無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今國際上備受關(guān)注、涉及多學(xué)科交叉、知識高度集成的熱門前沿研究領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、城市管理、軍事國防、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,具有靈活性好、可靠性強(qiáng)、精確度高等特點,在農(nóng)業(yè)信息采集方面具有極大的優(yōu)勢。但農(nóng)業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變,尤其是溫室環(huán)境,環(huán)境因子眾多,植株、立柱、金屬材料等對無線信號都有較大影響,無線信號在溫室中存在著因距離變化產(chǎn)生的大尺度衰落,以及因周圍局部散射體產(chǎn)生的小尺度衰落;且溫室環(huán)境相對封閉,在陰雨天或寒冷的冬季,內(nèi)部濕度可達(dá)90%,濕度對無線信號也有著較大影響。因此,研究溫室高濕環(huán)境下的無線信號傳播特性十分必要。首先,為解決溫室高濕環(huán)境下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和部署問題,探討高濕環(huán)境、通訊距離、天線高度對無線信號傳播特性的影響,選擇433MHz與2.4GHz兩種無線信道,研究其在不同濕度及不同高度下的傳播特性,通過三組試驗測取了不同濕度及不同高度下的接收信號強(qiáng)度及丟包率,并通過MATLAB對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析。同時,建立了以濕度、收發(fā)距離為自變量,接收信號強(qiáng)度為因變量的關(guān)系模型;并建立了濕度與路徑損耗指數(shù)的關(guān)系模型,并將關(guān)系模型帶入路徑損耗模型,從而針對溫室高濕環(huán)...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 農(nóng)業(yè)環(huán)境下無線信道傳播特性研究現(xiàn)狀
    1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展概述及國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 研究結(jié)構(gòu)安排
第二章 2.4GHz與433MHz無線信道傳播特性研究
    2.1 引言
    2.2 試驗設(shè)備與方法
        2.2.1 試驗設(shè)備
        2.2.2 試驗場地
        2.2.3 試驗方法
        2.2.4 路徑損耗模型
        2.2.5 模型仿真
    2.3 2.4GHz無線信道傳播特性研究
        2.3.1 接收信號強(qiáng)度
        2.3.2 丟包率
        2.3.3 定點定高試驗
        2.3.4 三高度水平試驗及模型參數(shù)分析
        2.3.5 2.4 GHz濕度系數(shù)修正模型
        2.3.6 模型驗證
    2.4 433MHz無線信道傳播特性研究
        2.4.1 接收信號強(qiáng)度
        2.4.2 丟包率
        2.4.3 定點定高試驗
        2.4.4 三高度水平試驗及模型參數(shù)分析
        2.4.5 433MHz濕度系數(shù)修正模型
        2.4.6 模型驗證
    2.5 本章小結(jié)
第三章 2.4GHz與433MHz無線信道傳播特性對比試驗研究
    3.1 引言
    3.2 試驗結(jié)果
        3.2.1 接收信號強(qiáng)度
        3.2.2 丟包率
        3.2.3 定點定高試驗
    3.3 回歸結(jié)果分析
        3.3.1 線性回歸參數(shù)分析
        3.3.2 定點定高試驗參數(shù)分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于433MHz頻段無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)需求分析與總體結(jié)構(gòu)
    4.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計
        4.3.1 傳感器選型
        4.3.2 處理器模塊
        4.3.3 無線通訊模塊
        4.3.4 電源模塊
        4.3.5 PLC選型
        4.3.6 硬件設(shè)計
    4.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計
        4.4.1 Modbus協(xié)議
        4.4.2 433MHz無線組網(wǎng)協(xié)議
        4.4.3 傳感器節(jié)點設(shè)計
        4.4.4 匯聚節(jié)點設(shè)計
        4.4.5 以溫度優(yōu)先的溫室環(huán)境控制策略
        4.4.6 PLC軟件設(shè)計
        4.4.7 軟件設(shè)計
    4.5 系統(tǒng)試制與試驗
        4.5.1 節(jié)點布局
        4.5.2 設(shè)備試制
        4.5.3 數(shù)據(jù)采集測試
        4.5.4 傳感器節(jié)點信號質(zhì)量測試
        4.5.5 調(diào)控效果測試
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 今后工作方向和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加的科研項目



本文編號：3873771