用于环境监测的无线传感器网络节点设计

无线传感器网络由众多节点组成。借助节点上各样的传感器实时采集周围环境的参数，通过逐级多跳方式路由，最终传到控制主机上。本文依照上述思想，给出了节点的结构，设计了以低功耗AVR单片机和基于ZigBee技术的无线收发芯片CC2420组成的节点，实现了对环境的监测。     

用于环境监测的无线传感器网络节点设计

无线传感器网络由众多节点组成,借助节点上各样的传感器实时采集周围环境的参数,通过逐级多跳方式路由,最终传到控制主机上.本文依照上述思想,给出了节点的结构,设计了以低功耗AVR单片机和基于Zigbee技术的无线收发芯片CC2420组成的节点,实现了对环境的监测.     

一种新型的高速铁路桥梁监测系统

为了降低传统铁路桥梁监测系统功耗高,扩展性差的问题,设计了基于Imote2和IRIS无线传感器节点平台的桥梁监测系统.利用Imote2强大的数据处理功能和超低功耗特性,以及IRIS远距离无线收发的特点,控制由Imote2组成的无线自组织传感网络的数据采集时间.实现超低功耗的目的,并且应用CDMA无线通信技术,完成了桥梁的远距离监测.实验表明,在功耗方面比传统的监测系统降低了35%以上.     

基于物联网的室内设备监管系统设计

针对室内设备的监管问题,提出了一种基于物联网技术的室内设备监控管理系统,该系统通过结合以太网通信、以太网供电(POE)和无线传感器网络技术实现。该系统由终端节点、参考节点、POE交换机和服务端四部分组成。通过终端节点与被监控设备绑定,利用加速度传感器、温度传感器实现对被监管设备的信息采集,利用无线传感网传输前端感知数据,并使用以太网作为主干网进行数据传输和供电,最终由服务端完成数据的存储、处理和呈现。该系统结构清晰合理,部署简单,为室内监控系统设计提供了新思路。     

物联网智能无线节点自动监控数据采集系统设计

在物联网环境下进行无线节点自动监控数据采集,提高数据检测和诊断分析能力,提出基于动态增益控制和DSP高速信号处理的物联网智能无线节点自动监控数据采集系统设计方法。基于微机总线技术进行无线节点自动监控数据采集系统的总体设计,系统主要包括DSP处理器和PCI总线两大功能模块设计,数据采集的传感器基阵由多传感信息融合的无线监测节点组成,设计收发转换电路和功率放大电路实现采集数据的信号放大和数/模转换。采用动态增益控制方法实现采集数据的放大和滤波处理,基于DSP信号处理器进行自动监控数据采集系统的集成设计。测试结果表明,采用该系统进行物联网智能无线节点自动监控数据采集,能实现持续的大于15 MB/s的实时数据采集和记录,总线持续数据传输速率超过20 MB/s,峰值传输速率也可超过33 MB/s,满足实时记录无线节点自动监控数据的需求。     

基于ARM和ZigBee的无线温度采集系统设计

为实现温度的无线实时监测,设计了一种基于ZigBee技术的无线温度采集系统。系统由两块CC2430芯片组成一对ZigBee无线收发模块,将采集到的片内温度数据进行无线发送,并将结果显示在上位机ARM9上,以达到温度实时监测的目的,经实验验证,设计达到了预期目标。     

太赫兹局域网介质访问控制层协议

为了实现基于太赫兹(THz)技术的超高速无线局域网的组网和通信,提出了一种采用星形网络结构和TDMA-CSMA混合接入机制的太赫兹超高速无线局域网介质访问控制(MAC)接入协议-MAC-T 协议。该接入协议从组网机制、接入机制、参数设置等方面进行了详细的研究设计,从而在理论上保障和促进在太赫兹无线局域网中实现10 Gbps以上的超高速通信。     

