一种无线携能通信系统中的中继协议

无线携能通信技术的出现为解决节点能量受限问题提供了可能性。在无线携能通信系统中,中继节点通过无线射频(RF)信号获得能量,利用所获得的能量来转发信息。本文研究了基于放大转发(AF)中继的三节点无线携能通信系统,考虑中继端电路能耗的存在,在功率分配(PS)中继协议的基础上提出了开关型功率分配(OPS)中继协议,并推导了该协议下系统中断概率与吞吐量的表达式。仿真结果表明:在该协议下,系统的中断概率与中继端电路能耗无关,系统的吞吐量随着电路能耗的增大而降低。     

一种经皮无线供能系统

研究了一种经皮无线供能系统.首先通过电路分析得到系统电压增益和传输效率等特性函数,同时根据经皮无线供能典型技术参数进行特性分析,在此基础上设计了基于能量注入的变频恒压控制方案,使得无线供能系统在负载和传输距离变化时始终高效率运行.搭建了经皮无线供能的实验系统,实验结果验证了理论分析和设计方案的正确性,在固定传输距离的整...     

移动通信中不同类型的天线在不同场景下的应用

基站的天线是手机用户用无线与基站设备连接的信息出(下行、发射)入(上行、接收)口,是载有各种信息的电磁波能量转换器。基站发射时,调制后的射频电流能量经基站天线转换为电磁波能量,并以一定的强度向预定区域(手机用户)辐射出去;手机用户信息经调制后的电磁波能量,由基站天线接收,有效地转换为射频电流能量,传输至主设备。基站天线是电磁波传输的第一道空中闸口,天线选择的正确与否,严重影响到移动通信的质量。本文阐述了不同类型的天线在不同场景下的应用。     

线型无线传感网低能耗协议设计和分析

为了可靠监控长输管道阴极保护设备的状态,基于线型无线传感器网络建立了远程辅助监控系统,并提出了适合线型无线传感网的低能耗、高可靠协议组.协议组包括数据上行时采用的分簇融合链式多跳协议(CMCH),以及数据下行或报警发布时采用的单步唤醒泛洪协议(SRWF).CMCH协议基于线型无线传感网的能耗特征,在可靠传输的同时控制功率、融合数据以实现节能;SRWF协议在不同频段上利用射频唤醒机制依次启动相关睡眠节点完成信息转发,保证控制或报警信息发布的实时性.在OMNet++仿真平台上模拟了CMCH协议,并且监控系统已部署在某石油长输管道运行了2个月.结果表明,协议关键参数的选择对低能耗实现有重要影响;现场运行的传输可靠性达到了99％;无线传感网节点簇能量消耗相对均衡.     

基于nRF24L01的短距离无线通信系统

介绍一种基于nRF24L01无线芯片的短距离无线通信系统,以nRF24L01(2.4 GHz无线射频芯片)和低功耗单片机MSP430F449为核心组成的簇形网络数据传输系统.无线通信系统的节点依靠MCU为核心的硬件平台协同工作,按照约定好的协议实现数据传输,经过PC机监控设备后台的数据处理,使得数据在LED显示屏上显示.     

面向多媒体教室的任意配对数字无线话筒设计

如何避免多媒体教室无线话筒的同频设备干扰,一直是值得研究的课题.利用非标准通信协议思想,提出一种以硬件和软件组合成真随机数,产生新的随机射频协议,避开同频设备干扰,实现无线话筒发射机与接收机的无干扰任意配对.项目实施表明,基于非标准随机射频协议的数字无线话筒,适应多媒体教室设备的发展.     

