無線傳輸技術(shù)論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇無線傳輸技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1.2無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國的發(fā)展還很緩慢，這主要是由于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國出現(xiàn)的時(shí)間比較晚，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國的研究方案中還處在初級階段，與西方一些發(fā)達(dá)國家相比，存在嚴(yán)重的滯后性，我國在無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的研究主要局限在仿真計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等，在人們的生活和軍事中的應(yīng)用還很少，而且無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在已經(jīng)可以用來作環(huán)境監(jiān)測，我國卻沒有將無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)處。

1.3目前，中國的未來技術(shù)研究方向中有幾項(xiàng)是專門針對無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行直接論述的，而且在一些重大會議的決策里面，也將無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)列為三大前沿信息技術(shù)，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的自發(fā)組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能感知技術(shù)都成為中國重點(diǎn)信息技術(shù)研究，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國如此重視的情況下一定會有所成就，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也成為社會信息技術(shù)發(fā)展的必然，在我國，信息技術(shù)領(lǐng)域廣泛地被應(yīng)用已經(jīng)成為不爭的事實(shí)，對人們的生活、工作和社會的發(fā)展帶來很深刻的影響。

2無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

2.1無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)代社會，人類的生活水平在逐漸的提高，人們對于環(huán)境的探討也越來越重視，環(huán)境方面的應(yīng)用科學(xué)也越來越多，傳統(tǒng)的環(huán)境探索的模式已經(jīng)不能滿足人們對環(huán)境探索強(qiáng)烈的欲望，而且關(guān)于環(huán)境的采集數(shù)據(jù)的難度也越來越大。無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)及時(shí)地解決了環(huán)境探索方面的難關(guān)，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對戶外的野生動物的跟蹤、發(fā)現(xiàn)和保護(hù)做出了巨大的貢獻(xiàn)，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人們能夠?qū)Ω鞣N野生動物的生存成長環(huán)境做監(jiān)測，比如說動物生存環(huán)境的氣象、洪澇災(zāi)害、地球的物理環(huán)境、環(huán)境的污染狀況、大氣的監(jiān)測等等，根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果采取必要的保護(hù)措施和改善措施。

2.2無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起于軍事領(lǐng)域，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用是它能夠在國家的邊疆上站崗放哨做警衛(wèi)，將無線傳感網(wǎng)絡(luò)器安置在國家的邊疆防線上，士兵可以直接通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對國家邊疆進(jìn)行防御，接受來自不同方向的信息并及時(shí)果斷地做出相應(yīng)的措施。無線傳感器在軍事上的另外一個(gè)應(yīng)用就是可以對目標(biāo)進(jìn)行定位，以及時(shí)地防范敵軍的可能的侵襲和進(jìn)攻，還可以通過無線傳感技術(shù)對無人駕駛的車輛進(jìn)行擺布，戰(zhàn)爭結(jié)束后，無線傳感網(wǎng)絡(luò)還能對戰(zhàn)場的破壞性和環(huán)境污染程度進(jìn)行監(jiān)測并且評估。

2.3無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在家庭生活中的應(yīng)用和發(fā)展無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最貼近人的生活的應(yīng)用就是在家庭生活中的應(yīng)用，無線傳感網(wǎng)絡(luò)器可以為人民的生活提供很多方便，并且能夠使人們的生活環(huán)境更舒適，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為人們的生活提供比較人性化智能家居，比如說像冰箱、真空吸塵器、錄像機(jī)和微波爐等，這樣用戶就可以在遠(yuǎn)處遙控這些家用產(chǎn)品，而且還能通過無線傳感技術(shù)在家里的主要房間安裝監(jiān)測器，以便隨時(shí)控制家里的安全。

2.4無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在健康護(hù)理人的方面的應(yīng)用主要是用來對患者和醫(yī)生的行為進(jìn)行監(jiān)測，人的身體里面有很多我們并不知道的生理和心理數(shù)據(jù)，將無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)安裝在病人的身上就可以隨時(shí)觀察病人的病情，并得到及時(shí)的救治，無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)在不久的將來會更加的方便，用途也會更加的多，還能實(shí)現(xiàn)醫(yī)療的遠(yuǎn)程遙控。

篇（2）

一、引言

上世紀(jì)70年代末,誕生了被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的雙工FDMA模擬調(diào)頻系統(tǒng),但由于模擬系統(tǒng)固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA為基礎(chǔ)的第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)所取代,相對FDMA系統(tǒng)有諸多優(yōu)點(diǎn),如頻譜利用率高,系統(tǒng)容量大、保密性好等。與此同時(shí)產(chǎn)生了以CDMA為基礎(chǔ)的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng),相比TDMA系統(tǒng)具有低發(fā)射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)。

隨著網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及,圖像、話音和數(shù)據(jù)相結(jié)合的多媒體和高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量大大增加,人們對通信業(yè)務(wù)多樣化的要求也與日俱增,而一代二代系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的這些需求,所以誕生了第三代移動通信技術(shù),它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。國際上承認(rèn)的3G標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè):CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,這里主要從各個(gè)方面做WCDMA和CDMA2000的對比研究。

二、WCDMA和CDMA2000的綜合比較

由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術(shù)都是將CDMA技術(shù)用于蜂窩系統(tǒng),許多的思想都是源于CDMA系統(tǒng),因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處:從雙工方式上看,WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術(shù)要求,支持高速多媒體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。但它們在技術(shù)實(shí)現(xiàn)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面都存在較大差異。

WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢和缺點(diǎn)。WCDMA技術(shù)較成熟,能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容;相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務(wù);而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務(wù)。其缺點(diǎn)是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網(wǎng)部分,無線側(cè)設(shè)備可以共用的很少。

CDMA2000的優(yōu)勢是可以和窄帶CDMA的基站設(shè)備很好地兼容,能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級,只需增加新的信道單元,升級成本較低,核心網(wǎng)和大部分的無線設(shè)備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍,手機(jī)待機(jī)時(shí)間也增加了兩倍。缺點(diǎn)是CDMA2000系統(tǒng)無法和GSM系統(tǒng)兼容。

1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術(shù)比較

WCDMA和CDMA2000物理層技術(shù)細(xì)節(jié)上有相似也有差異,由于考慮出發(fā)點(diǎn)不同,造成了不同的技術(shù)特點(diǎn)。WCDMA技術(shù)規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統(tǒng)的互操作性和對GSM核心網(wǎng)的兼容性;CDMA2000的開發(fā)策略是對以IS-95標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本的窄帶CDMA的平滑升級。

(1)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)相似點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn):

①內(nèi)環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng),因此為了提高系統(tǒng)容量,應(yīng)盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術(shù)可以減少一系列的干擾,這意味著同一小區(qū)內(nèi)可容納更多的用戶數(shù),即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術(shù)是非常必要的。

②系統(tǒng)都支持開環(huán)發(fā)射分集,信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。

③系統(tǒng)均采用軟切換技術(shù)。所謂軟切換是指移動臺需要切換時(shí),先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系,而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進(jìn)行,因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性,大大減少切換造成的掉話。

④WCDMA工作頻段:1900~2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz頻段(上行),2110~2170MHz(下行)。

(2)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)差異可以歸納為以下幾點(diǎn):

①擴(kuò)頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關(guān)于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則,將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個(gè)方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個(gè)階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù),并且可實(shí)現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率達(dá)2Mbit/s,步行環(huán)境384kb/s,車載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴(kuò)頻,射頻帶寬為1.25MHz。

②支持不同的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。WCDMA要求實(shí)現(xiàn)與GSM網(wǎng)絡(luò)的兼容,所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網(wǎng)絡(luò)議;CDMA2000要求兼容窄帶CDMA,因此它把ANSI-41作為自己的核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

③WCDMA進(jìn)行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保證更好的信號質(zhì)量,并支持多用戶。

④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務(wù)而部署的所有業(yè)務(wù)也支持WCDMA業(yè)務(wù),為了完善新的數(shù)據(jù)話音網(wǎng)絡(luò),CDMA2000-1x需要添加額外的網(wǎng)元或進(jìn)行功能升級。

2.WCDMA與CDMA2000網(wǎng)絡(luò)接口的比較

3G標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)是能在車載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個(gè)用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數(shù)據(jù)速率。為多個(gè)用戶提供可變的無線接入數(shù)率是3G標(biāo)準(zhǔn)的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個(gè)頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同,兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps,顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升,在CDMA2000系統(tǒng)中則不會如此。

WCDMA的接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、制定嚴(yán)謹(jǐn)、組織嚴(yán)密,而CDMA2000的接口標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)謹(jǐn)性有待加強(qiáng)。IS-95廠家設(shè)備難以互通,給運(yùn)營商設(shè)備選型帶來了較大問題;3G許諾的高速無線數(shù)據(jù)服務(wù)必須可以和話音一樣實(shí)現(xiàn)無縫的漫游,這是至關(guān)重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游,沒有這些基本要素,3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術(shù)問題,更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌,它支持全球漫游,全球移動用戶均有唯一標(biāo)識,而CDMA2000尚不能很好做到這一點(diǎn)。

3.WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的比較

(1)WCDMA的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)

現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時(shí)隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務(wù)。如果復(fù)用多個(gè)時(shí)隙就能升級為HSCSD(高速電路交換數(shù)據(jù))方式;此后出現(xiàn)了GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù)),首次在核心網(wǎng)中引入了分組交換的方式,可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級采用8PSK調(diào)制,這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE;WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達(dá)2M/s。

(2)CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)

主要的CDMA2000運(yùn)營商將來自現(xiàn)在的窄帶CDMA運(yùn)營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s,為了提供更高的速率,1999年部分廠商開始采用IS-95B標(biāo)準(zhǔn),理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進(jìn)一步使容量加倍,最后升級為CDMA2000。

窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進(jìn)分為空中接口、網(wǎng)絡(luò)接口及核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面。

①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A,其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s,由IS295A升級到IS295B,可支持64kbit/s。

