基于2.4 GHz无线技术的RTK定位系统

利用2.4 GHz无线技术,设计RTK(real time kinematic)定位系统.在两种实验场景下,进行对比实验,比较RTK定位系统和传统PVT(position velocity time)定位系统的定位误差.实验结果表明:两种实验场景下,相对于传统PVT定位系统,该文设计的RTK定位系统均有更小的定位误差.该文定位系统可应用于无人机、精准农业等领域.

苹果园中2.4GHz无线信道在不同高度的传播特性

为解决苹果园中无线传感器网络的规划和部署问题,该文研究了苹果成熟时苹果园中2.4GHz无线信道在不同高度的信号衰减和丢包率情况。通过实地试验测量了沿着一列果树由距离地面高度0.50m主干处至3.00m处冠层顶部9个高度下各10个距离点的接收信号强度和丢包率,并对试验数据进行回归分析。研究表明:在不同高度层,2.4GHz信号衰减均符合对数路径损耗模型,模拟的相关系数在0.915～0.983之间;高度1.00～2.25m之间信号衰减均较快。高度大于2.25m时,衰减速度随着高度的增加递减,在冠层顶部高3m处达到最小值。因此,苹果园中天线最宜部署在高约3.00m处的冠层顶部或略高于此,其次为高度大于2.25m的冠层上部且较高的位置。同时,建立了用于预测2.4GHz信号在成熟期果园中的信号衰减模型并用额外的数据进行了验证。结果表明:该模型能较好地预测不同高度处不同传输距离点的接收信号强度,为苹果园中无线传感器网络的应用提供了技术支持。

麦田环境2.4GHz无线信道路径损耗建模方法分析

针对麦田环境无线传感器网络(WSN)应用需求,开展了4种无线信道路径损耗建模方法研究及适用性分析。首先利用WSN节点进行2.4 GHz无线信号的麦田实地测试,得到不同传播距离上的路径损耗变化趋势;然后分析了自由空间模型、双射线模型理论计算路径损耗与实测路径损耗差异,同时提出改进的双折线对数距离模型,并采用单折线和改进后的双折线对数距离模型对实测路径损耗运用最小二乘法进行回归分析建模。结果表明:自由空间模型和双射线模型所计算路径损耗与实测路径损耗存在较大差异,无法直接用于麦田环境路径损耗建模;单折线和改进后的双折线对数距离模型的回归分析拟合度分别为0.879和0.943,回归剩余标准差分别为3.242和2.229,均适用于麦田无线信道路径损耗建模,且改进后的双折线对数距离模型较单折线对数距离模型建模精度更高。

西红柿温室内无线传感器网络2.4GHz信道传播特性

针对西红柿温室环境中无线传感器网络节点部署的要求及其应用环境的特性,以2.4 GHz为载波频率,研究了无线射频信号传播特性和通信距离、天线高度、传输路径等影响因素间的关系。结果表明,无线传感器网络信号在西红柿温室中的衰减符合对数模型;当天线高度固定时,接收信号强度随通信距离的增加总体呈递减趋势,丢包率随通信距离的增加总体呈递增趋势;西红柿温室中天线最宜部署在日光温室中央一列的位置,且西红柿顶部略高于它的位置为放置天线高度的首选,其次为西红柿顶部距地面1.5 m以上的部分,越接近西红柿顶部越好;在上述试验研究的基础上,建立了天线高度、通信距离和接收信号强度之间的关系模型,模型参数A与天线高度、衰减系数n与天线高度之间均呈二次多项式关系。验证试验结果表明:该模型可以较好地预测不同天线高度不同通信距离的接收信号强度,为西红柿温室无线传感器网络的部署提供技术支持。

2.4GHz无线USB技术的开发与应用

分析USB协议和无线通信协议,针对2.4GHz无线USB设备的应用,在应用层上提出一种协议模型,使一个从属设备可以同时与多个主控设备进行通信。改进直接序列扩频机制和独立通信信道机制,减少通信过程中的干扰和冲突。利用Cypress CYRF6936和Freescale MC68HC908JW32芯片实现一个应用实例。

