭、金属设备多和多径干扰明显,蓝牙、802.11、红外和ZigBee等技术在此环境下性能受限,而超宽带通信技术以低功耗、高通信速率、宽频带和抗干扰能力强等优点备受关注。并且,IEEE802.15.4标准面向低功耗、近距离和低成本的应用场景,因此,本论文研究了在舱内环境下,基于IEEE802.15.4的无线局域网的实现和通信。节点硬件设计方面,除了选择DW1000作为UWB收发器外,论文考虑了网络中不同设备功能需求的差别:主协调器的处理器具备更高的主频和更多的内存空间,具备实现网关功能的通信接口,而路由器和终端设备由电池独立供电,具有低功耗的特点,且具备数据采集电路。经验证,节点硬件系统能正常采集数据并实现无线通信。软件方面,协议栈的底层软件提供了内存管理、设备驱动等接口,提高了协议栈软件的独立性和可移植性;协议栈的核心软件参考OSI分层模型,其中物理层的功能由硬件设备完成;MAC层遵照IEEE802.15.4标准实现设备扫描、设备关联和GTS管理等功能;网络层构建了树状网络,并设计了路由决策、数据路由、节点保活和拓扑汇聚等功能;传输层则实现了数据流的传输。最后,结合测量工具和测试软件,该系统能正常实现网络组建和维护,并且具有优良的数据传输性能。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN929.5;TP212.9
【部分图文】：

哈尔滨工业大学工学硕士论文第1章 绪 论究背景和意义境下，空间密闭，金属设备较多[1]，以有线的方式实现分境的复杂度，节点位置受限，网络节点容量较低，而实现好的选择。感网络通过射频覆盖目标区域，以数据传输为核心任务[2采集环境中的各种数据，然后经过数据路由发送给汇聚，一般还会根据应用需求配备相应的监控主机和用户界图 1-1 所示，注意，上述汇聚节点实现了图中基站、无线。

究现状信技术于 1960 年开始使用，由美国的 Ross 和 Robbi的研发，该阶段的应用主要在军事雷达方面，用于战此时这种通信被称作脉冲无线电。在此后的二十年中发展，直到 1989 年，美国才开始使用超宽带描述这eral Communications Commision) 定义带宽超过中心超过 500MHz 的通信为超宽带通信[6]。超宽带通信的载波，而是将信号编码后按照一定间隔发送单周期脉 1-3 所示，而接收机则使用相关器获得基带信号，相型的 UWB 收发器结构如图 1-2 所示。由于超宽带通用若干纳秒的单周期脉冲，因此通信频段很宽，抗干

图 1-3 UWB 脉冲信号在民用市场的需求越来越多，通信技术，游说军方允许将其应会各界征询相关意见，军事和用于部分民用领域，这是国外、Motorola 和 Time Domain 等用短距离通信、雷达技术和室宽带技术应用于更多的商用即可使用，这无疑加快了超宽示了 UWB 通信场景，在十米远低于其他技术。除了英特尔在开发超宽带技术，但仍主要专门召开会议讨论超宽带技术

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

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相关硕士学位论文 前10条

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本文编号：2810225