②窄帶CDMA網(wǎng)絡(luò)接口的演進(jìn)主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級和演進(jìn)。對于窄帶CDMA系統(tǒng),以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開放接口),窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較,GSM是先有A接口標(biāo)準(zhǔn),然后廠家依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā);窄帶CDMA是廠家各自開發(fā),然后廣泛宣傳,最后憑借自身影響修改標(biāo)準(zhǔn)。

③窄帶CDMA的核心網(wǎng)在美國經(jīng)過多年發(fā)展后,從IS241A到IS241B到IS241C,我國CDMA試驗(yàn)網(wǎng)和紅皮書以IS241C為基礎(chǔ),IS241D規(guī)范在1999年底,目前IS241E規(guī)范還未正式。

三、WCDMA和CDMA2000在我國的前景

對3G標(biāo)準(zhǔn)的選擇不僅要看其技術(shù)原理及成熟程度,還要結(jié)合本國國情、市場運(yùn)作狀況等因素進(jìn)行考慮。按目前的進(jìn)展來看,兩種標(biāo)準(zhǔn)最后不能融合成一種,但可以共存。

在我國,GSMMAP網(wǎng)絡(luò)已形成巨大的規(guī)模,歐洲標(biāo)準(zhǔn)的WCDMA在網(wǎng)絡(luò)上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性,在技術(shù)上也考慮了與GSM的雙模切換兼容,向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進(jìn),從一開始就解決了全網(wǎng)覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng),對GPS依賴較大;在小區(qū)站點(diǎn)同步方面,CDMA2000基站通過GPS實(shí)現(xiàn)同步,將造成室內(nèi)和城市小區(qū)部署的困難,而WCDMA設(shè)計(jì)可以使用異步基站,運(yùn)營者獨(dú)立性強(qiáng);對于電信設(shè)備制造行業(yè),我國在GSM蜂窩移動通信方面發(fā)展成熟,而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)。

WCDMA采用全新的CDMA多址技術(shù),并且使用新的頻段及話音編碼技術(shù)等。因此GSM網(wǎng)絡(luò)雖然可采用一些臨時(shí)的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務(wù),卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設(shè)計(jì)是以IS-95系統(tǒng)的豐富經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)的,因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進(jìn)無論從無線還是網(wǎng)絡(luò)部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板,并將系統(tǒng)軟件升級,即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。

由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時(shí)間在我國共存,鹿死誰手?尚未分曉。

參考文獻(xiàn):

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引言

隨著短距離、低功率無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的成熟，特別是藍(lán)牙、802.11b等應(yīng)用的推廣，無線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用再次成為應(yīng)用的熱點(diǎn)。本文介紹一款基于新加坡Winedge公司W(wǎng)E904芯片的無線收發(fā)模塊，說明其在一個(gè)實(shí)時(shí)無線圖像數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用，以其實(shí)現(xiàn)一個(gè)低發(fā)射功率和低成本的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。為低成本中低速的無線數(shù)據(jù)傳輸提供一種新的解決方案。

1系統(tǒng)簡介

系統(tǒng)的簡單框圖如圖1。此系統(tǒng)的簡單工作過程為：①電腦眼負(fù)責(zé)圖像采集和圖像信號的A/D轉(zhuǎn)換。②電腦眼輸出的圖像信號由DSP芯片TMS320VC5402（以下簡稱5402）編碼壓縮。③5402通過McBSP(多通道緩沖串口)實(shí)現(xiàn)與WE904模塊的接口，實(shí)現(xiàn)WE904模塊的配置，并且將編碼后的圖像信號以RS232協(xié)議的信號格式輸?shù)絎E904模塊，經(jīng)調(diào)制后發(fā)送出去。④接收端的WE904模塊輸出TTL電平的信號，經(jīng)過RS232電平接口的電平轉(zhuǎn)換后由串口輸入PC機(jī)。⑤PC機(jī)將收到的圖像信號解碼并顯示出來。

2WE904無線收發(fā)模塊WE915CTX1介紹

WE915CTX1無線收發(fā)模塊的主芯片是新加坡Winedge公司的WE904。WE904是一款支持全雙工的單片調(diào)頻收發(fā)芯片，僅需少量外部元件即可實(shí)現(xiàn)無線收發(fā)功能，工作頻率范圍可以從0.1GHz到1GHz。WE904提供串行編程接口，通過串行編程接口可以靈活地調(diào)整收發(fā)頻率、信號輸出模式、是否支持全雙工等參數(shù)。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初期直接使用了WE904的模塊WE915CTX1。WE915CTX1集成了WE904芯片和所需的外部元件，并提供了簡明的使用接口，可以非常方便地嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中。其主要的特點(diǎn)是：

①工作于902MHz～928MHz美國ISM頻段，可以提供20個(gè)通道；

②使用FM/FSK的調(diào)制方式，頻道寬度100kHz；

③提供數(shù)字信號和模擬信號兩種輸出模式，可用于數(shù)字和模擬信號的傳輸；

④靈敏度為-115dBm；

⑤在低輸出功率0dBm時(shí)，可以提供約80m(數(shù)字信號)和300m(話音等模擬信號)的有效傳輸距離；

⑥傳輸速率可達(dá)57.6kbps，與傳輸距離有關(guān)；

⑦提供串行編程接口，可能靈活配置收發(fā)頻率等參數(shù)；

⑧提供RSSI接收信號強(qiáng)度指示。

3WE904模塊WE915CTX1的接口

WE915CTX1提供簡單的用戶接口，如圖2所示。①VCC和GND為電源，電源電壓為3.3～4.5V。②AudioIn為待調(diào)制基帶信號的輸入引腳。其輸入信號可以是話音等模擬信號，也可以是數(shù)字信號。對輸入信號的要求是，其交流有效值通常為140mV～200mV，更大的輸入有效值能得到更好的信噪比，但也將占用更大的帶寬。通常200mV將產(chǎn)生25kHz的頻偏。TTL電平的數(shù)字信號輸入AudioIn引腳時(shí)，必須先降低其電壓有效值，這可以通過使用2個(gè)串聯(lián)電阻分壓來實(shí)現(xiàn)。例如，可以用1個(gè)10kΩ和1個(gè)1.8kΩ的電阻串聯(lián)分壓，但使用的電阻阻值不能太大，否則會使輸入的方波波形產(chǎn)生嚴(yán)重的畸變。③AudioOut為接收信號的輸出引腳。當(dāng)輸出模式設(shè)置為模擬輸出（analog）時(shí)，輸出信號有效值通常為140mV～180mV的已解調(diào)基帶信號。當(dāng)輸出模式設(shè)置為數(shù)字模式（digital）時(shí)，輸出信號Vp-p為3V左右的數(shù)字信號方波。④LNA_ON為低哭聲放大器電源控制引腳，低電平有效。在接收時(shí)必須置低，能夠得到約15dB的增益；在不接收信號時(shí)可以關(guān)掉，以降低功耗。⑤ANT為天線連接引腳，其輸出阻抗為50Ω。⑥RSSI為接收信號強(qiáng)度提示。接收信號從-110dBm變化到-50dBm時(shí)，RSSI的電平大約從0.65V變化到1.70V。⑦CLK、DATA和LE為串行編程控制端口，用來實(shí)現(xiàn)對WE904芯片的編程控制。以下將詳細(xì)介紹。

4WE904模塊WE915CTX1的編程控制接口

WE904芯片內(nèi)部有4個(gè)控制寄存器，用來對WE904芯片的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。這4個(gè)寄存器分別是參考頻率寄存器、發(fā)送頻率寄存器、接收頻率寄存器和模式寄存器。這4個(gè)控制寄存器的相應(yīng)位的功能定義此處不作介紹，讀者可以參考W904的芯片資料。對這4個(gè)寄存器的寫入控制則是通過CLOCK、DATA和LE三個(gè)引腳業(yè)實(shí)現(xiàn)的，分別與模擬WE915CTX1的CLK、DATA和LE相對應(yīng)，其寫入時(shí)序如圖3所示。

寫入的基本過程為：①LE開始時(shí)為低電平。②當(dāng)LE變?yōu)楦唠娖胶螅瑪?shù)據(jù)在CLOCK的驅(qū)動下開始由DATA引腳移入內(nèi)部的移位寄存器。數(shù)據(jù)的移位操作是在CLOCK的上升沿進(jìn)行的。所以設(shè)計(jì)接口時(shí)通常使時(shí)鐘CLOCK的下降沿和位邊界對齊，這樣在CLOCK的上升沿能有效的采樣到數(shù)據(jù)。③在最后一個(gè)數(shù)據(jù)位移入內(nèi)部移位寄存器后，LE在下一個(gè)時(shí)鐘上升沿之前變低。在LE的下降沿，數(shù)據(jù)將由內(nèi)部移位寄存器寫入控制寄存器。④數(shù)據(jù)具體寫入4個(gè)控制寄存器中的哪一個(gè)，是由DATA的最低兩位的值來決定的。這兩位稱為裝載控制位（loadcontrolbit）。⑤WE915CTX1要求在CLOCK上升沿到來之前，DATA的數(shù)據(jù)至少已經(jīng)保持45ns,所以CLOCK的頻率不能太高，建議取10MHz以下。

55402rMcBSP簡介

5402是TI公司一款性價(jià)比非常優(yōu)越的通用DSP芯片，有著廣泛的應(yīng)用。它提供有兩個(gè)McBSP。McBSP是一種全雙工的高速同步串行口，可以用來與系統(tǒng)中其它的DSP芯片、編碼解碼器等進(jìn)行高速的串行通信。McBSP的操作由DSP芯片中一系列寄存器來控制。圖4是McBSP的標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí)序。無論是發(fā)送還是接收的移位操作，都是由幀同步信號FSX或者FSR的上升沿觸發(fā)的，并且由時(shí)鐘CLKR或CLKX來同步位邊界。從FSX或FSR的上升沿到移位操作開始可以有幾個(gè)時(shí)鐘的延遲，圖4所示為1個(gè)時(shí)鐘的延遲。這可以由控制寄存器XCR2和RCR2中的相應(yīng)的位來設(shè)定。在每一個(gè)幀同步信號之后發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)的位數(shù)也在控制寄存器XCR2和RCR2中有相應(yīng)的設(shè)定，圖4是McBSP的最簡單的操作時(shí)序，對一般的應(yīng)用已經(jīng)足夠，更強(qiáng)大的功能則需要更復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

