为了适应下一代通信系统的需求,需要对无线网络资源进行科学的整体管理,提出了跨层设计这种新的系统优化方法。文中通过对各类跨层设计的分析、对跨层优化步骤的阐述和对跨层优化实现方法的描述,打破传统分层设计中"层"的界限,对物理层、数据链路层和应用层等参数进行联合优化,获得各种通信性能指标之间的平衡,使总体通信性能最优。分析和仿真结果表明,在一般信道信噪比的情况下,跨层设计对视频通信质量有明显的改善,峰值信噪比提高了0.6~1.0 dB。
上传时间: 2014-12-30
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为满足无线网络技术具有低功耗、节点体积小、网络容量大、网络传输可靠等技术要求,设计了一种以MSP430单片机和CC2420射频收发器组成的无线传感节点。通过分析其节点组成,提出了ZigBee技术中的几种网络拓扑形式,并研究了ZigBee路由算法。针对不同的传输要求形式选用不同的网络拓扑形式可以尽大可能地减少系统成本。同时针对不同网络选用正确的ZigBee路由算法有效地减少了网络能量消耗,提高了系统的可靠性。应用试验表明,采用ZigBee方式通信可以提高传输速率且覆盖范围大,与传统的有线通信方式相比可以节约40%左右的成本。 Abstract: To improve the proposed technical requirements such as low-ower, small nodes, large capacity and reliable network transmission, wireless sensor nodes based on MSP430 MCU and CC2420 RF transceiver were designed. This paper provided network topology of ZigBee technology by analysing the component of the nodes and researched ZigBee routing algorithm. Aiming at different requirements of transmission mode to choose the different network topologies form can most likely reduce the system cost. And aiming at different network to choose the correct ZigBee routing algorithm can effectively reduced the network energy consumption and improved the reliability of the system. Results show that the communication which used ZigBee mode can improve the transmission rate, cover more area and reduce 40% cost compared with traditional wired communications mode.
上传时间: 2013-10-09
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利用GPRS网络传输基于Zigbee无线传感器汇节点数据的完整无线网络设计,网络采用星型或MESH网状网络拓扑和需求时唤醒Zigbee模块的通信方式,有效降低了每个Zigbee传感器节点的功耗,减少了传感器节点向汇节点上报数据时相互碰撞的概率,并利用GPRS网络传输汇节点的数据,改变了传统无线传感器网络需要依托有线公共网络进行数据传输的限制,使网络具有非常显著的优点。
上传时间: 2016-08-20
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基于ARM7的GPRS无线VPN路由器设计。 摘 要:近年来蜂窝式移动通信系统在中国的发展非常迅速,不仅给用户带来了方便快捷的语 音通信服务,而且还能提供灵活的数据通信服务。本文提出了一种新型的基于ARM7的嵌入式设 备———GPRS无线VPN路由器的设计方法,使得原先使用有线通信系统的各种业务终端设备能够 非常方便地接入到GPRS网络中,利用无线移动网络提供的数据服务来进行数据通信
上传时间: 2017-07-01
上传用户:zukfu
本文针对目前利用GSM进行无线数据通信的需要,设计了GSM无线数据传输系统的终端。利用日渐成熟的无线通讯网络所建立的数据通道,以短消息作为数据传输方式,开发出基于GSM-SMS的智能无线报警系统。该系统克服了报警有效距离的限制,无线通讯网络能覆盖到的地方均为有效报警区域。此外,系统采用短信互动方式,实现了超距离遥控功能。
上传时间: 2014-01-11
