UWB MAC协议作用及其设计约束

超宽带(UWB)无线通信是一种短距离传输技术,在超宽带无线通信中媒体介入控制(Medium access control,MAC)功能扮演着非常重要的角色,它为上层链路层提供快速、可靠的报文传送支持。本文阐述了MAC协议在UWB系统中的作用,并分析了UWB系统对MAC设计的约束和限制。     

基于FPGA的跳时延发射参考系统的基带数字信号处理

超宽带(UWB)通信通过传输能量极低的极短脉冲和占用超大带宽来完成短距离的高速通信.由于其极高的数据传输率,抗多径衰落,低成本和低功耗等诸多优点,成为短距离无线通信系统的研究热点.在有诸多优点的同时, 它的实现又面临着很多挑战,比如系统采样率极高,对同步精度要求极高,信道估计极为复杂.而跳时延发射参考(Delay Hopped Transmitted Reference-DHTR)系统是超宽带系统的一个低复杂度的实际可行的方案:通过在模拟域做相关操作,大大降低了系统的采样率和数字信号处理的数据量;把传输的参考脉冲作为信号脉冲的污损模板,绕过了复杂的信道估计问题.本文的工作是AIRLINK[4]项目演示任务的一部分.文中说明了DHTR UWB通信系统的工作原理;分析给出系统的框架结构;通过对文献[3]给出的接收信号数学模型进行简化,分析得到了同步解调的方法;并针对DHTR系统符号同步方法,提出了两种电路实现的结构-串行同步和并行同步结构;然后用FPGA实现了DHTR系统发射端和接收端的基带数字信号处理部分;最后搭建了一个完整的验证平台,对系统进行了功能验证.此系统的电路综合结果表明系统实现了低复杂度、低成本,证明了它在超宽带通信中的可行性和实用性.     

应用于人体监测的短距无线通信技术

介绍人体生理参数监测技术的发展及当前应用于人体监测的几种主要的短距无线通信技术,包括蓝牙、ZigBee、无线局域网和非标准协议短距无线通信等技术,分析了采用各种短距无线通信技术的人体监测系统的国内外研究现状,总结它们的特点。短距离无线人体监测系统可以广泛应用于需要实施长时间连续监测的各个领域。     

无线通信系统中的MIMO信道建模估计技术研究

在无线通信系统中,多入多出(MlMO)技术的应用十分地广泛,充分认识MIMO的信道性能,就因地制宜地进行信道的建模,从而就能高效地提高信道的容量,就能成功地获取预期的效果,基于这个情况,本文通过在室外环境下,无线通信系统中的MIMO信道建模的方法地介绍,突出了选择合适的系统结构,选择设计优良的信号处理算法对信号进行建模、仿真效应,能够有地挖掘和提高通信系统的高性能。     

基于CAN和CC1100的嵌入式远程测控系统的设计

为实现对远端分布式现场设备进行测控,提出了一种基于嵌入式平台和无线通信技术的设计方案.该方案采用有线网与无线网结合的两级组网方式,通过CAN总线和CC1100无线传输模块,进行测控信息的搜索和分发,完成测控信息传递.现场测试结果表明:测控系统设计方案合理,开发成本优于同类相关技术.该系统为嵌入式系统的网络应用和短距离无线通信的扩展应用提供了参考.     

无线通信技术的低功耗处理技术研究

重点分析和研究无线通信技术在智能硬件中的低功耗处理方法,通过软件处理技术来控制短距离无线通信系统在静止状态、空闲状态、工作状态、睡眠状态等不同状态下的功耗处理,不同状态下的功耗降低可以使得短距离无线通信系统的整体功耗大幅降低,这点在智能可穿戴设备中尤为关键,功耗的降低不仅可以提高电池供电设备的续航时间,也提升用户体验与认同。     

基于ZigBee无线网络的硫化氢气体监测系统设计

ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线通信技术,适用于监控领域。在研究ZigBee无线网络技术的基础上,设计了基于ZigBee无线网络的硫化氢气体监测系统,完成了以CC2430芯片为核心元件的系统硬件设计,并给出了软件设计方案。     

基于人体通信的心内信道初步建模与分析

目的:人体通信(intra-body communication,IBC)作为一种低功耗的短距离无线通信方式,适合于心内通信场景.本文以人体通信技术基础,利用场路结合的建模方法分析10kHz-10MHz频段内的心内信道特性.方法:在所构建的人体心脏等效模型上加上外部电路,模拟实际的测量过程,并利用电极作为电场与电路的连...     

短距离无线通信与GPRS通信相结合的小区抄表系统设计

提出一种采用短距离无线通信与GPRS通信相结合的系统设计方法。由于系统中所有通信均采用无线方式,节省了铺设通信线路的费用。现场运行中,系统运行可靠稳定,通信费用低。该方案适合广泛应用到小区抄表中,并可以推广到大用户抄表等复杂系统中。     

超宽带技术在工业通信中的应用研究

超宽带(UWB)技术由于其特有的优点受到越来越多的关注,与现有无线通信技术相比,UWB技术占有更宽的频带,具有更高的传输速率,更强的抗干扰能力.本文指出了UWB技术应用于工业通信时需要解决的问题.针对UWB系统的MAC协议设计这一热点问题,文章通过对现有用于UWB通信系统的MAC协议的综合分析和比较,提出针对工业通信需求的UWB-MAC协议设计的要求.     

