2.4g+zigbee无线收发系统研制

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1、南开大学学位论文版权使用授权书本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名:-,Z-}〕年年丁J月月3)日经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。指导教师签名:学位论文作者签名:#,}}I碴鹜解

2、密时间:年月日各密级的最长保密年限及书写格式规定如下:内部5年(最长5年，可少于5年)秘密*10年(最长10年，可少于10年)机密★20年(最长20年，可少于20年)南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:飞赘哟年丁月月日第一章前沿第一章前言第一节论文背景及问题提出1.1.1论文背景随

3、着信息化应用的不断深入，网络及通信技术的飞速发展，人们对无线通信的需求越来越大，消费类电子、工业自动化应用等嵌入式产品市场需求剧增，其中短距离无线通信技术更是受到了工业界和研究机构的广泛关注。有代表性的短距离无线通信技术一Bluetooth、IrDA、RFID以及新兴的UWB,ZigBee,WI-Fl,WIMAX等一正在成为无线通信发展的潮流。1.1.2问题提出IrDA是最早使用的无线通信技术，现在还有一些电视机是IrDA遥控的。但只支持点到点通信，不能穿透障碍物遥控，最大遥控范围为几米。IrDA的优点是技术、规范成熟，成本低，在一些短距离数据传输中还可以看到，如:手机软件下载。Wi-Fi

4、只应用于互联网无线连接，适合高速率地传输多媒体等信息量大的信息，很多智能家电的信息互联都用到此技术，但建网太复杂。RFID全称是射频识别技术。此项技术当前应用广泛，如电子标签。高速UWB技术可以提供高达100Mbit/s以上的高速无线连接，可用在数字家庭网络中，在家用电器之间提供高速的视频业务传输，比如电视节目可以用电脑进行录制并后期处理，或者数码相机的图像资料可以在电视上播放;另外还可用在数字办公环境中，减少线缆布放的麻烦，提供高速数据传输。Bluetooth技术在前几年很火，运用FHSS跳频技术，也是2AG短距离通信系统，在便携型装置和区域网络之间提供一个快速又安全的短距离无线连接，其

5、中，安全性是其主要特点。它提供的服务包括Intemet、电子邮件、影像和数据传输以及语音应用，现已获得许多主要半导体制造厂家的支持。如很多笔记本，手机都支持蓝牙无线上网。很多计算机外设也是蓝牙产品，如鼠标，键盘，耳机等。速度现在可提高到3Mbps。调制方式为在1Mbps时调制指数为0.5的GFSK方式，在2M/3M时为PSK方式。信道带宽为1M。但是一个蓝牙网络最第一章前沿多支持七个活动(active)设备和255个休眠(parked)设备:通信距离也短，功率为OdBm时为10米;耗电，需定期充电(类似移动电话);跳频速度太快(典型值为1600跳/秒)，技术复杂;发射功率大(OdBm到20

6、dBm):价格高居不下，基于以上种种原因，蓝牙在未来不能得到最广泛的应用。Zigbee是为低速率控制网络设计的标准无线网络协议。Zigbee协议的一些应用包括建筑自动化网络、建筑安防系统、工业控制网络、远程抄表、PC外设以及医疗控制。特色是低功耗(发射功率仅为一16.6dBm到3.6dBm)、低速率(20-250kbps)、电池使用寿命长(3-5年)，可以支持网格状网络，布网简单。总之，社会不断变化，技术不断革新，Bluetooth技术不再像前几年那么红火。根据各个标准的比较，可以得知由于低功耗和长寿命这两大特点，Zigbee这一新兴技术必将在短距离无线通信中占据主要位置，所以很有必要对其

7、进行深入研究。下面将简单介绍Zigbee技术。Zigbee技术结构如图1.1:}沙厂I!hollertiI:IckC;+;t},:图1.1Zigbee技术结构图ZigBeePHY层和MAC层由IEEE802.15.4标准定义。802.15.4协议己于2003年发布，上层协议正在制定之中。802.15.4物理层不同于其它标准物理层，在第二章，将会对其进行详细介绍。ZigBee的网络层、安全层和API(应用编程接口)层协议由