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本文跟踪了国内国际上各研究组织关于5G需求与关键技术最新研究进展。高能效将是5G从设计之初就不得不考虑的几个重要问题之。研究如何在不损失或者微损失网络性能的前提下,极大地降低系统的能量消耗是一项很有研究价值的工作。本文通过分析现有无线网络基站能量消耗的各个组成部分,参考目前5G研究趋势,选择网络能效模型与基站能耗模型,用于后续网络能效评估。小站密集化部署技术(Small Cell)是目前业内普遍认同的实现未来5G系统各项性能指标与效率指标的有效策略之一。随着小站的密集化部署,网络整体能效成为衡量异构无线通信系统长期经济效益的一项重要指标。网络运营前,需要以高能效为目标进行Small Cell密集化网络部署。本文利用上述的能效模型,建立并推导出了Small Cell最佳部客位置与数量的高能效网络部署方案目标函数,进一步通过数值仿真方法获得了具体网络场景下的高能效Small Cell 络部署位置与数量,最后通过对大量的仿真结果进行分析,得出了高能效Small Cell集化署方案的一般性规律。研究成果对未来5G系统中SmallCell的部署具有重要参考意义在网络运营中,由于网络负载存在天然的不均衡性与动态被动性,需要在Small Cell密集化部署的未来移动通信系统中进行高能效网络拓扑控制,以便在网络运营中维持实时的网络能效最优化的网络拓扑结构。本论文分析了目前业界关于Small Cell 休眠/唤醒性能增益的最新研究成果,并针对其现有休眠唤醒方案中以单小区固定负载为门限的休眠顺醒机制的不足,提出了一种高能效Small Cell联合休眼唤醒控制机制,实现了对网络拓扑的高能效动态控制。Small Cell密集化部署使网络编码在未来无线网络环境中得到了新的应用契机,本文最后结合几种未来5G新场景对网络编码应用方案进行了初步探讨。初步仿真结果表明,网络编码方案可有效提升能效。
上传时间: 2022-06-20
上传用户:canderile
随着变电站自动化、通信和微电子等技术的快速发展,在变电站自动化系统领域出现了大量基于微处理器/控制器的智能电子设备,变电站自动化的水平在不断提高,系统集成成为趋势。在这一发展过程中,互操作性差已经开始成为“瓶颈”问题,即不同厂商或同一厂商在不同时期的智能电子设备采用的网络和通信协议可能不相同,使得智能电子设备之间需要协议转换才能集成到一个变电站系统,从而增加了系统的成本和复杂性,影响了系统的实时性和可靠性。为了解决这个问题并适应将来快速更新的计算机和通信技术,国际电工委员会于2005年正式颁布了关于变电站自动化网络通信的国际标准IEC61850。本文围绕基于IEC61850的变电站网络通信和符合该标准的智能电子设备网络通信装置的实现展开研究,分为IEC61850标准的体系分析和具体模型的构建、基于IEC61850的通信网络的特征及规划、变电站通信网络数据流建模及网络通信性能仿真、符合该标准的智能电子设备网络通信装置的设计几部分。 IEC61850是一套完备的、面向未来的变电站通信网络与系统标准,本文首先介绍了其制定背景、结构体系和主要内容,分析了信息模型的内涵、技术特征和建模方法,并针对变电站中最为重要的两类模型--采样值报文传输模型和通用变电站事件传输模型进行了具体的模型构建和通信映射。 实现IEC61850通信的物理承载是以太网,本文首先通过对以太网的技术特征进行分析,得出其通信特性,然后研究和分析了变电站通信网络对环境、规模、安全性、可靠性和实时性等要求,其中对网络传输延时的特性进行了深入研究。在上述分析的基础上,对变电站通信网络进行了规划和构建,提出了使用适用的网络拓扑、报文加入优先级标签、采用基于多VLAN的节点分布规划和网络冗余等提高实时性和可靠性的改进措施。 区别于传统的以太网通信,变电站通信网络中存在多种数据流,是要进行特殊处理的。本文首先对基于IEC61850的变电站通信网络的数据流进行分析并划分类别,根据其特性建立了数学模型。然后归纳了网络模拟的一些技术和方法,并通过基于NS-2的网络模拟技术对变电站通信网络的性能进行了动态模拟,得出了相关的网络性能指标。模拟结果证明了使用交换式以太网、报文引入优先级标签和采用基于多VLAN的节点分布规划等提高实时性措施的正确性,有利于变电站的网络规划和建设以及智能电子设备通信装置的设计。 从现代电力系统的信号源开始,首先分析了电子式互感器数字接口的要求并建立数学模型,然后采用模块化的思想设计出相应的具体软/硬件,实现了基于IEC61850的电子式互感器数字接口的通信装置样机。在此基础上将此装置经过扩展和修改用于其他的智能电子设备的网络通信,使其具有广泛使用性和兼容性。最后设计了试验环境,通过测试验证了该样机的通信性能满足要求并具有较高的可靠性。
上传时间: 2013-07-08
上传用户:daguda
