全双工通信关键技术研究

传统的半双工(half-duplex,HD)无线系统利用正交的时隙进行信号的发送和接收,造成无线频谱资源的极大浪费.而全双工(full-duplex,FD)通信技术以其链路容量倍增及其潜在的频谱资源利用率提升能力得到学术界和工业界的广泛关注.本文首先将全双工与半双工的模式性能进行比较,详细列举了现有全双工技术的优缺点.作为全双工系统的核心难题,自干扰(self-interference,SI)消除技术可以采用两类主要技术加以实现:被动自干扰抑制和主动自干扰消除.本文对相应技术的优缺点进行了比较.此外,针对复杂时变的无线频谱环境以及动态变化的无线网络结构,本文讨论了全双工媒体接入控制层(medium access control,MAC)协议的设计.本文还进一步论述了实际系统环境下的全双工算法设计与实现,包括中继网络编码、中继选择以及动态资源分配等.最后,本文对全双工通信未来研究方向进行了探讨,并总结全文.     

一种极低功耗无线唤醒收发机设计

在无线传感网中,接收机往往处于随时准备接收信息状态,因此节能是一个重要问题.该文提出一种降低功耗的硬件结构和软件协议联合优化策略,分析了无线收发机节能的关键因素,提出一种简易实用的无线唤醒通信协议,设计了一种低功耗无线收发机.实测结果表明,所设计的无线接收机功耗比传统设备降低10倍以上,达到了实用要求.     

基于嵌入式物联网技术的水质检测系统设计

针对水质环境的检测难以实时传输的问题,设计了一套基于微控制器STM32的水质检测系统.该系统分为上位机和下位机两部分,下位机实时检测发送,上位机接收并处理数据.系统中加入pH值检测模块、DS18B20温度传感器模块和TDS水质检测模块,可以实时检测水的pH值、水温和TDS水质,结合相应的Web客户端、手机APP远程无线收发,可以提高检测效率.     

基于FPGA的ARINC429总线IP核的设计与实现

为使计算机与ARINC429总线设备之间的数据通信更加方便,同时最大可能地降低设计成本.设计了ARINC429总线协议IP核,协议处理模块功能可以由可编程逻辑器件FPGA通过逻辑设计来实现,从而将总线的协议处理模块均集成于FPGA芯片上.在开发总线协议IP核时采用功能模块化方法,将逻辑设计划分为数据协议处理模块、缓冲模块、定时模块等部分.最后通过仿真验证,结果表明429总线协议IP核能够实现多通道数据的收发,逻辑设计符合ARINC429总线的数据传输要求,且满足特定场合的应用.     

全数字扩频收发信机技术

提出一种在接收信号具有显著多普勒频移的不确定性条件下，适用于全数字实现的扩频码和载波快速同步的新型扩频收发信机技术．对伪码捕获采用了16个通道并行搜索伪码相位的方式，将原来单路捕获所需的时间缩短到1／16．AFC技术采用FFT校频的方式对载波残差进行对消，有效地消除了多普勒频差对解扩增益的影响，同时还采用了巴克码作为交织帧的帧头，在Viterbi译码时可以快速地进行节点同步，防止出现比特位模糊，该接收机能在极短时间内快速建立同步，有效地实现实时突发通信。     

TR 3000及其在数字化语音无线传送中的应用

介绍了美国RF Monolithics公司的TR3000系列嵌入式无线收发芯片的主要特点、性能及其典型应用,并给出了一种由TR3000和语音处理芯片T6668构成的数字化语音信号无线传送方案.     

单工电台接入有线电话网的无回波抵消设计

单工电台接入有线电话网在军事和民用上都有很大的需求,在设计中面临着两个问题,一是有线端二／四转换引入的回波影响,二是话音检测,传统的方案采取自适应顺波抵消技术来解决第一问题,提出了一种基于可靠的话音检测,通过交换控制软件来实现的接入方案,其回顾了自适应回波抵消这一难题,具有软,硬件代价低的优点,该设计方案现已应用于实际的产品中,性能良好。     

长线422高速传输中的收发模块设计

为了实现长线422的串行高速传输,设计了以FPGA为控制芯片,DS26C31和DS26C32为差分线路驱动器的长线422收发模块电路;并给出了FPGA内部通过严格控制时钟实现高速串行发送、串行接收单元的逻辑设计。经测试,该设计能实现45 m双绞长线,速率达10.3 Mb/s的稳定可靠传输。     

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.     

Linux平台下串行口全双工通讯的实现

详细分析在Linux平台下,如何利用多线程技术实现串行口的全双工通讯。介绍Linux下常用的程序开发工具和串口资源,以及使用termios数据结构对串口进行配置的过程,分析了串行口的基本操作,在此基础上定义了基于QT库多线程的串行口全双工通讯类的框架,并实现了其中的关键代码。