矿山无线射频信号传播特性试验

利用标准信号发生器(或便携式信号源)与频谱分析仪(或便携式接收机)在矿山的实地试验,研究了UHF波段无线信号在矿山的截止频率特性、电波传播衰减特性、弯曲巷道传播特性和煤掩穿透特性,得到了433,915MHz和2.4GHz无线射频信号矿山传输特性和煤掩穿透特性的定量数据。根据试验研究得到如下结论:无线电波在矿山传播必须大于矿山截止频率,截止频率在甚高频(VHF)频带50MHz左右;在平直巷道中,频率越高越有利于电磁波的传播;在弯曲巷道中,频率越高越不利于电磁波的传播;频率升高,射频信号的绕射性能、穿透性能降低。上述结论可对我国矿山无线移动通信技术提供试验数据和理论支持。     

面向多媒体教室的任意配对数字无线话筒设计

如何避免多媒体教室无线话筒的同频设备干扰,一直是值得研究的课题。利用非标准通信协议思想,提出一种以硬件和软件组合成真随机数,产生新的随机射频协议,避开同频设备干扰,实现无线话筒发射机与接收机的无干扰任意配对。项目实施表明,基于非标准随机射频协议的数字无线话筒,适应多媒体教室设备的发展。     

肠道机器人无线电能传输装置的研制

无线供能技术的突破促进了医疗、军事、航空航天、便携式通信设备等领域的发展.本文通过运用电磁感应原理,设计了基于ICPT无线供能技术的肠道机器人无线电能传输装置.通过智能感应终端与充电线圈的耦合,自动校准线圈位置,提高了无线电能传输的效率,最终实现了对肠道机器人的高效无线充电.由于可以对肠道机器人进行无线充电,肠道机器人自身携带电池容量可减小到原来的三分之一,肠道机器人体积相应缩小,减小了由于机器人体积过大对肠道造成的损伤,增加了安全性,此充电方法可以保证肠道机器人作业电能需求.本文还证明了运用电磁感应原理无线传能的可行性、列举了此方法在其它领域的典型应用.     

异构需求下无人机无线携能传输优化策略

物联网设备电池容量有限且充电不便，无人机无线携能传输技术很好地解决了这个问题，可以实现能量和数据的同时传输。根据节点设备的异构能量需求，提出了基于全网满意度最大化的无人机位置和功率联合优化策略。将无人机与地面节点关联系数的优化问题建模成联盟形成博弈问题，通过设计合作准则，证明了其存在纳什均衡点。基于最大化满意度准则，探索无人机最佳悬停位置。在确定关联系数、无人机位置后，采用凸优化方法求解无人机与节点之间的发射功率。仿真结果表明，所提联合优化策略能够较大幅度地提升全网满意度。     

OFDM放大转发中继系统信息与能量同传优化算法研究

信息与能量同传是解决无线通信网络能量受限问题的有效技术.文章针对能量受限无线中继的OFDM放大转发中继系统,研究信息与能量同传的快速优化算法,在提高系统端到端传输速率性能的同时,延长中继结点电池的使用寿命.1研究了OFDM放大转发中继系统的最优能量传输和子载波配对方案;2将信息传输功率分配和能量传输时间优化问题形成为具有非凸目标函数和非凸能量收集约束的非凸优化问题;3通过分式规划问题优化方法和CCCP(Constrained Concave Convex Procedure)方法对该非凸优化问题进行求解,提出了相应的资源分配优化算法.仿真结果表明,与已有算法相比,文章提出的资源分配优化算法可明显提高信息与能量同传OFDM AF中继系统的速率性能.     

基于nRF905的短距离无线数据传输系统的设计

介绍一种基于无线射频收发模块nRF905和单片机AT89S52的短距离无线数据传输系统,给出系统的硬件结构设计和软件编程.利用单片机89S52的IO口模拟SPI协议与nRF905进行数据交换,完成了无线数据传输系统的数据发射和接收过程.该系统数据传输速度快、可靠性高、可扩展性强,可广泛应用于各种短距离无线数据通信中.     

人工肛门括约肌无线供能系统设计与优化

基于电磁耦合原理,针对人造肛门括约肌系统,设计了一套无线供能系统.该系统主要包括无线能量发射端、接收端、整流模块、稳压模块和充电模块.研究了发射端的发射频率(40～120 kHz)对传输功率的影响,进而优化了稳压模块,并比较了锂电池充电效果.结果表明:在一定发射频率范围内,无线供能传输效率随着发射频率的增大而升高;发射频率为120 kHz时,传输效率可以达到57.47%,接收功率为1.12 W;锂电池能快速充电,为人造肛门括约肌系统提供稳定能量保障.     

