2.4 GHz短距无线通信系统射频模块的设计

主要介绍一种工作在2.4～2.5 GHz ISM频段的短距离无线通信收发信机射频前端模块.该模块由低噪声放大器(LNA)、上/下变频器、锁相环(PLL)频率合成器以及射频/中频滤波器等构成,并集成在一块97 mm×66 mm的PCB板上.文中在理论分析和仿真基础上对射频前端电路进行了设计和研制.发射通道输出信号频谱和接收通道解调信号的测试结果表明,该射频模块可应用于蓝牙或IEEE802.11b无线局域网等短距离无线通信系统.     

不同树种对林间无线传感网信号传播特性的影响

为保证在智慧林业中无线传感器网络信号采集与传输的准确性,探究不同树种对林间无线传感网信号传播特性的影响。本文基于无线信号衰减模型,在五种林区环境中,分别研究了433MHz和2.4GHz频段无线信号的衰减规律,利用对数距离衰减模型对信号接收强度值进行拟合。结果表明：五种环境下信号衰减指数介于2.297～2.853之间,拟合优度在0.907～0.967之间,信号接收强度值与距离之间的关系均符合对数距离衰减模型;通过对不同树种林间两种频段信号的传输衰减特点分析可知,林间无线传感器信号传输的主要影响因素为林分郁闭度,以及低矮灌木等林间障碍物密度,树种不是决定性因素。本文还为实现林区环境中无线传感器网络高效、合理规划和部署提供了重要的参考价值。     

基于CC2500收发器和AVR单片机的无线鼠标设计

无线鼠标由于使用方便,在电脑中应用越来越广泛,采用工作于2.4 GHz频段的CC2500无线芯片收发器设计了基于PS/2口的无线鼠标.无需驱动就直接替代现有鼠标.测试结果表明,设计的无线鼠标在功能上和能耗上都能满足日常工作的需要.     

无线调制技术在矿井空直巷道中的性能分析及比较

为建立高效的矿井无线通信系统,本文在研究了矿井巷道信道的衰落情况后,建立了矿井空直巷道信道下窄带和宽带信号误码率与传输距离之间的关系,研究了矿井空直巷道对通信频率分别为900 MHz1、800 MHz和2.4 GHz的窄带和宽带信号无线传输的影响.通过比较分析,得出这样的结论:与频率分别为900 MHz和1800 MHz的信号相比,2.4 GHz的信号能以较低的数据速率(几十kbit/s)覆盖更长的通信距离;此外,宽带信号大大提高了误码率性能,比窄带信号可多传几十米,更利于井下无线传输.     

433 MHz/900 MHz楼内楼间无线信道模型

针对无线仪表控制系统中,中继站置于楼侧的情况,探讨了433 MHz和900 MHz无线信号在楼内楼间的传播特性.在给出了一组窄带信号在商业楼和住宅楼的测试结果并做出统计分析后,研究了收发信机间距离和相对位置,接收机所在房间的窗户大小,以及房屋结构,天线方向等因素对屋内信号强度分布的影响.证实了由对电磁波封闭效果极好的钢筋混凝土浇筑而成的现代建筑物中,屋内的信号主要是由窗户绕射进入的.     

一种基于无线射频3D光闸眼镜同步系统的设计

对3D显示系统的原理和光闸眼镜控制原理进行了研究.借鉴红外线发射器同步协议,设计了无线射频同步的方法,并给出了系统的硬件框图和软件流程.系统解决了时间同步和左右眼帧同步的问题,并给出了具体的延时补偿计算方法,采用2.4 GHz频段的nRF24L01无线射频芯片实现同步信号传输.最后对眼镜实际工作效果进行了测试,实际工作效果图表明此系统的有效性.     

宽带无线信道时频性的测量与分析

为了获得宽带码分多址(WCDMA)无线信道在2GHz频段5MHz带宽特有的传输特性,采用扩频滑动相关的信道测量方法,以瞬时时延功率谱为基础对实测信道数据进行了分析,得到了Doppler扩展、相干带宽和多径时延扩展等参数在宽带无线信道中的统计特性.考察了接收机的移动速度对信道参数的影响及直射路径从有到无的过程中信道发生的变化.测量数据和分析结论为WCDMA系统设计和优化提供了可靠依据.     

地铁隧道环境下2.4 GHz频段路径损耗特性

基于射线跟踪法建立地铁隧道环境下2.4GHz频段的无线信道模型,分析此场景下断面类型、收发位置、断面面积和天线极化对路径损耗特性的影响,为系统设计提供参考.     

宽带无线信道时频特性的测量与分析

为了获得宽带码分多址(WCDMA)无线信道在2GHz频段5MHz带宽特有的传输特性,采用扩频滑动相关的信道测量方法,以瞬时时延功率谱为基础对实测信道数据进行了分析,得到了Doppler扩展、相干带宽和多径时延扩展等参数在宽带无线信道中的统计特性。考察了接收机的移动速度对信道参数的影响及直射路径从有到无的过程中信道发生的变化。测量数据和分析结论为WCDMA系统设计和优化提供了可靠依据。     

室内办公室场景10 GHz频段传播特性研究

为了探索高频段宽带短距离无线通信的可行性,测量了10 GHz频段室内办公室场景的无线传播特性.基于大量的实测数据,分别建立了室内视距(Line-of-Sight,LOS)和非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)两种场景的路径损耗模型,并给出了阴影效应Xσ的统计特性.通过对测量频率响应傅里叶反变换得到冲击...     

