本文關(guān)鍵詞：無線體域網(wǎng)MAC控制器的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：無線體域網(wǎng)(WBAN)是一種將傳感器節(jié)點(diǎn)分布于人體表面、身體周圍或植入人體內(nèi)，在人體范圍內(nèi)進(jìn)行通信的新型短距離無線網(wǎng)絡(luò)。無線體域網(wǎng)MAC層為網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)服務(wù)和管理服務(wù)，直接影響到網(wǎng)絡(luò)的性能。MAC的研究對(duì)推動(dòng)無線體域網(wǎng)的普及應(yīng)用有重要意義。IEEE802.15.6作為國際WBAN標(biāo)準(zhǔn)，支持在人體內(nèi)和人體周圍的通信，應(yīng)用于醫(yī)療和非醫(yī)療領(lǐng)域，該標(biāo)準(zhǔn)主要定義了支持三種物理層（PHY）的介質(zhì)訪問控制層（MAC）。 本文介紹了無線體域網(wǎng)的研究背景及意義、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、主要應(yīng)用場(chǎng)景，重點(diǎn)對(duì)無線體域網(wǎng)的支撐標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.6的MAC層和物理層，對(duì)不同幀格式、通信模式、訪問機(jī)制進(jìn)行了研究。然后從總體上提出了基于IEEE802.15.6協(xié)議MAC控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。最后規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)并分模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，把MAC控制器劃分為數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、控制模塊和接口模塊。其中控制模塊采用協(xié)處理器的設(shè)計(jì)思想來實(shí)現(xiàn)，發(fā)送模塊按照協(xié)議幀格式完成數(shù)據(jù)的封裝和發(fā)送，數(shù)收模塊按照協(xié)議幀格式完成接收和解封裝，接口模塊采用SPI總線作為MAC與MCU通信的接口。 MAC控制器的仿真驗(yàn)證是在Altera Quartus II軟件環(huán)境下進(jìn)行，F(xiàn)PGA芯片型號(hào)為EP2C35F672C6，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率100MHz，，發(fā)送模塊和接收模塊時(shí)鐘都為25MHz.總共占用邏輯資源879，占總體3%。仿真結(jié)果表明基本模塊滿足設(shè)計(jì)要求，完成了MAC控制器設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：無線體域網(wǎng) IEEE802.15.6協(xié)議 MAC控制器 協(xié)處理器
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN92;TP332
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 選題的背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 無線體域網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景12-13
• 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)13-15
• 2 無線體域網(wǎng) MAC 協(xié)議分析15-29
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 MAC 協(xié)議概述16-19
• 2.3 IEEE802.15.6 MAC 協(xié)議研究19-24
• 2.4 WBAN 物理層24-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 MAC 控制器的邏輯設(shè)計(jì)29-48
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案29-30
• 3.2 發(fā)送模塊30-37
• 3.3 接收模塊37-40
• 3.4 控制模塊40-43
• 3.5 SPI 總線模塊43-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 4 MAC 控制器仿真驗(yàn)證48-55
• 4.1 開發(fā)環(huán)境48-49
• 4.2 仿真結(jié)果49-55
• 5 總結(jié)與展望55-57
• 5.1 總結(jié)55-56
• 5.2 展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61

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本文編號(hào)：932202