超带宽无线通信中高速纠错编码硬件电路设计

超带宽(Ultra Wideband,UWB)系统具有高传输速率、低功耗、低成本等独特优点,是下一代短距离无线通信系统的有力竞争者。维特比(Viterbi)译码性能优越,在允许全并行情况下实现高速传输。文章研究并实现了一种Viterbi码在AWGN信道和基于OFDM调制的超带宽系统中的应用。     

工业自动化领域中的无线技术

通信及传感器技术的发展,加快了工业自动化前进的步伐.作为一种通信手段,无线技术具有广阔的应用前景.该文介绍了工业自动化中无线通信的优点,阐述了两种典型的无线技术Zigbee和UWB的特点及其在检测、监视、无线传感器网络等领域的应用,并对二者进行了对比.     

基于ZigBee技术的粮库监测系统的设计与实现

针对传统粮库监测系统存在的布线复杂、成本高等问题,设计了一种基于ZigBee技术的多传感器粮库监测系统设计方案。系统以CC2530为无线通信芯片,通过多种传感器采集环境参数,利用Z-Stack协议栈实现数据的无线传输。经串口实现与PC机的即时通信,开发上位机监控软件,实现对粮库环境数据的实时查看、数据分析及预测调度功能。经实际测试,该系统成本低、检测精度较高、无线通信稳定,满足了粮库的实际需求。     

超宽带脉冲信号的波形设计研究

UWB无线通信脉冲发射波形的优化设计不仅能够大大提高UWB系统的位误码率（BER）性能,而且还可以优化UWB无线系统的设计、提高功率效率、降低干扰并使得UWB无线通信系统与其它传统的通信系统能够更好地共存。脉冲波形设计在UWB系统中具有重要作用与意义。文章根据超宽带系统的特点与需求,提出了成形脉冲设计的具体要求和相关的评价指标。并介绍了UWB成形脉冲中几种典型超宽带成形脉冲。主要介绍了：高斯脉冲及其各阶导数脉冲、Hermite正交脉冲以及扁长椭球波函数（PSWF）正交脉冲等的实现原理和特点,最后介绍了脉冲波形设计过程中需要注意的一些影响因素。     

一种精密实时无线定位系统——Ubisense7000定位系统

Ubisense7000定位系统是Ubisense公司推出的一种基于UWB技术的精密实时无线定位系统,其3D定位精度可达到15cm左右。本文介绍了Ubisense7000定位系统的主要特点、硬件组成和软件平台。     

基于无线数据传输在电力通信中的应用

随着无线网络通信技术的发展和国家智能电网的逐步构建,无线网络通信技术在智能电网的建设中也得到了广泛的应用,这也是我国输配电技术发展的长期目标之一。目前基于TD-LTE带宽通信方式的无线通信技术已经成为电力通信网络方面的研究重点了,其具有传输速率快、传输数据量大、频谱利用率高等突出的优点。对比其他集中主流的无线网络通信方式,发现TD-LTE通信技术非常适合用于组建电力通信无线网络。本文提出了一种基于TD-LTE无线带宽技术的方案,用于实现电力通信无线网络的组建,该方案高效性和可行性都能满足设计要求。     

基于ZigBee技术的供暖系统远程信息监控网络的设计

针时目前供暖系统信息监控网络中有线网络追价过高和无线网络通信可靠性低等问题,提出了基于ZigBee技术的信息监控网络设计方案.该系统采用网格型拓扑结构的无线通信网络与有线信息处理平台相结合的方法,应用Visualc++开发工具,实现了对用户终端信息的实时监控、高低温报警、用户信息存储等功能.实验证明,该系统具有可靠性高、稳定性强的特点.     

基于GPRS的环保数据采集传输系统的研究与设计

随着嵌入式系统技术和GPRS无线通信技术的发展,远程数据采集技术得到广泛应用。利用GPRS无线网络进行数据传输是一种便捷、有效的方法,为此该文提出一种基于GPRS的环保数据采集传输系统的方案。将32位的ARM微控制器应用于环保数据采集传输系统中,实现了数据的采集、显示及远程传输。     

基于脉冲响应消岐重构的 UWB 测距优化方法

UWB 测距技术因功耗低、安全性高等优势在工业领域应用日益广泛。 工业非视距场景下 UWB 脉冲信号由于穿透衰 减和多通道反射等因素,存在首径信号衰减和多径延迟的问题,将会降低系统的定位精度。 针对该问题,通过对 UWB 信号传 递及响应建模,提出一种基于 UWB 信道脉冲响应的消岐重构算法,将信道脉冲簇信号进行泊松过程解析,对代表直线传播距 离的首径信号进行特征增强,实现了复杂多径干扰下的首径信号提取与分离,提高了信号到达时间辨识精度,减少了 UWB 测 距误差。 进一步地,依据 IEEE802015. 4a 标准对 UWB 信道响应进行仿真,并实现了不同遮挡环境下的实验研究,仿真和实验结 果表明,本文提出的消岐重构算法能够显著提高多干扰环境下的定位精度,在存在多反射源和多遮挡物的工业非视距场景下, 可使定位误差相较于传统阈值法降低约 79. 1% 。