本論文以封控彈藥為平臺,研究封控彈藥引信組網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。封控彈藥系統(tǒng)應(yīng)用于戰(zhàn)場區(qū)域封鎖,具備組網(wǎng)、通信、定位和探測等功能。本文致力于系統(tǒng)在滿足通信距離、功耗要求等前提下完成系統(tǒng)的組網(wǎng)和磁探測任務(wù)。針對以上提出的研究要求和目標(biāo),本論文做了以下工作:(1)通過對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型、特點、性能進(jìn)行分析,結(jié)合引信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的特點,采用多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相結(jié)合的方法,設(shè)計了適合于引信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作方式。(2)針對封控彈藥特殊的工作環(huán)境和通信需求,通過對比當(dāng)前主要短距離無線通信方式,最終選用微功率RF芯片Si4463進(jìn)行通信,滿足了封控彈藥的通信要求。(3)針對封控彈藥能源緊張的特點,通過理論計算對系統(tǒng)功耗進(jìn)行了評估,發(fā)現(xiàn)通信模塊的偵聽狀態(tài)消耗了系統(tǒng)2/3以上的功耗,在此基礎(chǔ)上對其工作方式進(jìn)行了優(yōu)化,提出了通信模塊間歇的工作方式,系統(tǒng)功耗減少到原來的1/3。然后重新設(shè)計了網(wǎng)關(guān)查詢單個節(jié)點、查詢?nèi)抗?jié)點和子節(jié)點主動上報的工作方式。(4)為微功率RF芯片Si4463設(shè)計了高性能的通信機(jī)制,包括基于ACK的雙向通信協(xié)議、精簡的CSMA/CA發(fā)送機(jī)制,丟包率大幅減少,系統(tǒng)性能最大可提升28倍。(5)針對封控彈藥組網(wǎng)的抗干擾要求,建立了基于Si4463的跳頻仿真模型,使通信頻帶寬度擴(kuò)展到6.4M。通過對其抗干擾能力進(jìn)行仿真,得到了在全頻帶干擾下的誤碼率曲線,驗證了其抗干擾能力。(6)最后,本文搭建了封控彈藥引信組網(wǎng)的傳輸系統(tǒng),進(jìn)行了各個模塊的軟硬件設(shè)計并通過實驗驗證了其組網(wǎng)和探測功能。
【學(xué)位單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TJ430
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本論文研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 發(fā)展趨勢
    1.3 本文的主要內(nèi)容
第2章 封控彈藥引信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
    2.1 封控彈藥系統(tǒng)的組成
    2.2 封控彈藥引信網(wǎng)絡(luò)的工作過程
    2.3 封控彈藥引信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型
        2.3.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能參數(shù)
        2.3.3 封控彈藥引信網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    2.4 封控彈藥引信網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計
        2.4.1 封控彈藥引信網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計原則
        2.4.2 封控彈藥引信網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)組成
        2.4.3 封控彈藥引信網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的工作過程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 封控彈藥引信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方案設(shè)計
    3.1 封控彈藥引信網(wǎng)絡(luò)通信要求
    3.2 通信方式
    3.3 低功耗設(shè)計
        3.3.1 低功耗原則
        3.3.2 低功耗方案
    3.4 通信協(xié)議
        3.4.1 常用信道接入?yún)f(xié)議
        3.4.2 基于RF收發(fā)芯片的協(xié)議設(shè)計
    3.5 抗干擾技術(shù)
        3.5.1 突發(fā)通信技術(shù)
        3.5.2 跳頻技術(shù)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 封控彈藥數(shù)據(jù)傳輸方案實現(xiàn)
    4.1 主控電路模塊
    4.2 自組網(wǎng)通信模塊
        4.2.1 自組網(wǎng)通信模塊硬件結(jié)構(gòu)
        4.2.2 自組網(wǎng)通信模塊軟件設(shè)計
    4.3 數(shù)傳通信電臺模塊
    4.4 定位模塊
    4.5 磁探測模塊
        4.5.1 磁傳感器電路設(shè)計
        4.5.2 磁探測模塊的軟件設(shè)計
        4.5.3 磁探測目標(biāo)識別算法
    4.6 電源管理模塊
    4.7 本章小結(jié)
第5章 實驗驗證
    5.1 組網(wǎng)實驗
    5.2 磁探測實驗
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2843375