zigbee网络的物理层性能研究

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1、山东轻工业学院硕士学位论文ZigBee网络的物理层性能研究姓名：张同星申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：邱书波20100520山东轻工业学院硕士学位论文摘要近年来发展起来的ZigBee网络技术，由于其低成本、低速率、低功耗和高可靠性等优点被广泛应用于智能家居、工业控制、智能交通、智能建筑和家庭护理等领域，为了保证ZigBee网络能够可靠高效的通信，本文对ZigBee网络的物理层进行了研究。本文以ZigBee网络通信系统模型为主线，对整个ZigBee通信过程的各个模块进行分析和仿真。为了提高ZigBee网

2、络通信可靠性，降低系统的误比特率，本文采用了直接序列扩频(DSSS)通信技术，直接序列扩频通信系统与普通的通信系统相比具有更强的抗衰落抗多径干扰能力并且具有信息隐蔽，多址保密通信等特点。为了提高ZigBee网络通信可靠性，降低系统的误比特率，本文还采用了对发送端的二进制序列进行编码的方案，通过分析比较线性码和卷积码的特点，本文应用卷积码对信号进行编码，着重介绍了差错控制编码中卷积码的编码和解码理论基础以及具体的实现的过程，并针对序列的长度分析了维特比译码和序列译码两种方案，通过实验仿真验证了卷积码具有更好的抗干扰的性能。在选

3、好扩频通信方案和编码方案的前提下，在高斯白噪声的信道中传播信号，分别用二进制相移键控(BPSK)和偏移正交相移键控(O-QPSK)对信号进行了调制和解调，建立了ZigBee网络通信系统模型，用MATLAB进行了仿真，最终得到了ZigBee无线通信系统的仿真图，通过仿真分析，实验结果能够满足IEEE802.15.4协议的要求。关键词：ZigBee；直接序列扩频；卷积码；BPSK；O-QPSKI山东轻工业学院硕士学位论文ABSTRACTZigBeenetworktechnologydevelopedinrecentyears.I

4、thasbeenwidelyusedinsmarthomes,industrialcontrol,intelligenttransportation,intelligentbuildingsandhomecareandotherareas,becauseoflowcost,low-speed,low-powerconsumptionandhighreliability.InordertoensureZigBeenetworkreliableandefficientcommunication,thispaperstudiedt

5、hephysicallayerofZigBeenetworks.Inthispaper,ZigBeenetworkcommunicationsystemmodelisthemainlineandanalysisandsimulationthevariousmodulesoftheZigBeecommunicationprocess.InordertoimprovethereliabilityofZigBeenetworkandreducethesystembiterrorrate,thispaperusesdirect

6、sequencespreadspectrum(DSSS)communicationtechnology.ComparedwiththenormalcommunicationsystemsDirectsequencespreadspectrumcommunicationsystemhaveastrongeranti-fadingmultipathinterferenceandhavetheinformationhiding,multi-sitesecurityandcommunicationsfeatures.Ino

7、rdertoimprovethereliabilityofZigBeenetworkandreducethesystembiterrorrate.Thispaperalsoencodesthebinarysequenceofprogramsinthesendingside.Throughtheanalysisandcomparisonofalinearcodeandconvolutionalcodecharacteristics,thispaperusesconvolutionalcodestoencodethesignal

8、.Thethsisfocusesonthetheoreticalbasisandtherealizationofaspecificprocessoftheencodinganddecodingconvolutionalcodesoferrorcontrolcode.Thethsisanal