IS—95在家庭智能化中的应用及关键技术的研究

摘要

本课题来源于建设部《城市公用事业管理系统》中的家庭智能化实现方法研究子项目,它通过和地理信息系统相结合,在家庭内部建立一个信息平台,通过信息平台使家庭和外界交换各种用电设备控制数据和信息数据.在家庭内部通过蓝牙协议等来组网,而家庭和外部的数据的交换可以通过电话线、无线、电力线、光纤等来实现.这样可以实现家庭管理的智能化.为实现城市数字、地球数字化打下了一个良好的基础.本论文结合课题总体的需要,给出了家庭智能化的设计方案,根据这个方案,提出了家庭智能化的数据无线传输模式采用IS-95CDMA模式的思想.在这种设计思想中,首先把家庭中的各种控制数据和信息通过处理使之符合IS-95系统对数据的要求,然后通过IS-95系统的反向链路传送出去,到达家庭主人的手机、物业管理中心等地方以实现对家庭各种用电设备的管理和控制以及和外界交换信息.另外,针对本系统中容量问题,结合混沌系统的特点,研究了用混沌序列作为扩频码的一系列问题.论文中利用DSP和大规模复杂可编程逻辑器件(CPLD)搭建了通用平台.并给出了该数据传输系统在通用平台上的具体实现方案以及混沌扩频码实现方法.测试在PC机上进行,通过专用的串口调试软件,借助于CCS等软件对系统进行测试.通过实验,证明了方案的正确性和可行性.

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1引言

1.2课题采用IS-95系统原因

1.3课题来源

1.4课题的具体任务

1.5课题研究的意义

1.6本章小结

第2章家庭智能化

2.1家庭智能化介绍

2.2家庭智能化的实现方案

2.2.1基于ARM的家庭信息中心功能

2.2.2以ARM为核心的家庭信息中心的结构

2.2.3基于ARM的家庭信息中心模型

2.2.4家庭信息中心的软件设计

2.2.5方案验证

2.3本章小结

第3章IS-95系统反向链路及其实现

3.1 CDMA的通信系统原理

3.2 IS-95CDMA系统及其反向链路

3.2.1 IS-95 CDMA系统简介

3.2.2IS-95系统反向链路介绍

3.2.3IS-95系统反向链路中接入信道介绍

3.2.4IS-95系统反向链路业务信道介绍

3.3IS-95CDMA系统反向链路的实现

3.4本章小结

第4章CPLD及其在方案中的应用

4.1 CPLD/FPGA理论

4.1.1 ASIC简介

4.1.2 FPGA/CPLD技术

4.1.3 Altera公司的CPLD特点及结构功能

4.2 CPLD在本方案中的应用

4.2.1实现原理模型图

4.2.2 IS-95系统CRC原理及其实现

4.2.3 FIFO信道数据缓冲模块设计

4.2.4并串转换模块设计

4.2.5握手模块的实现

4.2.4 IS-95PN码理论和FPGA实现

4.3本章小结

第5章TMS320VC5410及其在方案中的应用

5.1 DSP介绍

5.1.1 DSP技术总述

5.1.2 TMS320VC5410 DSP

5.2系统仿真

5.2.1总述

5.2.2信道编码仿真

5.2.3反向链路调制的仿真

5.3系统实现

5.3.1系统的整体设计

5.3.2卷积编码设计

5.3.3符号重复

5.3.4交织器

5.3.5 W(64，6)沃尔什编码

5.3.6数据突发随机数发生器

5.3.7基带滤波器

5.3.8 OQPSK实现

5.4本章小结

第6章IS-95关键技术的研究及仿真

6.1现有IS-95CDMA系统扩频码

6.1.1 CDMA系统对扩频码的要求

6.1.2 IS-95系统中的PN码

6.2混沌的基本理论

6.2.1混沌的定义

6.2.2混沌运动的基本特征

6.2.3混沌模型

6.2.4重要模型logistic的性质

6.3混沌序列数字化的研究

6.3.1混沌序列数字化的方法

6.3.2数字混沌序列的性能分析标准

6.3.3数字混沌序列在系统平台上的实现

6.3.4混沌序列作为扩频码的准则

6.4本章小结

第7章系统调试及测试分析

7.1调试数据的产生

7.1.1 RS232串口

7.1.2系统数据产生测试软件

7.2开发平台的硬件调试

7.3 CPLD和DSP电路和软件调试

7.4系统联接调试及分析

7.5本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

附录A系统的电路原理图

附录B系统的PCB图