一种适用于2.4GHz无线语音的IFA天线设计

设计了一种用于2.4 GHz无线语音的IFA(Inverted-F Antenna)天线,该天线能够满足2.4 GHz频段无线语音传输对天线尺寸、价格和性能的要求。使用有限元法进行数值仿真和设计,该天线可达到较好的效果。该天线的仿真和实测结果表明,在2.46 GHz的中心工作频率下,回波损耗为19.9 dB,带宽约为500 MHz,满足了IEEE 802.15.4协议的要求。

风电场2.4 GHz无线信道传播特性试验方法与分析

为解决风电场无线传感器网络节点的部署问题,研究了2.4 GHz频率无线信道传播特性。在设定的6个高度层上,风电场无线信道传播特性基本符合对数路径损耗模型;随着收发节点距离的增加,接收信号强度呈现出递减的趋势,丢包率总体呈现递增的趋势,由于风电场复杂的环境以及强电磁干扰,丢包率在一些时段会出现较大的波动;通过风电场中布置的发送接收节点间的距离、天线架设的高度以及接收到的信号的强度之间的关系拟合建立衰减模型,衰减系数和信号强度与天线高度之间均符合二次多项式关系模型。试验结果表明:该二次多项式关系模型能够为风电场中布置无线传感网络提供依据。

基于2.4GHz模块的轮胎内温度压力测试系统设计

提出一种新的轮胎内温度压力测试的解决方案,即基于2.4 GHz无线信息传输模块构成轮胎内温度压力测试装置。文中给出了其工作原理与硬件选型,完成DS18B20温度传感器与微处理器的接口、压力信号采集的前置放大电路、RFW102与微处理器的接口3个主要硬件模块的设计。在软件设计方面,完成温度压力信号采集软件的实现,制定了无线信息传输协议,并完成了传输软件的设计。经测试,所研究基于2.4 GHz模块的轮胎内压测试系统实验运行正常。

2.4GHz无线设备抗相互干扰性研究

针对2.4 GHz无线设备之间相互干扰这一问题,采用了对多个试验对象进行无线数据传输的测试,通过不同设备之间的数据相互传输,最终证实了设备间的干扰确实存在,并且在蓝牙适配器与无线路由器之间十分明显。最后给出了AFH技术、FHSS技术、TDM技术和eSCO技术等4种解决这些干扰的办法。

基于2.4GHz的数字无线语音系统设计

基于2.4GHz微波信号抗干扰性好、穿透力强的特点,目前已被广泛应用于近距离无线通信领域.提出了一种基于此频率传输的具有纠错和加密功能的数字无线语音系统的实现方案,并给出以nRF2401无线收发芯片和ATmega8L单片机为核心的系统硬件和软件的设计.新系统具有成本小、功耗低、可靠性高、保密性好等特点,可应用于要求特殊的短距离无线通信领域.

基于i.MX21的2.4GHz无线视频监控系统硬件设计

本系统选用MC9328MX21作为主处理器,采用其内嵌的eMMA(多媒体加速器)视频加速器和视频编码标准MGEG4压缩算法,实现基于2.4 GHz无线网络传输的视频监控功能和视频流数据的存储。描述系统的硬件架构和功能,并对系统的各个主要组成模块进行性能分析。模块主要包括主处理器、音视频采集模块和2.4 GHz无线传输模块等。最后给出了实际测试结果。

近水面2.4GHz信号传播损耗模型的校正研究

无线传感器网络的性能很大程度上受限于无线信道的特性。随着物联网事业飞速发展,近水面环境下2.4 GHz信号传播路径损耗模型的研究已成为无线传感器网络研究的重要课题之一。在近水面的环境下,针对基于IEEE802.15.4标准的2.4 GHz信号传播特性进行了实测研究,并利用最小二乘法对双射线模型进行拟合分析得到经验公式。研究结果表明:校正后的经验公式更符合实际环境中的信号传播路径损耗特点,这也为未来大规模铺设近水面无线传感器网络提供理论指导作用。

基于2.4GHz无线通信的智能照明控制系统

阐述了一种基于2.4 GHz无线通信的智能照明控制系统,结合高效率智能驱动电源,以主动及自感应数字控制方式对LED照明产品进行控制,可以使LED照明产品在最优的亮度/色度下工作,得到最佳的照明效果和最高的节能效率,可应用于智能家居及商业办公照明领域。