65402與WE904模塊的接口設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，圖像數(shù)據(jù)的發(fā)送和對WE904模塊的編程配置是使用DSP芯片5402的同一個(gè)McBSP來完成的。這了使這兩個(gè)過程互不影響，在設(shè)計(jì)中還使用了5402的一個(gè)I/O引腳XF。圖5為接口電路的簡單原理，基本原理如下：①在對WE904模塊配置期間，XF為高電平，LE的輸入決定于McBSP的發(fā)送幀同步FSX，而發(fā)送時(shí)鐘CLKX和發(fā)送數(shù)據(jù)線DX分別驅(qū)動WE904模塊的CLK和DATA。②為了對WE904模塊進(jìn)行配置，McBSP的設(shè)置為FSX周期大于24個(gè)CLKX的時(shí)鐘周期，高電平寬度設(shè)置為24個(gè)CLKX的時(shí)鐘周期。CLKX在驅(qū)動CLK時(shí)先反相。這樣即可得到與圖4大體相同的時(shí)序，能夠完成對WE904模塊的配置。這里給出McBSP各個(gè)控制寄存器的參考值：SPCR1=0x0080,SPCR2=0x0262,RCR1=0x0000,SRGR2=0x301f,MCR1=0x0000,MCR2=0x0000,PCR=0x0b02。③在對WE904模塊的配置完成后，XF設(shè)置為低電平輸出，此時(shí)LE的輸入值恒為高電平，因此，CLK和DATA的輸入不會再改變WE904的設(shè)置。此時(shí)，發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)從DX串行輸出，經(jīng)分壓后輸入EW904模塊的AudioIn。發(fā)送的時(shí)鐘CLKX從FSR引腳輸入。這主要是因?yàn)楸鞠到y(tǒng)的DSP時(shí)鐘為100MHz，DSP的時(shí)鐘經(jīng)過內(nèi)部計(jì)數(shù)器分頻后仍然無法從CLKX引腳得到要求的幾十kHz的時(shí)鐘，所要求的時(shí)鐘必須經(jīng)過再次分頻后（在寄存器FPER中設(shè)定分頻參數(shù)）從FSG得到，而發(fā)送幀同步FSX將設(shè)置成在數(shù)據(jù)從DXR拷貝到XSR時(shí)自動產(chǎn)生。在模塊的配置期間，F(xiàn)SR設(shè)置為輸入，不會影響CLK的輸入值。④XF在與FSX做或運(yùn)算前經(jīng)過了一次反相，主要是因?yàn)閄F在此系統(tǒng)中還同時(shí)用于其它結(jié)構(gòu)的控制，在圖像的發(fā)送期間，要求XF為低電平。

圖4

7RS232異步串行通信

本系統(tǒng)采用RS232異步串行通信協(xié)議。RS232異步串行通信接口是微機(jī)的傳統(tǒng)外設(shè)接口，特點(diǎn)是使用簡單，但速率較低。RS232接口在低速數(shù)據(jù)傳輸和工業(yè)控制、工業(yè)數(shù)據(jù)采集等方面有著廣泛的應(yīng)用。由于本系統(tǒng)要傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)已經(jīng)得到較好的壓縮，速率在幾十kbps，所以本系統(tǒng)使用RS232串行口進(jìn)行通信。當(dāng)不需要握手時(shí)，最簡單的串口通信只需要3條線即可完成連接，單向通信甚至只需要2條線即可。但是由于RS232串行接口的電平較高（通常為正負(fù)4V～12V），不同于通常的TTL電平，所以必須經(jīng)過必要的電平轉(zhuǎn)換。本系統(tǒng)中使用MAXIM的MAX232完成電平轉(zhuǎn)換。RS232的通信協(xié)議的數(shù)據(jù)格式如圖6所示。在每一個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)，都是以一個(gè)起始位開始，以停止位結(jié)束（停止位個(gè)數(shù)可設(shè)定）。在停止位前可以加入奇偶校驗(yàn)位，在各個(gè)字節(jié)之間還可以插入空閑位。起始位為0，停止位為1。空閑位也為1，與停止位有相同的電平。接收串口總線在檢測到起始位的下跳沿時(shí)開始接收數(shù)據(jù)。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于數(shù)據(jù)是單向傳輸，RS232的數(shù)據(jù)格式直接由McBSP負(fù)責(zé)構(gòu)建。之后送入WE904模塊的AudioIn調(diào)制發(fā)送。如果要求雙向的數(shù)據(jù)傳輸，則可以加上一個(gè)異步串行通信的接口芯片來實(shí)現(xiàn)，如TI公司的TL16C750。接收方的微機(jī)負(fù)責(zé)串口數(shù)據(jù)接收。串口接收程序的編寫通常有三種：①使用C或匯編語言控制硬件；②使用Windows的API函數(shù)；③使用VB提供的Mscomm控件。本系統(tǒng)使用的是VB的Mscomm控件。這種方法比較簡單，但是效率稍低，如需要更高效率的程序，可以選擇前兩種方法。關(guān)于串口收發(fā)程序編寫的資料很多，這里不再詳述。

8FSK無線數(shù)據(jù)傳輸中低頻分量引起的誤碼

篇（4）

 

1.研究的目的與意義

本研究以溫度采集及轉(zhuǎn)換，單片機(jī)處理和監(jiān)控，無線傳輸為核心，可用于航空航天系統(tǒng)中，倉儲溫度監(jiān)測及環(huán)境監(jiān)測，礦井里的溫度采集等。免費(fèi)論文。快速方便并且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采集，具有較高精確度，另外加有存儲單元，可以對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲對比，以備不時(shí)之需。在該系統(tǒng)中還添加報(bào)警系統(tǒng)，自動提醒不正常溫度，以免發(fā)生不必要的危險(xiǎn)。由于采用ZigBee無線傳輸裝置，可以遠(yuǎn)距離測溫，因此可用于危險(xiǎn)區(qū)域，例如：高壓區(qū)，工廠，大型機(jī)器內(nèi)部溫測等，還可采集低溫。另外還適用于家庭防火災(zāi)，火災(zāi)內(nèi)部溫度探測和溫度監(jiān)控，有助于滅火的開展和搶救人員和財(cái)產(chǎn)以及預(yù)測火勢的發(fā)展等。

在現(xiàn)代社會中溫度在航空航天，工業(yè)自動化、家用電器、環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)等方面都是最基本的監(jiān)測參數(shù)之一，但是在某些環(huán)境下溫度檢測比較危險(xiǎn)。因而需要一個(gè)智能檢測和監(jiān)測系統(tǒng)來代替危險(xiǎn)的工作，本系統(tǒng)就可以很好的解決此問題，不僅可以實(shí)時(shí)的對溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測監(jiān)控，還可以在十分惡劣的環(huán)境下工作，測量結(jié)果精度高，并且對所測數(shù)據(jù)可以直接通過USB接口傳給電腦存儲或者直接存入外設(shè)存儲單元，同時(shí)加報(bào)警裝置，在溫度不正常給予提醒，從而將損失減少到最低。為滿足對溫度記錄的要求（高精度、自動控制、經(jīng)濟(jì)實(shí)用），系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場環(huán)境溫度的不間斷測量與監(jiān)控，讓您通過監(jiān)控中心可以直觀看到溫度實(shí)時(shí)變化，做到足不出戶即可了解各被測點(diǎn)的溫度。在那些需要對溫度監(jiān)控和測量的地方放置無線溫度采集器，然后由監(jiān)控中心通過軟件對無線采集器進(jìn)行控制，代替過去由人工來完成的溫度數(shù)據(jù)采集任務(wù)；同時(shí)監(jiān)控中心對無線溫度采集器傳輸來的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和查詢統(tǒng)計(jì)。本系統(tǒng)使用方便，操作簡捷，已經(jīng)在許多領(lǐng)域中得到廣泛的使用

2.國內(nèi)外本項(xiàng)目的研究狀況

溫度在工業(yè)自動化、家用電器、環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)等方面都是最基本的監(jiān)測參數(shù)之一，因此其檢測裝置也得到的長足的進(jìn)步和發(fā)展。免費(fèi)論文。例如美日生產(chǎn)的管纜熱電阻溫度傳感器可測溫度高達(dá)1000℃，精度0.5級，清華大學(xué)的“光纖黑體腔溫度傳感器”可在400～1300℃間靈敏度可達(dá)0.1℃。隨著科技的進(jìn)步和新材料的發(fā)現(xiàn)，新一代的溫度傳感器也在不斷出現(xiàn)和完善，如利用核磁共振的溫度檢測器，可測量出千分之一開爾文，而且輸出信號適于數(shù)字運(yùn)算處理，在常溫下可作為理想的標(biāo)準(zhǔn)溫度。此外還有熱噪聲溫度傳感器、激光溫度傳感器等諸多發(fā)展。智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是在20世紀(jì)90年代中期問世的。它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動測試技術(shù)(ATE)的結(jié)晶。智能溫度傳感器的特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器(MCU)，它在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實(shí)現(xiàn)測試功能。目前，國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。如由美國DALLAS半導(dǎo)體公司新研制的DS1624型高分辨力智能溫度傳感器，能輸出13位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其分辨力高達(dá)0.03125°C,測溫精度為±0.2°C。此外新型智能溫度傳感器的功能也在不斷增強(qiáng)。例如，DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘(RTC),使其功能更加完善。DS1624還增加了存儲功能，利用芯片內(nèi)部256字節(jié)的E2PROM存儲器，可存儲用戶的短信息。免費(fèi)論文。另外，智能溫度傳感器正從單通道向多通道的方向發(fā)展，這就為研制和開發(fā)多路溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了良好條件。