基于ZigBee节点的智能家居系统语音控制设计

为实现基于S3C6410核心处理器与ZigBee技术的智能家居系统的语音控制,研究设计了基于SPCE061A单片机的ZigBee语音子节点。凌阳单片机SPCE061A能够进行语音信号的采集、处理以及语音识别,并与无线射频芯片CC2530之间通过串口进行通信。由语音识别系统以及ZigBee无线收发模块等所组成的语音子节点通过ZigBee无线网络与网关进行通信,通过网关来控制其他的ZigBee子节点。该系统实现了对开关型以及红外型家电的智能语音控制。该智能家居语音控制系统具有识别率高,控制使用方便等特点,有一定的发展前景。     

基于肖特基变容二极管的0.17 THz 二倍频器研制

研制了一种基于肖特基变容二极管的0.17 THz 二倍频器, 该器件为0.34 THz 无线通信系统收发前端提供了低相噪、低杂散的本振信号.倍频器结构基于波导腔体石英基片微带电路实现, 其核心器件是多结正向并联的肖特基变容二极管.文中采用结参数模型和三维电磁模型相结合的方式对二极管进行建模, 通过两种电路匹配方式实现了0.17 THz 二倍频器的最优化设计, 最终完成器件的加工及测试.测试结果表明, 在输入80~86 GHz, 20 dBm 的驱动信号下, 倍频器的最大输出功率达12.21 mW, 倍频效率11%, 输出频点为163 GHz;当前端输入功率达到饱和状态时, 该频点输出功率可达21.41 mW.     

电机温度监测系统低功耗无线节点模块设计

提出了一种用于电机温度监测系统的无线数据收发节点模块设计方案,利用LPC1114的省电耗模式配合Si4432集成芯片实现无线收发模块的低功耗。另外,针对模块硬件实现RF前端高频电路设计和前期仿真做出详细说明,模块的RF性能指标分别做了测试,分析了本模块的耗能数据,可以满足大部分的低功耗、低速率、高灵敏度的实时无线数据传输需求,本模块已经可靠、稳定地应用于系统中。     

0.14 THz imaging system for security and surveillance

Active terahertz-wave imaging systems play a significant role in security and surveillance applications. A 0.14 THz near-field imaging system is described, which consists of a signal generator and acquisition unit, a transceiver front end, a digital signal process unit and a motor control unit. Based on the two-dimensional synthetic aperture technique and the image reconstruction algorithm, this system is capable of producing three-dimensional images of 2 mm lateral resolution and 3 cm range resolution in concealed weapon detection experiments.     

Chip-package codesign of a low-power 5-GHz RF front end

Future high-performance wireless communication applications such as wireless local area networks (WLANs) around 5 GHz require low-power and highly integrated transceiver solutions. The integration of the RF front end especially poses a great challenge in these applications, as traditional front-end implementations require a large number of external passive components. In this paper, we present the single-package integration of complete transceivers based on a thin-film multichip module (MCM) technology with integrated passives. The MCM substrate is a a common carrier onto which different ICs are mounted. passive components such as RF bandpass filters, inductors, capacitors, and resistors are directly integrated into the MCM substrate with the use of the multilayer structure of the MCM technology. The “system-on-a-package” approach is illustrated with a voltage-controlled oscillator for Digital European Cordless Telephone (DECT) applications and a 5-GHz WLAN front end. These examples indicate that this approach yields a compact low-power implementation of complete transceivers for high-performance wireless applications     

面向复杂太赫兹信道的智能调制系统设计

太赫兹通信是未来高速无线通信极具潜能的技术,受到广泛关注。在本文中,提出基于简单、稀疏空域调制的太赫兹通信系统,探索了由硬件缺陷导致的信号失真对系统性能的影响,并结合收发端失真相关性,进行了系统噪声建模,得到了发端噪声、背景噪声和收端噪声的联合模型。在此多维度噪声背景下,依据后验概率最大化准则,本文推导了太赫兹空间调制系统极大似然信号检测算法。此外,考虑到未来太赫兹通信在多域多维度通信的应用场景,传统检测算法匹配度差且复杂,本文提出了利用具有简单结构的极端学习机来实现太赫兹空间调制系统的低复杂度智能算法。仿真结果表明,本文所提出的极大似然检测算法的性能优于传统的极大似然算法,另外本文中所提出的基于极端学习机的接收机方案,其性能接近最优检测方案,并且明显优于基于深度学习网络和支持向量机的方案。      