2.4 GHz无线信号在丘陵地区铁路沿线中的衰减模型

为解决在丘陵地区路堤式铁路沿线环境中无线传感器网络的规划和部署问题,研究了2.4 GHz无线信道在丘陵地区路堤式铁路沿线的传播特性。实地测量表明:在不同高度层,信号衰减特性基本符合对数路径损耗模型。随着收发节点间距离的增加,接收信号强度值呈递减趋势,丢包率呈递增趋势。由于铁路的特殊环境,地面的信号机等轨旁设备会使接收信号强度值产生小幅度波动,接触网周围的强电磁场会严重干扰节点的接收信号强度与丢包率。通过以收发节点的距离、收发节点天线高度和接收信号强度之间的关系拟合建立预测信号衰减模型。结果表明:该模型能较好地预测在丘陵地区路堤式铁路沿线环境下的无线信号传播特性,为丘陵地区路堤式铁路布置无线传感器网络提供技术支持。

2.4 GHz频段家庭电磁环境的分析和测量

对2.4～2.5GHz频段范围内家庭的电磁环境进行了分析,给出了单个家庭住宅和多个家庭住宅的典型应用场景图。利用频谱分析仪和喇叭天线对这一频段的电磁环境进行了测量,给出了测量数据和波形,并对测量结果进行了分析和比较。还通过用户调研和电磁环境测量,对这一环境内设备间的相互干扰,尤其是无绳电话与WLAN设备间的电磁干扰情况进行了分析,并给出了初步的解决建议。

2.4 GHz无线附件在听障儿童康复中的应用

目的探讨2.4GHz无线附件的使用对于听障儿童噪声下言语识别能力的改善,分析该技术在听障儿童康复中的应用场景。方法选取15名3~6岁听障儿童,助听方式中双侧助听器7名,双耳双模式8名,在5 dB和-5 dB两种信噪比环境下,比较被试使用2.4GHz无线附件的言语识别率差异。结果麦克风模式的主效应显著F(1,14)=60.59,P<0.001,η~2=0.812;环境信噪比主效应显著F(1,14)=73,01,P<0.001,η~2=0.839;交互作用显著F(1,14)=48.87,P<0.001,η2=0.781,在信噪比越低的环境中,2.4 GHz无线附件对言语识别率的改善越明显;双侧助听器儿童更多地获益于2.4 GHz无线附件;个体获益的比例较高,结果具有普遍性。结论 2.4GHz无线技术能够有效改善信噪比,显著提高听障儿童在噪声下的言语识别能力,该技术在听障儿童康复训练课堂,尤其集体课堂上具有广泛的应用前景。

A Review of Quantum Cryptography Communication for Wireless Networks

We analyze the development of quantum cryptography communication,including analyze the problems lie in the existent literatures and give the resolve methods according to these problems.Then discuss the quantum cryptography communication for wireless networks and also point out the shortcoming of current research and the future of quantum wireless networks.

2.4 GHz穿戴式医疗监测器对起搏器的EMI风险评估

分析了穿戴式无线医疗监护设备和心脏起搏器相关标准的发射要求和抗扰度要求;通过对比可知,符合EN 300 328和EN 301 489-1发射要求的2.4 GHz穿戴式无线医疗监护设备,不会对符合ISO/FDIS 14708-1抗扰度要求的心脏起搏器产生不能承受的干扰;从标贴和产品说明书两个方面给出了穿戴式无线医疗监护设备降低电磁干扰风险的相关措施。

60GHz超高速无线网络接入机制研究

首先介绍了工作在60 GHz频段、支持1 Gbit/s以上数据速率的IEEE 802.15.3c标准和IEEE 802.11ad标准草案规定的无线接入机制的基本原理,然后对它们的特点和性能进行了详细的对比分析。研究结果显示:2种无线接入机制都采用了TDMA+CSMA/CA的混合机制,但各有所长;IEEE 802.11ad接入机制兼容性更好,能达到更高的数据速率,然而原理更复杂;IEEE 802.15.3c接入机制实现相对简单,同样也能达到Gbit/s级别的数据速率。最后,对全文进行总结并指出了未来的研究方向。