無線傳輸技術(shù)ZigBee是在工業(yè)自動化、家庭智能化和遙控監(jiān)測領(lǐng)域?qū)o線通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L的情況下應(yīng)運(yùn)而生的，它采用IEEE802.15.4協(xié)議，具有功耗低，成本低等特點(diǎn)，還可以方便的實(shí)現(xiàn)自動移動的AdHoc網(wǎng)絡(luò)。目前市場上的RF芯片供應(yīng)商主要還是TI、EMBER、FREESCAIE及JENNIC，國產(chǎn)廠商在這個(gè)方面仍然是空白。鑒于ZigBee技術(shù)在功耗、組網(wǎng)技術(shù)等方面的出色能力，受到各國政府、軍方、科研機(jī)構(gòu)和跨國公司的廣泛關(guān)注和高度重視，隨著其技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將會逐漸的深入生活的每個(gè)方面。

3.無線網(wǎng)絡(luò)溫度采集可以實(shí)現(xiàn)如下功能

（一）數(shù)字信號通過單片機(jī)分析處理，通過ZigBee無線傳輸模塊，可實(shí)現(xiàn)無線傳輸功能。（二）接收模塊得到的數(shù)字信號通過單片機(jī)處理，可在LCD FC12864上可進(jìn)行當(dāng)前溫度顯示，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示功能。（三）外部存儲單元可對過去溫度進(jìn)行存儲，以便隨時(shí)調(diào)用，可實(shí)現(xiàn)存儲功能。（四）由于有無線傳輸，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對溫度進(jìn)行監(jiān)控和測量 存儲，安全可靠，而且速度快精度高。（五）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場環(huán)境的不間斷溫度測量與監(jiān)控，讓您通過監(jiān)控中心可以直觀看到溫度實(shí)時(shí)變化，做到足不出戶即可了解各被測點(diǎn)的溫度。在那些需要對溫度監(jiān)控和測量的地方放置無線溫度采集器，然后由監(jiān)代替過去由人工來完成的溫度數(shù)據(jù)采集任務(wù)；同時(shí)監(jiān)控中心對無線溫度采集器傳輸來的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和查詢統(tǒng)計(jì)。（六）該系統(tǒng)可換部分裝置，然后實(shí)現(xiàn)其它功能，例如：將溫度傳感器換成濕度傳感器進(jìn)行濕度采集等，具有很強(qiáng)的移植性。

4.結(jié)語

在當(dāng)代社會科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及人類對自然的不斷深入探索下，一些人類無法立足的惡劣環(huán)境以及相關(guān)工業(yè)、煤礦業(yè)、石油業(yè)、存儲業(yè)等相關(guān)環(huán)境中的重要溫度數(shù)據(jù)的采集和控制成為科學(xué)研究的重要課題。本研究項(xiàng)目以適應(yīng)相關(guān)條件下的溫度傳感器為依托，以單片機(jī)為整個(gè)系統(tǒng)的處理和監(jiān)控為核心，當(dāng)需要采集人類無法立足的惡劣環(huán)境中的重要溫度數(shù)據(jù)時(shí)，本系統(tǒng)可以通過媒介放置一體積小、精度高的溫度傳感器去采集；在生產(chǎn)和存儲環(huán)境中可以通過本系統(tǒng)來監(jiān)測溫度，當(dāng)超過合適的環(huán)境溫度時(shí)，發(fā)出警報(bào)，通知工作人員及時(shí)處理控制溫度以減少損失。本研究項(xiàng)目可以更好的服務(wù)于科研，提高生產(chǎn)效率，降低危險(xiǎn)事故發(fā)生的幾率，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義

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篇（5）

二、淺談藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙計(jì)劃雖是1998年開始，但是藍(lán)牙的技術(shù)根基卻來自1997年制訂完成的無線局域網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議：IEEE-802.11。

藍(lán)牙基本上也是運(yùn)用射頻（RF）方式進(jìn)行無線通訊，至于使用的頻帶范圍，則是使用2.45GHz，這個(gè)無線電頻帶是全世界共同開放、不受法令限制的頻帶，舉凡工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波爐等都是使用2.45GHz的頻帶。

由于這個(gè)頻帶被廣泛使用了，那么使用此頻帶進(jìn)行通訊，絕對是很容易收到干擾的，因此藍(lán)牙規(guī)格被設(shè)計(jì)成可跳頻通訊，能夠在一秒鐘內(nèi)進(jìn)行1,600次的跳頻動作，此這樣的動作避免其它通訊的干擾。由于每秒1,600次的快速跳頻，這也使得藍(lán)牙無線收發(fā)的數(shù)據(jù)封包不能太長，否則不能滿足如此頻繁的跳頻次數(shù)，所以藍(lán)牙短封包、快速跳頻的特性，也使其無線傳輸能抗干擾、更穩(wěn)定通信。

藍(lán)牙規(guī)格已經(jīng)正式公布v1.0版，規(guī)格方面算是踏出成熟的第一步，接下來就是商品化、投入實(shí)際制造的階段。而要讓藍(lán)牙迅速普及，就是在既有的用途裝置上，追加設(shè)計(jì)藍(lán)牙功能即可，以節(jié)省開發(fā)時(shí)間與成本，為此藍(lán)牙射頻模塊就成為非常重要的一項(xiàng)零組件。

藍(lán)牙射頻模塊一方面要夠便宜，才可能快速普及，另一方面也要夠小巧，才能適用于所有的需求裝置上，目前專家推估射頻模塊的成本必須低于5美元才能普及，而各家公司也正加緊將射頻模塊設(shè)計(jì)地更精小、更便宜中。

三、藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用

藍(lán)牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的無線通訊能力，因此藍(lán)牙技術(shù)可以舒緩若干問題，例如可以直接利用藍(lán)牙的高速數(shù)據(jù)傳輸率來傳輸語音，等于是把藍(lán)牙通訊當(dāng)成無線電話的功能。

另外對于小公司、小環(huán)境等，也可以省去布設(shè)實(shí)質(zhì)線路的成本，以及后續(xù)線路維護(hù)的困擾。還有藍(lán)牙可以指定隔絕與通行的通信功能，也等于可以建立無線的LAN環(huán)境、小族群通訊環(huán)境。

四、藍(lán)牙技術(shù)的展望

（一）藍(lán)牙收發(fā)話器對健康的好處。由于手機(jī)有高功率的電磁波，據(jù)報(bào)導(dǎo)證實(shí)電磁波會對人體造成傷害，所以有了藍(lán)牙，你將可以把一個(gè)小小的藍(lán)牙附件裝在你的大哥大，然后把收發(fā)話器戴在你的耳朵(由于藍(lán)牙應(yīng)用的是低功率，所以不會對人體有任何傷害)。準(zhǔn)備好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里講電話，不必把電話緊貼的臉，甚至按下收發(fā)話器上的按鈕就可以直接接聽來電。

（二）比一般傳統(tǒng)式紅外線傳輸更快，且不用對準(zhǔn)兩個(gè)傳輸端口成一直線。藍(lán)牙科技在傳輸方面的好處就是，它能夠允許兩個(gè)裝置，在不排成一直線的狀態(tài)下，還能夠以無線的方式傳送數(shù)據(jù)。不像紅外線傳輸最大的缺點(diǎn)是，你必須對準(zhǔn)兩個(gè)傳輸端口成一直線才有辦法傳送數(shù)據(jù)。藍(lán)牙傳輸甚至無視于墻壁、口袋、或公文包的存在而可以順利進(jìn)行。藍(lán)牙的數(shù)據(jù)傳輸速度比紅外線傳輸還要快，每秒鐘高達(dá)1MB

（三）手表可自動對時(shí)間，無線下載Mp3。只要將來手表有內(nèi)建藍(lán)牙且有Mp3撥放功能，這樣一來將可自動設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，且可很方便的隨時(shí)從計(jì)算機(jī)傳輸歌曲。

（四）其它還有很多很多，只要現(xiàn)在是要接線的，都有可能會被藍(lán)牙所應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)一旦普及，相信對通訊方式、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生活方式等都會有巨幅的沖擊，甚至很難想象沖擊的程度。不過就現(xiàn)階段而言，藍(lán)牙可能帶來的便利卻是可以想象的，各位可以想象家里安裝一個(gè)藍(lán)牙收發(fā)基地臺，家中的計(jì)算機(jī)、電話、傳真機(jī)都不用實(shí)際接線，就可以互通或連外。在公司內(nèi)外務(wù)人員趕時(shí)間，只要在藍(lán)牙收發(fā)范圍內(nèi)都可以傳送數(shù)據(jù)，例如咖啡廳、車站等都可以。此外倉庫的盤點(diǎn)盤查，只要帶個(gè)PDA，倉庫內(nèi)設(shè)有藍(lán)牙基地臺，馬上可以跟全省各地的倉庫進(jìn)行盤點(diǎn)加總，當(dāng)然，藍(lán)牙基地臺后面有接往Internet，或是以公司專線，或VPN方式連接。另外數(shù)字相機(jī)拍完的相片，只要接近筆記型計(jì)算機(jī)就可以回傳，省去記憶卡的插拔，既有計(jì)算機(jī)外設(shè)裝置也都可以無線化，無線打印機(jī)、無線鍵盤、鼠標(biāo)、搖桿。還有家中、公司都設(shè)有藍(lán)牙基地臺，則一支具有藍(lán)牙功能的手機(jī)，在家就可以跟居家無線電話一樣使用，而且是付居家電話費(fèi)，在公司則變成自己的辦公分機(jī)，公司替您付電話費(fèi)，而在外出時(shí)就跟一般行動手機(jī)一樣使用，這樣真正落實(shí)一人一機(jī)終生用的理想，這種方式也被人稱為三合一電話，即是居家、辦公、行動電話三者合一。