一种高效节能的无线传感器网络簇间多路径路由协议

基于簇的路由协议是无线传感器网络的研究热点,本文针对现有的簇间路由协议没有考虑网络负载的均衡,提出一种高效节能的无线传感器网络簇间多路径路由协议。该协议基于簇头节点到汇聚节点的最小跳数生成从簇头节点到汇聚节点的多条路径,根据簇节点的剩余能量和负载将数据通信均匀分布在不同的路径上,从而达到簇头节点间的负载均衡。仿真实验结果表明,该路由协议能有效地均衡网络负载,节省簇头节点能量,从而延长网络的生存时间。     

一种频谱监测无线传感器节点的设计与实现

针对频谱监测设备低成本、小型化的需求,提出了一种基于无线传感器网络的频谱监测方案.该方案利用频谱接收模块采集空间FM(frequency modulation,调频)信号;使用控制器模块对数据进行处理,并通过无线传感器网络的方式实现节点间的组网通信,完成数据的无线传输;采用斐波那契优化算法处理节点采集的数据.测试结果表明基于该小型化的无线电频谱监测节点可实现网络化的对FM信号的采集和无线传输,使用的算法能准确地提取有效信号.     

基于线性均方误差的无线自组网TCP定时器改进

对无线自组网TCP数据流重传定时器(RTO)与传输回路时间(RTT)的关系进行仿真和分析:指出在RTT剧烈振荡的无线多跳网络环境下RTO值(TRTO)的变化会滞后于RTT值(TRrT)的变化,导致TRro估计不准确:利用线性均方(LMS)误差估计理论改进TRro的估计算法.实验结果表明:基于LMS的TRTo估计算法能准确的估计TCP数据传输的TRTT,减少TCP数据传输中的伪重传,提升无线环境下TCP协议的数据吞吐量.     

基于Zigbee的数话同传技术研究

设计实现基于JN5139模块的全双工VoIP语音与数据同传终端,解决了缓冲区不足造成的声音断续问题.将其应用于多媒体无线传感器网络中,在Cluster+AODVjr的路由算法基础上,提出基于数据类型的路由策略,避免RREQ分组大量洪泛,并均衡节点能量消耗.借助E-model方法对语音质量进行评价,最远语音传输距离达150m,最高数据丢包率在8%以下.     

nRF24xx频道避撞及频率捷变技术的实现

探讨nRF24xx系列射频芯片同ISM频段内其他一些主要无线设备之间的频率资源的相互冲突及兼容问题.提出一种基于nRF24xx系列射频收发芯片的频道捷变协议,可解决nRF24xx之间以及同其他无线设备之间存在的频率冲突问题.该协议可通过简单的软件编程实现对nRF24xx的自动频道跳变控制,使每个nRF24xx和蓝牙一样具有自动回避频道冲突的功能,具有更强的抵抗环境干扰能力.     

基于WSN的便携式多路无线抢答器设计

设计一款基于无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Networks)的多路无线抢答器.系统由后台控制模块、各队抢答模块、主持人控制模块、抢答显示模块组成.采用Zigbee2.4G无线传输协议,交流220V或直流锂电池供电,通过无线数据修改参赛队数与各队分数.经测试,基于WSN的无线抢答器系统,无线数据传输准确,工作稳定、高效,系统自适应强,具有很高的实用价值.     

基于二维区间Hash链的RFID安全协议

作为未来物联网(IOT)的核心技术之一,无线射频识别(RFID)系统由于设备的局限性而存在许多安全问题.在分析几种典型安全协议核心思想的基础上,提出了基于二维区间(two-dimensional region,TDR)Hash链的安全协议.该协议以区间划分的方式标识各链,从而提高了数据库的检索效率;同时,由于在协议中引入了随机性,RFID系统的安全性得到了进一步增强.