【摘要】：隨著定位技術(shù)的發(fā)展與社會需求的增加,越來越多的領(lǐng)域需要對人或車輛等移動目標(biāo)進(jìn)行定位,要實(shí)現(xiàn)這一目的,便需要將衛(wèi)星定位技術(shù)與無線通信技術(shù)相結(jié)合。常見的定位系統(tǒng)多采用GSM/GPRS技術(shù)作為通信平臺,來發(fā)送定位數(shù)據(jù)。而我國幅員遼闊、地形復(fù)雜。在一些偏遠(yuǎn)的山區(qū)、牧區(qū)、沙漠、海島等地方仍會存在GSM/GPRS移動通信網(wǎng)絡(luò)信號沒有覆蓋的情況,隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的提高,越來越多的人員會在上述地區(qū)從事作業(yè)。而在這些環(huán)境相對惡劣的地區(qū)從事相關(guān)工作時,也極易發(fā)生危險或者迷失方向。由于沒有移動網(wǎng)絡(luò)信號的覆蓋,也使得搜尋救援工作面臨挑戰(zhàn)。針對在沒有移動網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋地區(qū)搜尋遇險迷失人員困難這一問題,本論文設(shè)計了一款基于北斗定位的定位數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng),該系統(tǒng)由移動用戶端和基站兩部分構(gòu)成。移動用戶端主要由北斗定位模塊和433MHz頻段下的射頻收發(fā)模塊CC1101組成,實(shí)現(xiàn)定位和將定位信息發(fā)送給基站的功能;基站主要由CC1101射頻收發(fā)模塊和PC機(jī)組成,用來實(shí)現(xiàn)接收并顯示移動用戶端定位信息的功能。首先,本論文對北斗衛(wèi)星定位原理和射頻通信技術(shù)進(jìn)行了分析研究,選用了課題組以自主研發(fā)的射頻信號處理芯片為基礎(chǔ),搭配數(shù)字基帶信號處理芯片ARK669開發(fā)的一款GPS/北斗雙模雙頻點(diǎn)定位模塊來實(shí)現(xiàn)北斗定位的功能;同時對射頻收發(fā)模塊的硬件電路進(jìn)行了設(shè)計,包括巴倫電路、單端濾波器電路、功率放大器電路的設(shè)計;選用了德州儀器生產(chǎn)的MSP430F169作為系統(tǒng)的控制核心,設(shè)計了主控電路,包括復(fù)位電路、晶振電路、JTAG下載電路以及串口通信電路;根據(jù)系統(tǒng)需求,設(shè)計了電源模塊電路;并對射頻收發(fā)模塊的PCB進(jìn)行了設(shè)計。其次對該定位數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計,整個系統(tǒng)的通信采用時分多址的通信協(xié)議,基站搜尋端為主機(jī),移動用戶端為從機(jī),主機(jī)設(shè)置3秒作為一次定位信息采集周期,在該周期內(nèi),主機(jī)發(fā)送尋呼信息并接收各從機(jī)發(fā)送的定位信息,在每個周期內(nèi),各從機(jī)被分配不同的時段用來與主機(jī)通信。主機(jī)與PC之間采用RS-232C接口進(jìn)行通信,采用Visual Studio2010軟件的MSComm串行通信控件對顯示界面進(jìn)行了設(shè)計。最后對整機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行功能測試,并對射頻收發(fā)模塊無線傳輸距離進(jìn)行了測試與分析。測試結(jié)果表明,在1.3KM的距離范圍內(nèi),該搜尋系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在沒有移動網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋的情況下傳輸定位信息、幫助搜尋的功能。
[Abstract]:With the development of positioning technology and the increase of social demand, more and more fields need to locate moving targets, such as people or vehicles. In order to achieve this goal, it is necessary to combine satellite positioning technology with wireless communication technology. Most of the common positioning systems use GSM/GPRS technology as the communication platform to send location data. China has a vast territory and complex terrain. In some remote mountain areas, pastoral areas, deserts, islands and other places will still exist in the GSM/GPRS mobile communication network signal coverage, with the social and economic development needs increased, more and more people will work in these areas. And in these relatively harsh areas of the work, also prone to danger or loss of direction. Due to the lack of mobile network signal coverage, search and rescue work is also facing challenges. In order to solve the problem of finding lost persons in areas without mobile network signal coverage, this paper designs a wireless data transmission system based on Beidou location, which consists of two parts: mobile user and base station. The mobile client mainly consists of the Beidou location module and the radio frequency transceiver module CC1101 under the 433MHz band to realize the function of locating and sending the location information to the base station. The base station is mainly composed of CC1101 RF transceiver module and PC machine, which is used to receive and display the location information of mobile client. First of all, this paper analyzes the principle of Beidou satellite positioning and radio frequency communication technology, and selects the research group based on the RF signal processing chip developed by ourselves. With the digital baseband signal processing chip ARK669 developed a GPS/ Beidou dual-mode dual-frequency location module to achieve the Beidou positioning function; At the same time, the hardware circuit of RF transceiver module is designed, including Barron circuit, single-end filter circuit and power amplifier circuit. The MSP430F169 produced by Texas Instruments is selected as the control core of the system, and the main control circuit is designed, including reset circuit, crystal oscillator circuit, JTAG download circuit and serial communication circuit, and the power supply module circuit is designed according to the demand of the system. The PCB of RF transceiver module is designed. Secondly, the software of the wireless transmission system is designed. The communication protocol of time division multiple access (TDMA) is used in the whole system. The base station search terminal is the host, and the mobile user terminal is the slave. The host computer sets 3 seconds as a period for collecting positioning information. In the period, the host sends paging information and receives the location information sent by each slave. In each cycle, each slave is assigned different time periods to communicate with the host. The RS-232C interface is used to communicate between host computer and PC, and the display interface is designed by MSComm serial communication control of Visual Studio2010 software. Finally, the function of the whole system is tested, and the wireless transmission distance of RF transceiver module is tested and analyzed. The test results show that within the range of 1.3KM, the system can transmit the location information without the coverage of mobile network signal, and help the search function.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN92

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本文編號：2367341