五、結(jié)束語

藍(lán)牙技術(shù)一定會飛速發(fā)展，但仍然有一些應(yīng)用的細(xì)節(jié)問題需要解決，如相鄰設(shè)備之間為防止信息誤傳和被截取，必須要用戶提前設(shè)置對應(yīng)頻段等，嚴(yán)重影響藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品面市的速度。但相信隨著一個(gè)不斷完善的發(fā)展過程，藍(lán)牙技術(shù)會為我們的未來家居和辦公帶來不僅僅是方便一點(diǎn)的革命。

參考文獻(xiàn)：

[1]NathanJ.MullerBluetoothDemystified（影印本）.人民郵電出版社。

[2]金純，許光辰，孫睿.藍(lán)牙技術(shù).電子工業(yè)出版社。

篇（6）

摘要： 本文利用電能的諧振磁耦合傳輸原理，設(shè)計(jì)了一種電能無線傳輸?shù)碾娐罚o無線鼠標(biāo)提供工作電源。裝置包括發(fā)射部分和接收部分，從計(jì)算機(jī)USB取電，通過高頻逆變電路，將直流電轉(zhuǎn)換為高頻交流電，通過發(fā)射線圈發(fā)射出去。接收線圈接收電能，整流濾波后為鼠標(biāo)供電。

關(guān)鍵詞 ： 諧振式磁耦合；無線鼠標(biāo)；無線傳輸

中圖分類號：TH215 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）26-0103-02

基金項(xiàng)目：本文得到嘉興學(xué)院大學(xué)生重點(diǎn)創(chuàng)新計(jì)劃（編號：851714044）的資助。

作者簡介：葛彥軍（1993-），男，浙江杭州人，嘉興學(xué)院南湖學(xué)院電氣專業(yè)學(xué)生，研究方向?yàn)殡娔艿臒o線傳輸與電氣控制。

0 引言

目前，大部分的無線鼠標(biāo)的電源由電池提供，但電池的使用壽命短，更換頻率快，這樣會給使用者帶來很大的麻煩，且造成環(huán)境污染，為了解決這一問題，本文使用諧振式電磁耦合方式，把電能無線傳輸運(yùn)用到無線鼠標(biāo)上，可為鼠標(biāo)的正常工作提供持續(xù)能量。

1 諧振耦合電能無線傳輸原理

諧振耦合電能傳輸?shù)脑硎抢秒姶鸥袘?yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能傳遞，通過諧振耦合能量的方法是使兩個(gè)線圈發(fā)生諧振，使能量從一個(gè)線圈傳輸?shù)搅硪粋€(gè)線圈，即利用兩個(gè)LC電路，一個(gè)作為電能的發(fā)送端，另一個(gè)作為電能的接收端，當(dāng)高頻激勵(lì)信號的頻率同發(fā)射回路與接收回路的頻率相同時(shí)，兩個(gè)LC回路處于諧振工作狀態(tài)，發(fā)射回路的電流值達(dá)到最大值，線圈發(fā)射的功率最大，接收回路也獲得最大功率。

2 系統(tǒng)總體方案

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案如圖1中所示，發(fā)射部分和接收部分組成了無線電能傳輸系統(tǒng)。電能無線輸電系統(tǒng)包括發(fā)射源、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、負(fù)載等部分，高頻逆變電路、線圈組成了發(fā)射部分；另一線圈和整流濾波電路組成了接收部分。

電能從計(jì)算機(jī)中的USB接口獲得+5V的電源（DC），通過自激振蕩電路產(chǎn)生約100kHz的高頻振蕩電流，發(fā)射線圈將能量以電磁波的形式發(fā)射出去，接收線圈將電磁波接收，接收到的電流需要經(jīng)過整流濾波電路，再有集成穩(wěn)壓芯片構(gòu)成穩(wěn)壓電路，變換成鼠標(biāo)工作所需的直流電（3.3V），給鼠標(biāo)提供電源。由于鼠標(biāo)工作時(shí)要實(shí)現(xiàn)自由動作，因此就會改變線圈之間距離，使磁路中存在很大的漏感，很低的耦合系數(shù)，這樣系統(tǒng)的傳輸功率會受到限制，從而影響系統(tǒng)的正常工作和工作效率。諧振補(bǔ)償電路用來消除傳輸系統(tǒng)中松耦合產(chǎn)生的影響。

3 電路設(shè)計(jì)與實(shí)施

發(fā)射端電路由高頻調(diào)制、L1C1諧振、功率放大器構(gòu)成。NE555構(gòu)成振蕩頻率為100kHz的信號發(fā)生器，為發(fā)射電路提供激勵(lì)信號，信號經(jīng)光電耦合芯片隔離后驅(qū)動MOSFET的關(guān)斷。光電耦合芯片采用HCNR201，其線性度可達(dá)0.05%信號帶寬可大于1MHz。電路采用IRF540-N場效應(yīng)管構(gòu)成橋型逆變電路，同時(shí)可將諧振信號進(jìn)行有效的放大，將信號提供給L1C1并聯(lián)諧振電路。

接收端電路由L2C2諧振、整流電路、穩(wěn)壓電路構(gòu)成。整個(gè)電路安裝在鼠標(biāo)中，整流電路即將交流電（AC）轉(zhuǎn)化為直流電（DC）的裝置，在本設(shè)計(jì)中采用了體積較小的集成橋式整流芯片MP6S（0.8A）進(jìn)行整流，整流后經(jīng)MC34063雙極性集成芯片構(gòu)成BUCK穩(wěn)壓電路，電路輸出電壓為3.3V。

4 線圈設(shè)計(jì)與實(shí)施

在能量的發(fā)射與接收中線圈起重要的作用，試驗(yàn)表明，線圈半徑越大，傳輸距離越大，因此，線圈安要求盡量做的大一些，對于發(fā)射線圈，由于和發(fā)射電路一起安裝在計(jì)算機(jī)的USB接口，線圈可以大一些，發(fā)射線圈用1mm的漆包銅線，繞制半徑200mm，匝數(shù)10匝。對于接受線圈，由于鼠標(biāo)內(nèi)部空間的限制，所繞制的接受線圈應(yīng)盡可能的小，并要求一定的體積內(nèi)能輸出最大的功率。漆包線直徑越大，在相同的體積下匝數(shù)就會較少，直徑越小，在相同的體積下匝數(shù)就會較多。通過實(shí)驗(yàn)，在匝數(shù)較多的情況下，線圈輸出的電壓越大，因此，設(shè)計(jì)中采用了直徑為0.15mm的漆包銅線，匝數(shù)為6000匝，繞制半徑10mm。

由于鼠標(biāo)在工作中的自由運(yùn)動，改變了兩線圈的距離，影響了電能傳輸?shù)男剩驹O(shè)計(jì)中采用了并聯(lián)電容的作為補(bǔ)償電路以提高傳輸效率。

5 實(shí)驗(yàn)與結(jié)論

本設(shè)計(jì)方案確定后，首先利用PROTUS軟件對方案進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明了方案的可行性，然后，搭建了實(shí)際電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試，實(shí)驗(yàn)表明，該電路發(fā)射端與接收端相距50CM時(shí)，輸出端輸出電壓最大可達(dá)8.8V，傳輸功率可達(dá)350MW。傳輸距離達(dá)到1.5米時(shí)，輸出電壓可達(dá)到3.5V。本設(shè)計(jì)完全可以滿足無線鼠標(biāo)的電源供電。

參考文獻(xiàn)：

[1]李陽，楊慶新，閆卓.磁耦合諧振式無線電能傳輸方向性分析與驗(yàn)證[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，29（2）：197-203.

[2]王玉龍，冷宇.電能無線傳輸裝置的補(bǔ)償電路研究[J].信息技術(shù)，2014（7）：111-116.

篇（7）

一、引言

所謂無線充電技術(shù)通常指的是電能的無線傳輸技術(shù)，通俗的說，就是不借助實(shí)物連線實(shí)現(xiàn)電能的無線傳達(dá)。這樣做的好處是方便、快捷，減少在苛刻條件下使用電纜帶來的危險(xiǎn)性等。關(guān)于無線充電技術(shù)的研究開始較早，早在1900年，尼古拉?特拉斯就開始無線電能傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，關(guān)于無線傳電的方法多種多樣，但是基本原理大概可以分為以下三種：電磁感應(yīng)式、無線電波式、諧振耦合式，通過非輻射磁場內(nèi)兩線圈的共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)中距離的無線供電。

從表1對比可知， 諧振耦合式無線充電技術(shù)的非輻射性、高效率等優(yōu)點(diǎn)是其它無線充電技術(shù)無法相比的。所謂諧振耦合式就是利用接收線圈的電感和并聯(lián)的電容形成共振回路，在接收端也組成同樣共振頻率的接收回路，利用諧振形成的強(qiáng)磁耦合來實(shí)現(xiàn)高效率的無線電能傳輸。該技術(shù)的出現(xiàn)引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的巨大興趣，被公認(rèn)為目前最具發(fā)展前景的一種無線能量傳輸技術(shù)方案。

但是目前基于諧振耦合式的無線充電技術(shù)的研究偏向理論化，缺乏對實(shí)際應(yīng)用有定量指導(dǎo)意義的研究成果，同時(shí)此技術(shù)傳輸功率較小遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能完成大功率能量傳輸，也存在著能量損失較高等缺陷。但毋庸置疑，諧振耦合式無線充電技術(shù)對充電設(shè)備位置的靈活性以及充電設(shè)備的高效匹配性具有重要的實(shí)用價(jià)值。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

無線能量傳輸?shù)臉?gòu)想最早可以追溯到19世紀(jì)80年代，由著名電氣工程師（物理學(xué)家）尼古拉?特斯拉（Nikola Tesla）提出。為證實(shí)這一構(gòu)想，特斯拉建造了巨大的線圈用于實(shí)驗(yàn)使用。由于實(shí)驗(yàn)耗資巨大，最終因財(cái)力不足沒有得到實(shí)現(xiàn)，隨后也一直被技術(shù)發(fā)展水平所限制。

