近距离无线遥测技术研究

摘要

随着射频技术、集成电路技术的发展,无线通信功能的实现越来越容易,数据传输速度也越来越快.尤其是一些机动性要求较强的设备,或人们不方便随时到达现场的情况下,无线通信技术的优点就显得越发突出.本文充分利用上述无线通信技术的优点,提出了一种实时测试扭矩信号的无线近程遥测系统实现方案,该方案为解决空间狭小的发动机动力、传动部分旋转部件的扭矩测试提供了一种新的技术途径.本文首先根据课题研究背景、目的和意义,介绍了国内外近距离无线通信技术现状,通过比较分析选用低功率短距离无线通信技术来实现对传动系统扭矩信号的实时监控.通过对无线近距离通信技术理论研究,根据系统功能及技术要求,完成了相应无线近程遥测系统的软硬件设计并组成了实际的通信系统,成功地进行了模拟试验,验证了该方法的可行性和正确性.本文所做工作如下:(1)通信系统采用Nordic公司的nRF2401芯片来实现无线数据通信,满足低功耗和小型化的要求;(2)无线收/发天线选用1/4波长单极印制天线,解决了小尺寸、低成本、易制作和阻抗匹配等问题;(3)旋转轴上的电源采用无线感应式供电方式,解决了用电池供电寿命短的问题;(4)通过USB接口将数据传到PC机上,不仅提高了数据传输速率,而且使系统具有较强的灵活性,为系统的扩展打下了一定的基础.

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本人声明

第一章绪论

§1.1课题来源、目的及意义

§1.2国内外近距离无线通信技术现状

§1.3本文所研究的内容

第二章无线近程通信技术

§2.1无线数据传输

2.1.1通信系统性能指标

2.1.2无线数据传输中的干扰

§2.2数字通信系统调制技术

2.2.1二进制频移键控(FSK)

2.2.2误码率分析

§2.3跳频扩频技术

2.3.1扩频通信

2.3.2跳频技术

第三章无线近程遥测系统的硬件设计

§3.1系统总体设计

3.1.1系统设计要求

3.1.2系统总体设计

§3.2通信系统设计

3.2.1数据采集及发射部分电路设计

3.2.2天线设计

3.2.3接收电路设计

§3.3电源设计

3.3.1旋转轴上无线感应式供电设计思想

3.3.2旋转轴上无线感应式供电设计

§3.4 USB接口设计

第四章系统软件设计

§4.1数据采集和发射部分的软件设计

§4.2接收部分的软件设计

4.2.1单片机AT89C51编程

4.2.2 USB接口与PC机间的软件实现

第五章实验结果与分析

§5.1无线近程遥测系统及实验数据

5.1.1无线近程遥测系统的安装

5.1.2数据显示

§5.2系统误码性能分析

第六章总结与展望

§6.1全文总结

§6.2存在问题及研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文与科研工作