CMOS射频集成电路的现状与进展

随着低功耗、可移动个人无线通信的发展和CMOS工艺性能的提高,用CMOS工艺实现无线通信系统的射频前端不仅必要而且可能.本文讨论了用CMOS工艺实现射频集成电路的特殊问题.首先介绍各种收发器的体系结构,对它们的优缺点进行比较,指出在设计中要考虑的一些问题.其次讨论CMOS射频前端的重要功能单元,包括低噪声放大器、混频器、频率综合器和功率放大器.对各单元模块在设计中的技术指标,可能采用的电路结构以及应该注意的问题进行了讨论.此外,论文还讨论了射频频段电感、电容等无源器件集成的可能性以及方法.最后对CMOS射频集成电路的发展方向提出了一些看法.     

0. 34THz大气传播测试系统设计

介绍了我国第一套太赫兹波大气传播测试系统的组成以及功能。该系统采用准光学结构使频率为0.34 THz 信号在相距150 m 的两个建筑物之间来回传播,记录不同传播条件下接收的信号强度。基于长期的观测数据获得0.34 THz 的大气及降雨衰减的统计传播特性,为使用0.34 THz 的通信和雷达等无线电系统的设计、运行提供基础数据。     

X波段GaN收发前端芯片设计

本文设计了一款基于0.25 um氮化镓PHEMT工艺的8.5-10.5GHz MMIC收发前端芯片,该收发前端由一个功率放大器和一个单刀双掷开关组成.经仿真优化后,在工艺线上进行了流片,并载片测试了其性能参数.测试结果显示,发射路的功率放大器饱和输出功率大于33dBm,功率附加效率39%.接收路开关插入损耗0.6dB,开关隔离度大于37dB.     

一种无线宽带收发机载波泄漏校准和补偿技术

A carrier leakage calibration and compensation technique based on digital baseband for a wideband wireless communication transceiver is proposed. The digital baseband transmits a calibration signal, samples the signal which passes through the transmitter path and the calibration loop in the RF chip, measures the carrier leakage by analyzing the sampled data and compensates it. Compared with a self-calibration technique in the RF chip, the proposed technique saves area and power consumption for the wireless local area network （WLAN） solution. This technique has been successfully used for 802.1 In system and satisfies the requirement of the standard by achieving over 50 dB carrier leakage suppression.     

基于无线局域网的多媒体通信系统应用和实现

无线局域网(WLAN)上的多媒体通信已经成为目前通信领域的一个研究热点,因为它具有巨大的潜在市场需求。文中讨论了目前无线局域网技术的特点,以及无线局域网上进行多点多媒体通信的若干关键技术,在此基础上实现一个组网灵活的基于无线局域网的多点视频会议系统。     

An integrated Doppler-radar transceiver front end using two FETactive antennas

An integrated X-band Doppler-radar transceiver front end has been developed. This front end consists of two adjacently spaced field-effect transistor (FET) active antennas, with one of them being biased to oscillate as its transmitter and the other being biased not to oscillate, but to act as its mixer. This design has the advantage of lower noise at low Doppler frequencies as compared to a self-oscillating mixer scheme. The circuit can be used in low-power Doppler-radar systems to detect slow-moving objects such as pedestrians, intruders, automobiles, etc., with high sensitivity     

基于DSRC协议的5.8 GHz收发电路设计与实现

提出了一种应用于专用短程通信(DSRC)协议的5.8 GHz收发电路的设计方案,给出了5.8 GHz收发电路的硬件设计方法,包括检波电路、接收电路、唤醒电路和发射电路的设计,最后列出了射频前端的测试方法。测试结果表明,该5.8 GHz收发电路的设计完全符合DSRC协议国家标准,并且验证了该设计方案的可行性与成功性,该系统性能稳定、实用性强,具有很好的市场推广价值。