國外對無線充電技術(shù)的研究開展的比較早。1968 年，美國著名電氣工程師P. E. Glaser在W. C. Brown提出的微波無線能量傳輸（WPT）概念的基礎(chǔ)上提出了衛(wèi)星太陽能電站（SSPS）的概念。隨后美國，日本和歐洲等國都試圖把這項(xiàng)技術(shù)作為獲取新能源的手段，但由于該方案在技術(shù)上要求很高，故在實(shí)際使用上存在一定的局限性。隨后，一家名為 Powercast 的公司推出了一款利用無線電波充電的充電裝置，實(shí)現(xiàn)了距離為1米左右的低功率無線充電。

另一方面，在20世紀(jì)70年代，美國出現(xiàn)了電磁感應(yīng)能量傳輸原理的無線電動牙刷。這項(xiàng)應(yīng)用的傳輸功率和傳輸距離都不是很理想，但其無線的特征卻恰好滿足了其特殊條件下的應(yīng)用要求。近年來，美國、日本、新西蘭、德國等國家相繼在這項(xiàng)技術(shù)上繼續(xù)深入研究，目前已經(jīng)研發(fā)了很多實(shí)用的產(chǎn)品：美國通用汽車公司研制出的 EV1 型電車；日本大阪幅庫公司研制出的單軌型車和無電瓶自動貨車；2013年10月，瑞典汽車制造商沃爾沃聲稱成功地研制出電磁感應(yīng)式無線充電汽車。

國內(nèi)對無線充電技術(shù)的研究相對較晚。目前在無線電波和電磁感應(yīng)無線能量傳輸方面取得的主要成果有：2005年8月，香港城市大學(xué)電子工程學(xué)系教授許樹源教授宣布成功研制出“無線電池充電平臺”；中科院嚴(yán)陸光院士帶領(lǐng)的研究小組從高速軌道交通的角度對運(yùn)動型應(yīng)用進(jìn)行了性能分析；2007年2月，重慶大學(xué)自動化學(xué)院非接觸電能傳輸技術(shù)研發(fā)課題組突破技術(shù)難點(diǎn)，設(shè)計(jì)的無線電能傳輸裝置實(shí)現(xiàn)了600至1000W的電能輸出，傳輸效率達(dá)到 70%。

諧振耦合式方案是2006年由美國麻省理工學(xué)院物理系助理教授 Marin Soljacic 所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)提出來的。并于 2007 年 7 月 6 日在科學(xué)雜志《Science》上發(fā)表成果文獻(xiàn)。團(tuán)隊(duì)利用該方案，成功的點(diǎn)亮了距離為2米外的一個(gè)60 瓦的燈泡，傳輸效率為40%左右。此項(xiàng)稱為“Witricity”技術(shù)，該技術(shù)樹立了無線充電技術(shù)發(fā)展史的里程碑。一年后，Marin Soljacic團(tuán)隊(duì)聲稱已將傳輸效率提高至90%。

由于該技術(shù)極具前景和市場，世界各國的相關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也不約而同的進(jìn)行深入研究。2010 年 1 月，海爾在美國拉斯維加斯舉行的國際消費(fèi)電子展（CES）上展出了最新概念產(chǎn)品無尾電視。一方面，產(chǎn)品運(yùn)用無線通信技術(shù)傳輸視頻信號；另一方面，又使用諧振耦合式充電技術(shù)供電，真正實(shí)現(xiàn)了無線化。

三、發(fā)展疑難點(diǎn)及解決方案

3.1 如何克服干擾源的影響

無線能量傳輸系統(tǒng)工作在包含各種用電設(shè)備的電磁環(huán)境中，易受到外界電磁源的干擾。一方面，磁耦合諧振無線能量傳輸系統(tǒng)以磁場為能量傳輸介質(zhì)，任何能感應(yīng)到磁場的元件都可能成為負(fù)載，這種情況為無源干擾源，稱為負(fù)載類干擾，干擾源稱為負(fù)載類干擾體；另一方面，外磁場也會影響能量傳輸系統(tǒng)的磁場，這種情況為有源干擾，其干擾源為干擾場源。這些干擾都會降低系統(tǒng)的傳輸效率。根據(jù)無線輸電原理，本文提出以下兩個(gè)解決方案：（1）選擇隔磁的充電空間。為了避免干擾源對能量傳輸系統(tǒng)的影響，可以把能力傳輸系統(tǒng)與干擾源隔離，故可以利用電磁屏蔽技術(shù)，使系統(tǒng)不受外界干擾源影響。電磁屏蔽的工作原理是利用反射和衰減來隔離電磁場的耦合，所以可以制作屏蔽體，來保護(hù)系統(tǒng)免受外界電磁波干擾。如屏蔽導(dǎo)電漆就是能用于噴涂的一種油漆，干燥形成漆膜后能起到導(dǎo)電的作用，從而屏蔽電磁波干擾。（2）控制能量傳輸系統(tǒng)的諧振頻率。由磁耦合諧振式無線能量傳輸機(jī)理的研究知，能量傳輸系統(tǒng)對干擾源的頻率十分敏感。在實(shí)際應(yīng)用中，0.5～25MHz 尚屬于空白應(yīng)用頻率段，因此可以在設(shè)計(jì)能量傳輸系統(tǒng)的時(shí)候，使系統(tǒng)的諧振頻率滿足電磁耦合的同時(shí)盡量處于0.5～25MHz之間，這樣有可能降低實(shí)際應(yīng)用中的電子設(shè)備對無線能量傳輸系統(tǒng)的影響。

3.2 如何提高傳輸距離

美國麻省理工學(xué)院物理系助理教授 Marin Soljacic 所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)成功地點(diǎn)亮了距離為 2 米外的一個(gè) 60 瓦的燈泡。但目前這種技術(shù)的最遠(yuǎn)充電距離只能達(dá)到2.7m，傳輸距離較近嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用。由于傳輸距離的遠(yuǎn)近與能量傳輸系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，現(xiàn)提出如下解決思路：改變電路參數(shù)角度來提高傳輸距離。研究表明，傳輸距離受到頻率、線圈參數(shù)等的影響。線圈的諧振頻率越高，傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)；線圈的線徑越大，傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)；線圈的直徑越大，傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)；線圈的匝數(shù)越多，近距離傳輸效果強(qiáng)于遠(yuǎn)距離傳輸效果。因而可以綜合頻率、線圈參數(shù)等因素，選定合適的電路器件，使系統(tǒng)傳輸距離較遠(yuǎn)。

3.3 是否存在有害電磁輻射

磁耦合諧振式無線充電技術(shù)的原理告訴我們，由于電感線圈的存在，必然會產(chǎn)生磁力線輻射，那么這樣的磁場會不會造成電磁輻射危害人們的身心健康呢？在電流的輻射方面，目前無線充電器基本上將交流電整流后轉(zhuǎn)換為直流電，且功率極小，業(yè)內(nèi)人士也一直在強(qiáng)調(diào)理論上對人的健康不構(gòu)成威脅。但是輻射的問題，現(xiàn)在也只是停留在理論分析上，到底會不會，依舊是需要更進(jìn)一步的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，只能讓時(shí)間來證明。

四、發(fā)展前景及創(chuàng)新

4.1 RFID與無線充電技術(shù)的融合

射頻識別技術(shù)是利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）傳播來實(shí)現(xiàn)無接觸式信息傳遞并通過所傳遞信息達(dá)到自動識別自標(biāo)的一種技術(shù)，將RFID技術(shù)與無線充電技術(shù)相結(jié)合，對每個(gè)無線充電設(shè)備嵌入RFID電子標(biāo)簽，讀寫器通過射頻信號同電子標(biāo)簽進(jìn)行通信，保證被充電設(shè)備與充電系統(tǒng)的完全分離，實(shí)現(xiàn)能量的高效率無線傳輸。

4.2 智能家居與無線充電技術(shù)融合

智能家居是物聯(lián)化的一個(gè)體現(xiàn)，最終發(fā)展方向之一是終端無線化。應(yīng)用無線充電技術(shù)，可以使各家電系統(tǒng)自動獲取電能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能家居的自動控制化。但在無線輸電過程中產(chǎn)生的磁場是否會影響到各級系統(tǒng)裝置的正常工作有待進(jìn)一步考證。如果相互影響問題得到有效的解決，無線充電設(shè)備與常規(guī)家電設(shè)備能有效共存，則是智能家居與無線充電兩大領(lǐng)域的完美結(jié)合，勢必進(jìn)一步改變?nèi)祟惿睢?/p>

4.3 電動汽車與無線充電技術(shù)融合

無線充電技術(shù)對手機(jī)等小型電子產(chǎn)品而言，是個(gè)錦上添花的新功能，對電動車產(chǎn)業(yè)而言，則可能是啟動整個(gè)市場的關(guān)鍵。對電動汽車進(jìn)行無線充電，沒有外露的連接器，可以徹底避免漏電、跑電等安全隱患。同時(shí)采用電磁共振式無線充電技術(shù)，可以將電源和變壓器等設(shè)備隱蔽在地下，讓汽車在停車處或街邊特殊的充電點(diǎn)充電。若能將無線充電技術(shù)應(yīng)用于電動車產(chǎn)業(yè)，將是電動車行業(yè)的一大改革。

五、結(jié)束語

諧振耦合式無線充電技術(shù)是目前最被看好的無線充電技術(shù)之一，從長遠(yuǎn)來看具有廣泛發(fā)展空間及應(yīng)用前景。但是每一種無線輸電方式都有一系列的關(guān)鍵問題需要解決，如何實(shí)現(xiàn)電磁共振式無線充電技術(shù)應(yīng)用的大型化、高效化與距離化，是各國科學(xué)家探索研究的重點(diǎn)。隨著技術(shù)水平的提升，無線充電技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用逐漸成熟，技術(shù)普及逐步實(shí)現(xiàn)，在未來的各種場合，無線充電技術(shù)無疑將扮演重要角色，服務(wù)全人類。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 曲立楠，磁耦合諧振式無線能量傳輸機(jī)理的研究，哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士論文，2010

