基于led的星载光无线can通信系统研究

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1、密级_国科學院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文.',：；sf•,W‘‘...、基于LED的星载光无线CAN通信系统研作者姓名：杜蓉指导教师：李慧军研究员中国科学院空fi科学用研力巾心学位类别：工程硕士学科专业:计算机技术研究所：_中随報挪鮮城ffl独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文巾特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他人已发表或撰写过的材料，也不包含为获得其它教育机构的别种学位或证书而大量使用过的材料。与我一同

2、工作的人对本研究所做的任何贡献己在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：期关于论文使用授权的说明本人完全了解培养单位有关保留、使用学位论文的规定，8卩：培养单位有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；培养单位可以公布论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存论文。曰期签名见证人：密级:_________硕士学位论文基于LED的星载光无线CAN通信系统研究作者姓名：杜蓉指导教师:李慧军研究员中国科学院空间科学与应用研究中心学位类别:工程硕士学科专业:计算机技术研究所:中国科学院空间科学与应用研究中心2015年5月Res

3、earchonSystemoftheIntra-satelliteOpticalWirelessCANCommunicationBasedonLEDBy[DuRong]AThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofComputerTechnologySchoolofComputerandControlEngineeringUniversityofChinese

4、AcademyofSciences5,2015摘要摘要航天器内部相关设备间实现测控、数据信号传输的电缆非常繁杂，大量的通信电缆不仅增加了航天器重量，使得有效载荷总重量占比降低，同时也加大了总装集成工作的难度。另外，某些特定的设备如处于移动状态的机构，也需要这种无线方式的连接,以和系统实现互联。CAN协议具有极高的可靠性、灵活性和卓越的实时性等优点，它是一种对等式、现场、串行总线通信协议，支持多主机，能有效的支持具有很高安全等级的分布实时控制系统，CAN协议比MIL-STD-1553B协议更加简单，已经广泛应用于航天任务中。文章描述了一种利用

5、LED光通信代替传统导线进行星载数据传输的星载光无线CAN通信系统。所实现系统在器件选用、功耗等方面尽可能考虑了在轨应用可行性。实验结果表明，所实现基于LED的星载光无线CAN通信系统，在通过漫反射方式进行无线光通信且通信设备间距离为0.5m时，数据传输速率最高可达100Kbps。本文主要包括以下内容：1基于LED的星载光无线通信和地面光无线通信的发展调研。2星载光无线CAN通信方案的说明，包括星载CAN通信协议、光路分析及调制方案的制定。3星载光无线通信系统的系统设计，主要包括系统设计、关键器件选型情况的说明及软硬件设计。4星载光无线CA

6、N通信系统验证。5结论与展望，对星载光无线通信系统进行总结，对下一步工作进行展望。关键词：LED，光无线通信，CAN总线，星载IAbstractAbstractTorealizethemeasurementandcontrolbetweentheequipmentsinthespacecraft,manycablesareused.thecablesinwhichthedataaretransmitedareverycomplicated,andthealotofcommunicationcablesnotonlyincreasethewe

7、ightofthespacecraftofwhichthepayloadratiodecreases,butalsoincreasethedifficultoftheassemblywork.Inaddition,somespecialequipmentsuchasthemovingdevicesneedconnectwiththesysteminwirelessmode.TheCANprotocolhashighreliabilityandflexibility,excellentreal-timeperformanceandothera

8、dvantages.CANbusisaserialcommunicationprotocolandakindoffieldbusprotocol.CANprotocolcansu