一种新型小型宽带微带天线的设计

随着WLAN与蓝牙技术的发展,2.4 GHz频段越来越受到关注,因此,设计了一种新型的应用于2.4 GHz频段的天线.该天线结构紧凑,可以方便地植入无线通信设备中,有较强的实用性.它通过在矩形微带天线的辐射贴片上加载窄缝隙和一些谐振单元,利用直接或间接耦合作用,来实现微带天线的小型化宽频带.其阻抗带宽达到了885 MHz(2 010~2 899 MHz,回波损耗小于-10 dB),辐射方向图表明该天线性能较好,增益达到了6.7 dBi.     

移动通信电波路径损耗的测试

对具体地面电波传播的信号进行测试。经比较,验证了在地面LOS范围的双斜率及室内对数距离路径损耗模式,并提出针对2．4GHz频段的拟合参数取值,对无线组网有参考价值。     

自适应延迟感知的光无线混合宽带接入网节能机制

利用数据的延迟容忍特性,提出了一种自适应延迟感知光无线混合网络节能机制.为了充分利用数据的延迟容忍度,网关动态地感知数据的到达率,采用排队模型来分析网关能耗和数据延迟,从而自适应地选择休眠周期;同时,采用多网关均衡负载机制来减小网关休眠带来的路径重建延迟和拥塞,从而减小因休眠而增加的延迟.结果表明,所提出的机制可降低网关总能耗36%,并有效提高网关利用率,降低网络中数据的路径延迟.     

基于转发节点的无线体域网动态信道研究

无线体域网(wireless body area network,WBAN)的信道特性对于传输速率、传输质量以及连接鲁棒性有很大影响.当前的研究主要是假设人体处于理想状态(静止状态)时的信道特性,这与实际情况中的动态信道不相符合,理想状态下的信道特性也不能反映人体真实的信道特性.为了使WBAN的研究能够更好地应用于实践,建立了步行和跑步两态三维成年男性的人体动态模型,在人体不同部位部署传感器节点模拟无线信道,并在适当部位引入转发节点,在2.4 GHz时计算对比不加转发节点和加入转发节点对动态信道特性的影响.仿真结果显示,人体姿势变化对无线信道特性有很大影响,姿势变化幅度越大对信道特性的影响越大;基于转发节点的信道路径损耗要小于未进行转发的信道路径损耗,合理部署转发节点的位置能极大改善人体处于动态环境下的信道特性,提高通信可靠性.     

农田环境中短程无线电传播性能试验

为了研究农田环境中传感器节点短程无线电传播性能,选择冬小麦苗期、拔节期和抽穗期3个典型生育期,进行无线电传播路径损耗试验,通过测量不同天线高度、不同传输距离处的接收信号强度指示(RSSI),研究农田作物障碍对无线电传播衰减的影响.试验结果表明:3个生育期中2.4GHz无线电信号在6个天线高度条件下的路径损耗均符合对数距离路径损耗模型,平均路径损耗指数分别为1.96,2.13和2.42.作物植株高度和冠层密度可以作为农田环境动态变化下影响无线电传播的重要特征参数,与无线电的路径损耗指数之间具有明确的相关关系.     

光纤无线电技术中的关键问题研究

为满足未来的宽带、无线、环保节能的接入需求，详细分析了ROF(Radio Over Fiber)技术中的关键问题，包括中心局的外调制器的调制非线性、光纤链路中的色散以及微波功率控制问题，并针对乡村和城市不同的实际需求分别进行讨论。提出了优化系统中信号功率控制方案，克服了光纤链路色散带来的功率衰落影响，从而实现了节能环保的宽带无线ROF接入。     

基于ZigBee的战场数话传输模块的设计与实现

为了实现战场上语音和数据的近距离无线传输,将语音传输与ZigBee无线网络相结合,利用ZigBee技术设计一个小型的无线网络,代替有线通信方式. 以IAR的Embedded Workbench为开发平台,设计了控制模块、语音模块、无线通信模块、功率放大模块、数据接口等模块硬件电路. 采用RALCWI语音压缩算法保证话音质量,设计了2.4 GHz ZigBee网络节点,组成2.4 GHz ZigBee小型网络,在网络内自由传输语音和数据,并在软件上实现了语音处理和组网、无线收发数据、数据传输等功能,解决了战场上无线传输的问题.      

基于TDMA的战场无线传感器网络节点低功耗通信协议实现

 为迎接新军事变革下的信息化战争,武器系统平台网络化已成为网络中心战（NCW）的发展趋势,战场无线传感器网络已受到世界各军事强国的重视。时分多址（TDMA）技术将无线信道按时隙分配给不同用户,因其可靠性和稳定性在无线通信领域得到广泛应用。针对战场无线传感器网络通信协议低开销低功耗的要求,分析了TDMA通信协议的原理和实现的难点,结合单片机MSP430F449和无线收发芯片CC2500设计并实现了一种适合战场应用环境的低功耗TDMA通信协议,详细介绍了战场无线传感器网络节点平台的组成和低功耗通信协议软件实现。经过实验验证,该协议运行可靠,扩展性、灵活性好,代码量小,在无数据收发时处于低功耗模式,适合各种低功耗的无线传感器网络应用。     

基于分支线加载的紧凑微带双通带滤波器设计

提出了一种紧凑的零度馈电的具有分支线加载的具有3个传输零点的微带双带通滤波器。首先完成了中心频率2．4 GHz的微带单带通滤波器设计,再次完成了加载分支线的优化仿真设计,最终实现了2．4／3．5 GHz微带双通带滤波器,实测和仿真结果吻合较好,实测得到了的第一、二通带相对带宽大于5％,第一通带内插损小于1．5dB,第二通带内插损小于3 dB。提出的分支加载的微带双带通滤波器具有设计简单、结构紧凑、很好的选择性等优点,可以满足无线局域网（WLAN）系统和固定无线接入（FWA）通信需要。