篇（8）

1 引言

隨著可再生能源技術(shù)的發(fā)展，在最近幾年太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)得到了比較廣泛的應(yīng)用。但是目前影響太陽能系統(tǒng)輸出參數(shù)的因素很多，主要的外部環(huán)境參數(shù)為溫度、表面風(fēng)速和照度。溫度是光伏系統(tǒng)的重要參數(shù)之一，在給定光強(qiáng)下，光伏電池工作溫度的升高影響電池的輸出功率[1]。因此對溫度的采集和 檢測在光伏發(fā)電系統(tǒng)中顯得尤為重要。光伏發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境風(fēng)速會影響到光伏發(fā)電組件的表面熱量散發(fā)，因此對風(fēng)速的采集和監(jiān)控也是需要的。對于照度的監(jiān)控，能很好的監(jiān)控組件工作狀況，防止“熱點(diǎn)效應(yīng)” [2]的產(chǎn)生。

本文設(shè)計(jì)了一種自動的、可以實(shí)時(shí)檢測、記錄以及傳輸?shù)奶柲芄夥l(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測裝置，該裝置不僅可以實(shí)時(shí)檢測光伏發(fā)電組件的環(huán)境參數(shù)，而且可以把采集到的參數(shù)通過無線傳輸發(fā)送到遠(yuǎn)程的控制臺，進(jìn)行記錄處理分析。

2 系統(tǒng)構(gòu)成及硬件部分

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)主要包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊、無線通信模塊，系統(tǒng)框圖如圖1所示。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊使用多個(gè)傳感器采集太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏發(fā)電組件的溫度、風(fēng)速、照度；數(shù)據(jù)處理模塊，控制多個(gè)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并處理傳感器采集的數(shù)據(jù)；無線通信模塊，執(zhí)行太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測裝置與通信基站的無線通信，傳輸采集的數(shù)據(jù)；電源模塊為上述各模塊提供電源。

2.2 硬件結(jié)構(gòu)及工作過程

數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度傳感器，風(fēng)速傳感器和照度傳感器。溫度傳感器包括美國AD公司生產(chǎn)的集成接觸式傳感器芯片AD590信號放大器，AD590的測溫范圍為-55℃～+150℃。AD590將外部溫度信號轉(zhuǎn)換為模擬電流信號，接著信號放大器將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并自動調(diào)整信號的增益大小。風(fēng)速傳感器采用了脈沖式風(fēng)速傳感器，脈沖式風(fēng)速傳感器體積小、質(zhì)量小、原理簡單，同時(shí)能夠?qū)L(fēng)速模擬量直接轉(zhuǎn)換成電子脈沖數(shù)。

數(shù)據(jù)處理模塊采用德州儀器（TI）公司的LM3S1138微處理器，該微處理器可以對采集來的溫度和照度數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并經(jīng)行數(shù)據(jù)比較和BCD碼轉(zhuǎn)換，最后可以在顯示模塊上顯示出當(dāng)前的溫度、風(fēng)速以及照度的數(shù)值。微處理器還可以控制采樣的周期，設(shè)定報(bào)警的上限，一旦采集到的數(shù)據(jù)超過報(bào)警的上限時(shí)，即發(fā)出報(bào)警信號。該微處理器還可以按照用戶定義的數(shù)據(jù)格式打包，并發(fā)送到無線通信模塊的緩存中去。顯示包括四個(gè)鍵，這4個(gè)按鍵可以對微處理器進(jìn)行參數(shù)和報(bào)警上限的設(shè)定。

無線通信模塊采用索尼愛立信公司的G64無線傳輸模塊，G64可以將數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包封裝，通過GPRS接入Internet，傳入監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的終端對接收來的數(shù)據(jù)包解析，還原，并由PC機(jī)執(zhí)行相關(guān)的處理，如記錄下一周期內(nèi)的溫度，風(fēng)速，照度的變化曲線，定期進(jìn)行數(shù)據(jù)庫更新等等。監(jiān)控中心的終端還可以通過Internet和無線網(wǎng)絡(luò)對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置經(jīng)行遠(yuǎn)程設(shè)定。

數(shù)據(jù)采集模塊采集太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的溫度、風(fēng)速、照度參數(shù)，并且把這些參數(shù)傳送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對這些參數(shù)濾波，A/D轉(zhuǎn)換后打包發(fā)送到無線通信模塊的緩存中，無線通信模塊把這些數(shù)據(jù)包通過現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)羅如GSM，CDMA，WCDMA，TDSCDMA發(fā)送到各個(gè)基站，進(jìn)而再傳送到控制臺，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析，當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)超過所設(shè)定的參數(shù)時(shí)，還可以發(fā)出報(bào)警信號。

3 軟件設(shè)計(jì)

在采集過程中，傳感器的輸入模擬信號經(jīng)前段信號處理之后送至C8015F320的引腳上，經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。單片機(jī)片外有8個(gè)45DB321C芯片組成一個(gè)32MB的Data flash 存儲器，采集到的數(shù)據(jù)不斷地通過SPI接口送到45DB321C芯片中存儲。

4 總結(jié)

本論文設(shè)計(jì)了一種太陽能電站使用的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，該裝置包括數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，無線通信模塊，電源模塊。本裝置可以把數(shù)據(jù)監(jiān)測由原來人工手持式監(jiān)測為自動實(shí)時(shí)監(jiān)測，大大提高效率，采集的數(shù)據(jù)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到各個(gè)計(jì)算機(jī)終端，進(jìn)行記錄分析，使得工作人員可以在任意地方都能隨時(shí)了解到太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況，對于產(chǎn)生的問題可以及時(shí)處理，符合國家職能電網(wǎng)建設(shè)中，免維護(hù)、可控、可視等要素的要求。

參考文獻(xiàn)：

篇（9）

 

一、引言

道路交通安全事關(guān)人民群眾的安居樂業(yè)，事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會的協(xié)調(diào)發(fā)展，加強(qiáng)道路交通安全工作，保障人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，是政府以及交管部門一直以來的重點(diǎn)工作。為了徹底改變以往的人工考試模式，提高駕駛員的駕駛技術(shù)，降低考試員的勞動強(qiáng)度，同時(shí)使考試更加公平、公正。全國各地的車管所及駕駛員培訓(xùn)學(xué)校都逐步啟用了“機(jī)動車駕駛員樁考”系統(tǒng)。

樁考系統(tǒng)的基本原理是通過在考試車上安裝信號檢測傳感器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及無線發(fā)射機(jī)，在場地上安裝電子吊桿及遠(yuǎn)紅外檢測光路等，使得考試過程中各種動態(tài)信息可以通過有線和無線兩種方式傳輸?shù)街骺刂剖遥@樣監(jiān)考員就可以利用主控計(jì)算機(jī)顯示屏實(shí)時(shí)監(jiān)控考試的全部過程。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。目前，整個(gè)考試過程已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)自動化控制，并且最后可以將考生的考試結(jié)果存檔、打印。但是，通過實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)所采用的各種樁考系統(tǒng)仍普遍存在著以下缺陷：

1．系統(tǒng)功能單一，運(yùn)行速度較慢

2．抗干擾能力較差，無線傳輸時(shí)容量出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象。

3．模擬（場地考車）跟蹤顯示界面單一，跟蹤速度較慢。

4．紅外光路在惡劣天氣（大霧、風(fēng)沙）時(shí)接收靈敏度下降。

5．單機(jī)版，不能全國聯(lián)網(wǎng)。

由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，無線傳輸技術(shù)、信號采集及處理技術(shù)、傳感技術(shù)都有了長足發(fā)展，集成電路的多功能、抗干擾等也都有了很大提高， 因此有必要對傳統(tǒng)的“機(jī)動車駕駛員樁考”系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，使考試系統(tǒng)更加完善。本文就此提出一種新型的計(jì)算機(jī)駕駛員樁考系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

（一）基本功能

根據(jù)我國《機(jī)動車駕駛員考試管理辦法》有關(guān)科目二考試（樁考）的規(guī)定。方案擬采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理、單片機(jī)實(shí)時(shí)檢測處理、集成數(shù)字電路、進(jìn)口無線通信和紅外線報(bào)警設(shè)備，結(jié)合機(jī)電一體化等高新技術(shù)。由主監(jiān)控儀及車載分機(jī)實(shí)時(shí)采集考車、樁桿、庫線等信號，經(jīng)過計(jì)算機(jī)分析判斷，在監(jiān)視屏上真實(shí)模擬、跟蹤考車進(jìn)行狀況，同時(shí)對樁考過程中出現(xiàn)的：

1．不按規(guī)定路線、順序行駛；

2．碰擦樁桿；

3．車身出線；

4．移庫不入；

5．中途停車(兩次)；

6．發(fā)動機(jī)熄火；

等犯規(guī)動作進(jìn)行自動監(jiān)測和管理，對以上所有犯規(guī)動作，系統(tǒng)可以進(jìn)行自動報(bào)警，并在駕駛員考試記錄表上打印結(jié)果。監(jiān)考人員只需通過監(jiān)視器就可以在室內(nèi)全面了解場地樁考情況，同時(shí)，考生通過語音提示可以了解考試結(jié)果及犯規(guī)種類。另外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可對考生的情況進(jìn)行存儲，綜合查詢，對樁考結(jié)果進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)查詢。

該系統(tǒng)從功能上大致劃分為考試監(jiān)控、考生信息查詢、考試統(tǒng)計(jì)查詢及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置四個(gè)模塊。各功能模塊的具體功能如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能圖

（二）基本組成

為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本功能，新型的計(jì)算機(jī)駕駛員樁考系統(tǒng)主要由主控制室、場地、考車三個(gè)組成部分。如圖2所示。

1．主控制室

由專用計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，樁考監(jiān)控儀，交換機(jī)，無線通信機(jī)，電源等構(gòu)成。

2．場地

（1）越庫線紅外監(jiān)測裝置

場地由對射式紅外線發(fā)射、接收器形成對大型車和小型車的樁考庫線報(bào)警和移庫狀態(tài)判斷系統(tǒng)，它用來檢測車身越線、移庫不入行進(jìn)路線出錯(cuò)等犯規(guī)項(xiàng)目。

