无线数据通信在滑坡、泥石流预警预报系统中的研究与实现

摘要

国道212线(兰州一重庆)是连接我国西北与西南地区的重要通道，是交通部西部大开发八条大通道之一。公路沿线陇南段是我国滑坡的主要发育区之一。据统计，国道212线甘肃陇南段公路由于滑坡等灾害，年平均阻断交通25天，经常造成人员伤亡和财产损失。 本论文针对国道212甘肃陇南段公路沿线易发生滑坡地质灾害的情况，以改建中的国道212公路为工程背景，将无线传感器网络应用到公路滑坡监测系统中。论文主要的工作有：1．以ATMega16单片机和RF315模块搭建了无线传感节点的硬件平台。2．移植了TinyOS嵌入式操作系统，做为无线传感节点的嵌入式操作系统。2．以CRC，BCH纠错码技术和交织技术完成了无线传感节点的信道编码。3．分析并仿真了S-MAC协议，并将其做为无线传感节点的信道接入控制协议。本文设计的无线传感器网络系统为监测并预测滑坡灾害的发生提供了先进的技术手段，系统具有成本低廉、组网灵活、不受地域限制等优点。论文提出的方案丰富了滑坡监测技术的内容，开辟了无线传感器网络在新领域的应用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外滑坡预报系统研究现状

1.3研究目的与意义

1.4 G212公路滑坡监测系统概述

1.5论文主要研究内容及结构安排

第二章无线传感器网络

2.1无线自组网

2.2无线传感器网络的主要特点

2.3无线传感器网络协议栈结构

2.4无线传感器网络设计面临的技术问题

2.5无线传感器网络的应用场合

本章小结

第三章无线传感器网络节点的系统设计

3.1引言

3.2无线传感节点的系统结构

3.3 ATMega16单片机简介

3.4RF 315模块简介

3.5无线传感节点的硬件设计

3.6 TinyOS嵌入式操作系统及其移植

3.7基于TinyOS操作系统的RF315通信模块的设计

本章小结

第四章无线传感器网络节点的信道编码器

4.1无线传感器网络节点信道编码器概述

4.2差错编码技术

4.3线性分组码

4.4线性循环分组码

4.5 CRC-16循环冗余校验码

4.6 BCH码

4.7信道交织器

本章小结

第五章无线传感节点信道接入协议的研究与仿真

5.1 MAC协议

5.2无线传感器网络MAC协议面临的问题

5.3 S-MAC协议

5.4 S-MAC协议仿真及性能分析

本章小结

结束语

致谢

参考文献