移動AP無線局域網絡在近地沖擊波測試中的設計與應用
本文關鍵詞:移動AP無線局域網絡在近地沖擊波測試中的設計與應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近地爆炸沖擊波測試能真實反映地面目標所受壓力,為武器威力評價、毀傷效應及地面防護提供科學依據。隨著測試系統(tǒng)的數(shù)量增多,近地沖擊波測試對測試節(jié)點的集中控制、狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)據的無線傳輸提出了更高的要求。近地環(huán)境下無線信道異常復雜,無線信號受地面影響嚴重,爆炸后整體無線數(shù)據量猛增,導致無線性能劇烈下降。針對以上問題,本文設計了基于無線WIFI的移動AP(Access Point,無線接入點)爆炸場網絡。該網絡可在測試場內隨時隨地快速構建,實現(xiàn)了30套測點的統(tǒng)一控制和實時狀態(tài)監(jiān)測、測試參數(shù)的無線設置和回讀,以及140米的覆蓋距離和不低于150kbps的無線速率。通過移動AP靈活調節(jié)通信距離,以實現(xiàn)更高速率的無線數(shù)據讀取。多數(shù)據無線讀取時采用自主選擇數(shù)量可控的傳輸方案,解決了爆炸后無線數(shù)據突增導致網絡擁堵、無線速率下降的問題。設計了基于事件觸發(fā)的網絡工作模式,降低了系統(tǒng)功耗并實現(xiàn)了可循環(huán)進行多次測試。針對2.4GHz無線WIFI信號的近地傳播規(guī)律,設計了基于RSSI(接收信號強度指示)的無線信道測試方案,由實測數(shù)據建立了近地無線傳播路徑損耗的雙折線模型,實驗驗證了該模型能正確表征近地無線信道,且路徑損耗的絕對誤差小于3dB。通過雙折線模型預測出移動AP無線網絡覆蓋距離為123米,而采用自由空間傳播模型為1080米,對比實測140米的網絡覆蓋距離,雙折線模型預測準確度遠優(yōu)于自由空間模型,雙折線模型可為近地無線網絡設計提供可靠的依據。最后,測試及驗證了系統(tǒng)功能和性能,并成功應用于彈藥靜爆威力測試。通過參加多次沖擊波測試,驗證了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和優(yōu)越性。
【關鍵詞】:近地爆炸 沖擊波測試 近地無線傳播 無線局域網
【學位授予單位】:中北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TJ06;TN925.93
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 課題研究的背景、目的和意義10-14
- 1.2 爆炸沖擊波傳播理論研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3 爆炸沖擊波測試技術發(fā)展現(xiàn)狀15-17
- 1.4 本文的章節(jié)安排17-18
- 第二章 近地沖擊波測試的移動AP無線局域網設計18-53
- 2.1 無線局域網的組成18-19
- 2.2 無線局域網的拓撲結構19-20
- 2.3 組網規(guī)劃原則20-22
- 2.4 爆炸場的移動AP無線局域網設計22-41
- 2.4.1 近地沖擊波測試需求分析和構建網絡所面臨的問題22-23
- 2.4.2 系統(tǒng)整體設計方案23
- 2.4.3 測試節(jié)點設計23-35
- 2.4.3.1 數(shù)據采集存儲模塊設計24-28
- 2.4.3.2 節(jié)點WLAN無線通信模塊的選擇28-29
- 2.4.3.3 無線通信模塊接口電路設計29-30
- 2.4.3.4 無線模塊配置30-35
- 2.4.4 AP的選用及其設置35-39
- 2.4.5 控制終端的選擇及控制界面設計39-41
- 2.5 系統(tǒng)規(guī)劃及參數(shù)設置41-46
- 2.5.1 節(jié)點的測試參數(shù)設置41-45
- 2.5.2 無線網絡規(guī)劃及主要參數(shù)設置45-46
- 2.6 無線網絡覆蓋距離預測46-48
- 2.7 移動AP無線局域網的優(yōu)化48-52
- 2.7.1 基于數(shù)據提取的單節(jié)點可編程存儲容量設計49-50
- 2.7.2 多無線數(shù)據傳輸自主選擇數(shù)量可控設計50-51
- 2.7.3 基于事件觸發(fā)的網絡工作模式設計51-52
- 2.8 本章總結52-53
- 第三章 近地無線信號傳播損耗建模及分析53-70
- 3.1 2.4GHz無線電波近地傳播特性分析53-56
- 3.2 基于RSSI的無線信道測試方案56-59
- 3.3 實測數(shù)據建模與分析59-67
- 3.3.1 無線傳播路徑損耗的建模59-60
- 3.3.2 實測數(shù)據建模結果及分析60-67
- 3.3.2.1 不同天線高度下無線路徑損耗單、雙折線模型擬合及分析60-63
- 3.3.2.2 不同天線高度下雙折線模型的遠場路徑損耗對比分析63-65
- 3.3.2.3 擬合模型與自由空間模型對比分析65-66
- 3.3.2.4 擬合模型與實測結果對比分析66-67
- 3.4 移動ap無線網絡覆蓋距離的準確預測67-69
- 3.5 本章小結69-70
- 第四章 實驗驗證與性能分析70-86
- 4.1 測試節(jié)點性能測試70-72
- 4.2 無線局域網性能測試72-81
- 4.2.1 實驗室內系統(tǒng)功能測試72-77
- 4.2.2 靶場環(huán)境下系統(tǒng)性能測試77-81
- 4.3 爆炸場地面沖擊波測試試驗81-85
- 4.4 本章小結85-86
- 第五章 總結與展望86-88
- 5.1 總結86-87
- 5.2 展望87-88
- 參考文獻88-93
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及參與課題情況93-94
- 致謝94-95
【參考文獻】
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