本文關(guān)鍵詞：面向密閉空間的多參數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

  更多相關(guān)文章： 密閉空間 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 振動(dòng) 多徑衰落 低功耗

【摘要】：傳感器網(wǎng)絡(luò)是連接現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字世界的橋梁,極大地?cái)U(kuò)展了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的功能和人類認(rèn)識(shí)世界的范圍。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其低功耗、低成本、大規(guī)模、自組織、可快速部署等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療護(hù)理、智能家居等領(lǐng)域。在室內(nèi)、船舶、飛行體等密閉空間環(huán)境監(jiān)測(cè)中,采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可解決布線繁瑣、動(dòng)態(tài)性差等問題,而且具有低成本、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展需求,設(shè)計(jì)了一種適用于密閉空間環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。首先,介紹了在溫室、船舶、礦井、飛機(jī)等受限空間中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。然后介紹并分析了密閉空間中無線信號(hào)傳播特性和信道模型,并提出了分集技術(shù)、自適應(yīng)均衡技術(shù)等一系列抗多徑措施。在此基礎(chǔ)上,以低功耗、高可靠、抗多徑等為設(shè)計(jì)原則,對(duì)系統(tǒng)總體方案進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)選用低功耗的MSP430系列單片機(jī)作為微處理器,780MHz頻段低功耗無線收發(fā)器AT86RF212作為無線處理模塊,并配合多種傳感器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各項(xiàng)功能。匯聚節(jié)點(diǎn)通過USB接口完成與上位機(jī)的通信。在軟硬件方面,分別完成了傳感器、無線通信、USB等模塊的設(shè)計(jì)。最后編寫了LabVIEW上位機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了功能驗(yàn)證和功耗測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在密閉空間中能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量溫度、濕度、振動(dòng)多種參數(shù),且具有高可靠性、低功耗、高速率的優(yōu)點(diǎn),具有良好的應(yīng)用前景,能夠延伸到其他環(huán)境監(jiān)測(cè)或者其他相關(guān)測(cè)試領(lǐng)域中。
【關(guān)鍵詞】：密閉空間 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 振動(dòng) 多徑衰落 低功耗
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 選題背景及研究意義7
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀7-10
• 1.2.1 在受限空間中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 適用于振動(dòng)信號(hào)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)10-12
• 1.4 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排12-13
• 2 密閉空間信號(hào)傳播特性與信道模型13-19
• 2.1 自由空間損耗信道模型分析13-14
• 2.2 信道模型分類14-15
• 2.3 密閉空間無線傳輸特性研究15-17
• 2.4 抗多徑相關(guān)技術(shù)17-18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 3 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)分析19-26
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)19-21
• 3.1.1 能量分配19-20
• 3.1.2 高速可靠20
• 3.1.3 時(shí)間同步20-21
• 3.2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)21-25
• 3.2.1 工作頻段選取21-22
• 3.2.2 系統(tǒng)組成及功能描述22-24
• 3.2.3 系統(tǒng)工作流程24-25
• 3.3 本章小結(jié)25-26
• 4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)26-33
• 4.1 傳感器節(jié)點(diǎn)硬件電路設(shè)計(jì)26-31
• 4.1.1 傳感器模塊設(shè)計(jì)26-28
• 4.1.2 處理器模塊設(shè)計(jì)28-29
• 4.1.3 無線通信模塊設(shè)計(jì)29-31
• 4.1.4 其他模塊設(shè)計(jì)31
• 4.2 匯聚節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)31-32
• 4.2.1 無線通信模塊設(shè)計(jì)31-32
• 4.2.2 USB接口設(shè)計(jì)32
• 4.3 本章小結(jié)32-33
• 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)33-48
• 5.1 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和處理程序設(shè)計(jì)33-36
• 5.1.1 溫濕度采集33-34
• 5.1.2 振動(dòng)采集34-36
• 5.2 無線通信程序設(shè)計(jì)36-43
• 5.2.1 通信協(xié)議分析36-39
• 5.2.2 無線模塊通信程序設(shè)計(jì)39-41
• 5.2.3 節(jié)點(diǎn)工作模式及流程41-43
• 5.3 匯聚節(jié)點(diǎn)USB接口程序設(shè)計(jì)43-44
• 5.4 系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)44-47
• 5.4.1 數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)45-47
• 5.4.2 數(shù)據(jù)波形顯示與存儲(chǔ)程序設(shè)計(jì)47
• 5.5 本章小結(jié)47-48
• 6 系統(tǒng)性能測(cè)試與驗(yàn)證48-55
• 6.1 基本功能驗(yàn)證48-52
• 6.1.1 多參數(shù)采集測(cè)試48-49
• 6.1.2 通信頻段測(cè)試49-50
• 6.1.3 通信可靠性測(cè)試50-52
• 6.1.4 節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)功能測(cè)試52
• 6.2 傳感器節(jié)點(diǎn)功耗測(cè)試與分析52-53
• 6.3 本章小結(jié)53-55
• 7 總結(jié)與展望55-57
• 7.1 全文工作總結(jié)55-56
• 7.2 展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 附錄62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 張晶晶;王建明;;基于AT86RF212芯片的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2010年07期

2 陳毅成;鄒雪城;劉政林;劉菊;;用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的AES協(xié)處理器設(shè)計(jì)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年08期

3 馬建倉(cāng);彭錦濤;張國(guó)強(qiáng);曾媛;劉小龍;孟宏偉;;飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[J];測(cè)控技術(shù);2009年11期

4 張瑩;張國(guó)強(qiáng);;基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2010年11期

5 ;Fine analysis on advanced detection of transient electromagnetic method[J];International Journal of Mining Science and Technology;2012年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王艷芬;礦井超寬帶無線通信信道模型研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李彥岑;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)感知節(jié)點(diǎn)與接入?yún)R聚技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2006年

2 李繼琨;物聯(lián)網(wǎng)無線溫度傳感單元在變電站中的電磁兼容性研究[D];華北電力大學(xué);2012年

3 孟凡振;用于物聯(lián)網(wǎng)無線節(jié)點(diǎn)的780MHz CMOS超低功耗接收機(jī)設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：804088