基于DSP的短距离无线数据通信技术研究

摘要

航海、航空和航天事业的迅速发展离不开惯性导航系统,惯性初始对准数据的传输离不开通信系统,而数据传输的准确性、抗干扰性、高保密性是事关导航的关键,其中在航母与舰载机之间数据传输的可靠性、保密性尤为重要.通常为了数据传输的可靠与安全,在飞机和基准信息源之间需要电缆连接.由于现代的战争要求对对方作出迅速和准确的打击,而电缆在这里就成了不利因素,从而就要寻求一种替代电缆的方法,无线通信技术自然就成为首选.但是无线通信技术又有很多种,应用何种技术是能否完成数据传输任务的关键.本文通过几种方案的对比,选择了主导现代近距离无线通信技术的蓝牙技术作为技术基础,但是由于蓝牙技术在环境不是很稳定的情况下有很多不足,正是在这样的背景下本文以蓝牙技术为原型,对基于DSP的无线数据通信系统进行了研究.基于DSP的无线数据通信是实现通信方法中的一种,其基本原理与蓝牙系统的工作原理非常相似,只是基带处理和控制模块使用的是DSP,无线射频选用的是PTR2000模块.其中,模拟信号部分均由PTR2000完成,数字部分的功能模块(信道选择、信道过滤、编码、均衡、功率控制等)都是用软件实现的.本文对系统进行了仿真,结果表明由于这种方法的应用,使得系统具有准确性高、保密性好、抗干扰性强等优点.无线数据传输并不是一个崭新的概念,但将DSP作为基带处理和控制的执行元件却是近十几年才开始的,作为一种专门的数字信号处理器,DSP具有高效、高速、高精度等特点.本文以TMS320C5402芯片为核心,设计了硬件电路和相关软件,结果比较良好.

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概述

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究状况

1.2.2国外研究状况

1.3蓝牙无线通信技术

1.4本文主要研究内容

第2章无线通信系统方案论证

2.1短距离高可靠无线数据通信方案选择

2.2基于DSP的近距离无线数据通信系统

2.2.1系统构成

2.2.2互相关理论在系统设计中应用的计算方法

2.2.3仿真结果和分析

2.3本章小结

第3章蓝牙系统基本原理及协议分析

3.1蓝牙技术基本原理及系统构成

3.1.1蓝牙产生背景

3.1.2蓝牙组织结构

3.1.3蓝牙工作原理

3.2蓝牙系统协议分析

3.2.1蓝牙基带协议

3.2.2链路管理器协议

3.2.3逻辑链路控制和适配协议

3.2.4服务发现协议

3.2.5 RFCOMM协议(串口仿真协议)

3.2.6选用的协议

3.3本章小结

第4章蓝牙系统的硬件组成与软件实现

4.1硬件模块的组成

4.1.1蓝牙基带控制器模块

4.1.2无线收发器模块

4.1.3微处理器

4.1.4 Flash存储器、SRAM、UART和USB接口

4.2软件模块的组成

4.2.1主要模块

4.2.2模块及其应用程序接口

4.3本章小结

第5章无线数据传输系统的实现

5.1系统硬件实现

5.1.1系统硬件电路分析

5.1.2面向可靠性的PCB设计

5.1.3无线数据通信系统的工作流程

5.2系统软件实现

5.2.1 DSP编程的软件结构和编程方式

5.2.2系统软件流程图

5.3系统的MATLAB仿真

5.4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