集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术而形成的ZigBee技术是一种全新的信息获取和处理技术,能够协作实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对信息进行处理,传送到需要的用户。ZigBee技术作为一个全新的领域,对国内外的研究者提出了大量的挑战性课题。时钟同步是所有分布式系统的重要组成部分,也是ZigBee技术的一项重要支撑技术,大多数ZigBee技术应用比如环境监测系统,导航系统等都需要所搜集的传感数据具有准确时间信息,否则采集的信息就是不完整的。 本论文介绍了国内外在ZigBee技术的发展与现状,对IEEE802.15.4/ZigBee的协议栈做了分析,对现存的几种主要的时钟同步算法做了研究。本太阳能航标灯同步闪课题中,为了便于太阳能给航标灯供电,需要通过休眠机制来降低功耗;为了保证ZigBee网络中各设备协同工作,时钟同步显得更为重要,它为本系统中的每个航标灯提供正确的时钟信息,不但提高系统的传输质量和效率,而且让航标灯的同步闪光,在航道中起到很好的助航作用。接着,给出了系统的具体实现过程,包括各硬件模块的设计原理、电路原理图及主要模块的详细实现过程。最后,指出本文的不足及需要改进的地方。其中本文重点包括以下三个方面: 1.针对网络拓扑结构、协议体系结构以及干扰抑制技术进行深入分析,并与其它无线通信技术进行比较及对其相互干扰进行研究。 2.对ZigBee节点时钟同步算法工作原理做了详细的研究,总结了这些算法的优缺点,并在对比现有的几种时钟同步算法的基础上对泛洪时间同步协议多跳时钟同步算法的改进。 3.设计了太阳能航标灯同步闪光系统,给出了硬件原理图及软件流程,并且在制PCB板中电磁兼容问题的解决进行了详细描述。 结果表明,该系统稳定、可靠、高效,具有很高的实用价值。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:海陆空653
随着技术的发展,基于PLC的控制系统呈现综合化、网络化的发展趋势。为了适应当今PLC课程教学的需要,我们应提供具有现场控制对象的控制层、监控管理层、远程监控层三层结构的实验控制系统,并将组态软件技术、先进的数据交互技术、单片机技术、通信技术集成在控制系统中,构建现代大综合设计性实验系统,以培养全面的高素质的综合性人才。 本文提出了一种多功能、大综合的实验平台的方案和技术实现。本课题由市场占有率高的西门子PLC及其通信网络模块组成,采用具有很高的性价比的系统集成技术,构成了覆盖面较大的全集成的网络控制系统,可提供PPI网络、PROFIBUS-DP网络和以太网等多种网络形式的实验平台;采用多种工业组态软件如Wincc、组态王和MCGS,构成了丰富的上位监控模式;通过OPC技术实现对PROFIBuS-DP网络的远程监控。在此基础上,结合单片机技术、CPLD技术,设计了可自定义I/O口的多路模拟采集卡,扩展了PLC的信息控制功能;采用网络技术,将PLC技术与变频器、步进电机控制相结合,对标准的PLC对象TM2和机械手设备进行二次开发,构成相关的运动控制系统,模拟生产线的控制,展示PLC的运动控制功能;将PLC技术与无线控制技术相结合,实现PLC的无线遥控功能;完成了三菱Q系列PLC与PROFIBUS-DP网络的联网,实现了不同品牌的PLC网络的互联互通。在此基础上,还开发了多个实验程序,展示其丰富的网络构架和综合的实验模式。 系统调试和实验效果表明,该系统接近当今工业技术实践,可为学生的课程设计、毕业设计以及PLC技术研究提供先进的集多种技术于一体的大综合设 计性实验平台。关键词:PLC;业网络;OPC
上传时间: 2013-05-22
上传用户:归海惜雪
微处理器技术、传感器技术和无线通信技术的进步,推动了无线数据采集系统的产生和发展。数据采集技术广泛应用于雷达、通信、遥感遥测等领域。在各种信息的获取中,对高速数据采集的需求非常广泛。随着测控技术的发展,对数据采集系统的智能化和网络化水平也提出了更高的要求。并且由于通讯网络的飞速发展,移动通信与实际应用的结合使得各种基于GPRS网络的无线数据传输系统成为当前远距离无线通讯领域最为广泛的应用。本课题将广泛应用的嵌入式控制器引入到数据采集系统设计中,并结合GPRS优秀的网络特性,实现了一个低功耗、智能化、网络化、软硬件可根据具体测量任务适当裁减的无线高速数据采集平台。 本设计采用32位ARM处理器S3C2410为核心器件,配以FPGA+DDRSDRAM高速数据采集模块,GPRS数据通信模块,在Linux嵌入式操作系统和应用软件的支持下,实现了数字化高速采集,数字化无线数据网络传输的现场数据采集系统。该平台采集的现场数据主要为各种传感器输出的电压模拟量。前端数据采集模块的FPGA控制高速AD转换器将输入的模拟量信号采集后,存储在由DDRSDRAM构成的大容量缓存中,再经过嵌入式系统中的微控制器进行各种处理,然后将处理结果保存在ARM系统的SDRAM内存,最后通过在ARM系统模块扩展的GPRS模块,将采集到的数据通过GPRS网络发送出去。 IAnux由于其代码开放性以及强大的网络功能等特点,在许多的嵌入式网络设备中有着广泛应用,与其他的嵌入式操作系统相比,具有着更多的优势。因此本课题将其作为硬件平台的操作系统。基于ARM的嵌入式数据采集与处理系统结构清晰、通用性好、可扩展性强,可为各种嵌入式应用提供一套完整的硬、软件解决方案,在工业测量与控制领域具有较为广阔的应用前景。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:xlcky