（2）碰桿電子報(bào)警系統(tǒng)

場地安裝固定龍門架， 懸掛可以360度任意碰撞、自動歸位的電磁吊桿，構(gòu)成考車碰、檫桿自動檢測報(bào)警系統(tǒng)。它用來監(jiān)測碰桿犯規(guī)項(xiàng)目。場地系統(tǒng)的電平信號通過電纜各自直接地連接到控制室的系統(tǒng)監(jiān)控儀上。

3.考車

采用專用考車，在考車上安裝檢測前進(jìn)、后退、停車、熄火等傳感器及考車信號監(jiān)測儀， 考車監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測考車運(yùn)行狀況,將檢測信號進(jìn)行分析、處理后通過無線通訊方式傳輸?shù)街骺厥摇?/p>

圖2 系統(tǒng)組成圖

（三）擬達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)

1．軟件系統(tǒng)功能增強(qiáng)，人機(jī)界面友好，操作智能化，

2．軟件可在不同操作系統(tǒng)下運(yùn)行。

3．監(jiān)控室中儀器（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng)），可適應(yīng)溫度為-10℃～40℃。要求室內(nèi)保持清潔、干燥以及電壓穩(wěn)定（220±20V）。

4．場地樁桿、吊架、紅外線裝置等均采用防風(fēng)、防水、防凍、耐高溫等措施，能適應(yīng)我國各地的高溫、高寒天氣情況（-35℃～60℃）。

5．紅外發(fā)射、接受設(shè)備可全天候工作，不受任何惡劣天氣（大霧、風(fēng)沙）的影響。

6．考車信號監(jiān)控系統(tǒng)芯片及傳感器均采用進(jìn)口元器件,溫度系數(shù)可達(dá)到-40℃～70℃。論文參考網(wǎng)。

7．建立遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，與公安部聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)異地查詢考生檔案，信息共享。

三、系統(tǒng)應(yīng)用前景

所設(shè)計(jì)的新型計(jì)算機(jī)駕駛員樁考系統(tǒng)在軟件、硬件方面都將采用當(dāng)今最先進(jìn)和主流的技術(shù)及進(jìn)口傳感器件，使軟件功能更強(qiáng)大，速度更快，圖像可實(shí)時(shí)跟蹤考車行車軌跡，運(yùn)用無線傳輸自動判斷考車熄火，遠(yuǎn)紅外幕墻檢測考車碰線、出庫，計(jì)算機(jī)自動判斷并語音提示，徹底排除了人為因素。場地硬件部分可靈活組合成單庫、雙庫（大庫套小庫），節(jié)約場地，可適合不同用戶的需要。同時(shí)，該系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，主控計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高速圖象跟蹤、自動變庫，完全符合公安部的考試要求，因此將會有很強(qiáng)的市場競爭力。

目前市場上正在使用的樁考系統(tǒng)基本上都處于更新?lián)Q代的時(shí)期，而隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，買車、學(xué)車的人越來越多，新的駕校及駕駛員培訓(xùn)基地不斷建立，新型的計(jì)算機(jī)駕駛員樁考系統(tǒng)的研制成功必將會有先入為主的優(yōu)勢和廣闊的市場空間。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號：TM724 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1無線電能傳輸?shù)亩x

無線電能傳輸又稱無接觸電能傳輸是一種傳輸電能的新技術(shù)，它將電能通過電磁耦合、射頻微波、激光等載體進(jìn)行傳輸。這種技術(shù)解決了電力自身的兩大缺點(diǎn)：不易儲存和不易傳輸，同時(shí)也解除了對于導(dǎo)線的依賴，從而得到更加方便和廣闊的應(yīng)用。

2無線電能傳輸發(fā)展歷史

19世紀(jì)末被譽(yù)為“迎來電力時(shí)代的天才”的特斯拉在電氣與無線電技術(shù)方面做出了突出貢獻(xiàn)。1881年發(fā)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)磁場原理，并用于制造感應(yīng)電動機(jī)，次年進(jìn)行試制且運(yùn)轉(zhuǎn)成功。1888年發(fā)明多相交流傳輸及配電系統(tǒng)；1889-1990年制成赫茲振蕩器。1891年發(fā)明高頻變壓器（特斯拉線圈），現(xiàn)仍廣泛用于無線電、電視機(jī)及其他電子設(shè)備，他曾致力于研究無線傳輸信號及能量的可能性，并在1899年演示了不用導(dǎo)線采用高頻電流的電動機(jī)，但由于效率低和對安全方面的擔(dān)憂，無線電力傳輸?shù)募夹g(shù)無突破性進(jìn)展。

2001年5月，國際無線電力傳輸技術(shù)會議在法屬留尼汪島召開期間，法國國家科學(xué)研究中心的皮格努萊特，利用微波無線傳輸電能點(diǎn)亮40m外一個(gè)200W的燈泡。其后，2003年在島上建造的10kW試驗(yàn)型微波輸電裝置，已開始以2.45GHz頻率向接近1km的格朗巴桑村進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)無線供電。

2007年6月麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在短距離內(nèi)的無線電力傳輸，他們通過電磁感應(yīng)利用磁耦合共振原理成功地點(diǎn)亮了離電源2m多遠(yuǎn)處的一個(gè)60w燈泡。

2008年9月，北美電力研討會最新的論文顯示，他們已經(jīng)在美國內(nèi)華達(dá)州的雷電實(shí)驗(yàn)室成功的將800W電力用無線的方式傳輸?shù)?m遠(yuǎn)的距離。

3無線電能傳輸方式

3.1電磁感應(yīng)式

電磁感應(yīng)式又稱為非接觸感應(yīng)式，電能傳輸電路的基本特征就是原副邊電路分離。原邊電路與副邊電路之間有一段空隙，通過磁場耦合感應(yīng)相聯(lián)系。根據(jù)無接觸變壓器初、次級之間所處的相對運(yùn)動狀態(tài)，新型無接觸電能傳輸系統(tǒng)可分為：分離式、移動式和旋轉(zhuǎn)式，分別給相對于初級繞組保持靜止、移動和旋轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備供電。

電磁感應(yīng)式的特點(diǎn)是：（1）較大氣隙存在，使得原副邊無電接觸，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)接觸式電能的固有缺陷；（2）較大氣隙的存在使得系統(tǒng)構(gòu)成的耦合關(guān)系屬于松耦合，使得漏磁與激磁想當(dāng)，甚至比激磁高；（3）傳輸距離較短，實(shí)際上多在毫米級。

3.2電磁共振式

電磁共振式又稱WiTricityj技術(shù)是由麻省理工學(xué)院物理系、電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)系，以及軍事奈米技術(shù)研究所的研究人員提出的。系統(tǒng)采用兩個(gè)相同頻率的諧振物體產(chǎn)生很強(qiáng)的相互耦合，能量在兩物體間交互，利用線圈及放置兩端的平板電容器，共同組成諧振電路，實(shí)現(xiàn)能量的無線傳輸。

電磁共振式的特點(diǎn)：（1）利用磁場通過近場傳輸，輻射小，具有方向性。（2）中等距離傳輸，傳輸效率較高。（3）能量傳輸不受空間障礙物（非磁性）影響。（4）傳輸效果與頻率計(jì)天線尺寸關(guān)系密切。

3.3微波式

先通過磁控管將電能轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒉苄问剑儆砂l(fā)射天線將微波束送出，接收天線接收后由整流設(shè)備將微波能量抓換為電能。

微波式特點(diǎn)：（1）傳輸距離遠(yuǎn)，頻率越高，傳播的能量越大。在大氣中能量傳遞損耗很小，能量傳輸不受地球引力差的影響；（2）微波式波長介于無線電波和紅外線輻射的電磁波，容易對通信造成干擾；（3）能量束難以集中，能量散射損耗大，定向性差，傳輸率低。

4無線電能傳輸需要解決的問題

4.1電磁輻射安全問題

對人身安全和周圍環(huán)境的影響需要解決。由于無線能量的傳輸既不像傳統(tǒng)的供電方式那樣可以在傳輸路徑上得到很好的控制也不像無線通訊那樣傳送微小的功率。高能量的能量密度勢必會對人身安全及健康帶來影響。對激光則在功率密度小于2.5mW/cm2才能保證對人體無傷害。所以采用無線輸電時(shí)要考慮避免對人身的傷害。

4.2電磁兼容性

無線能量傳輸系統(tǒng)在工作時(shí)周圍空間會存在高頻電磁場，這就要求系統(tǒng)本身具有較高的電磁兼容指標(biāo)。系統(tǒng)要發(fā)生電磁兼容性問題，必須存在三個(gè)因素，即電磁騷擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備。所以，在遇到電磁兼容問題時(shí)，要從這三個(gè)因素入手，對癥下藥，消除其中某一個(gè)因素，就能解決電磁兼容問題。因此采取有效的抗干擾措施、屏蔽技術(shù)、合理使用電磁波不同的頻段、避免交叉，重疊等造成不必要的電磁干擾。

4.3系統(tǒng)整體性能有待提高

目前無線能量傳輸技術(shù)整體上傳輸?shù)男什桓撸饕蚴悄芰康目刂票容^困難，無法真正實(shí)現(xiàn)能量點(diǎn)對點(diǎn)的傳送在傳輸?shù)倪^程中會散射等損耗一部分能量，能量轉(zhuǎn)換器的效率不高也是影響整個(gè)系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素。當(dāng)然隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳輸?shù)男室矔饾u提高。

4.4傳輸距離、效率、功率、裝置體積之間的關(guān)系

對于無線能量傳輸技術(shù)中幾個(gè)關(guān)鍵性的指標(biāo)：傳輸距離、傳輸效率、傳輸功率、裝置體積等。一般情況下，傳輸距離越近、裝置體積越大、傳輸效率就越高、傳輸功率就越大。如何盡可能地減小裝置體積、提高傳輸距離、效率和功率是無線輸電技術(shù)重點(diǎn)研究的方向之一，也是小功率設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線輸電的前提。