无线通信研究论文.doc

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1、无线通信研究论文摘要：详细介绍无线通信在各种通信系统中的应用，单片机MCU与无线收发模块的硬件接口设计，点对多点无线通信协议的编写，点对多点无线通信系统打包与解包的软件设计。为无线通信系统的软硬件设计提供了可靠的解决方案。关键词：无线通信协议通用串行总线中央监控远程终端引言现代世界是一个高速自动化的世界，各种各样的设备除了可以与计算机联机外，还可以互联机，而最简单的自动化联机方式就是使用串行通信。随着时代的进步，它并没有被取代，后倒是逐渐被广泛应用。如今，在许多场合有线连接的方式已经不能满足科技的高速发展。无线技术正以一种快速的速度进入许多产品，它与线相比主

2、要有成本低，携带方便，省去有线布线的烦恼；特别适用于手持设备的通信、电池供电设备、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、无线数字语音、数字图像传输、智能小区不停车收费、银行智能回单系统等。在如此多的无线系统应用中，无线通信的协议自然显得特别重要。无线通信协议的好坏直接关系到系统的安全性、误码率以及系统运行的速度。本文以上海桑博科技有限公司的STR-2无线收

3、发模块为例，详细介绍无线收发模块与各种单片机的硬件接口设计，点对多点无线通信协议的数字打包格式、解包程序以及相关软件设计。1系统概述1.1链状点对多点系统图1所示的系统是由一台中央监控设备CMS（CentralMonitoringSystem）和多台远程终端设备MRTU（MultipleRemoteTermialUnit）构成的点对多点的多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS与远程终端RTU（RemoteTermialUnit）之间用多台中转设备Tran作为中转站，以便起到暂存数据和延伸距离的作用。中转站之间，以单向通信方式进行传递数据。5学海无涯（1）适

4、用范围*传输距离远的多点多任务数据采集；*条件恶劣、干扰大、多点多任务数据采集；*对时间要求不高的各种复杂无线数传；*智能小区水、电、煤、暧气集中抄表系统，各种远程集中按防报警系统等。（2）协议数据包格式协议的第一件事就是能够识别噪志和有效数据。噪声是以随机字节出现的，没有明显的结合方式；噪声源可以产生任意字节的组合。在无线通信的过程中，最好能通过一种协议有效地抑制噪声的产生。通过测试和试验发现，0xFF后跟0xAA、0x55在噪声中不容易发生。传输协议应该在数据包前加开始字节，0xFF后跟0xAA、0x55发送协议的开始应该是一个任意内容的字节（这是因为第

5、一个字节的数据在发送时容易丢失），然后是0xFF后跟一个0xAA、0x55；接收协议规定只接收以0xFF后跟0xAA、0x55开始的包，于是就可以很方便地把以上系统的数据包格式定为：Lead1Lead2Lead2HeaderLengthHostIDLocaDestinationUnitData1Data2…DatanChecksumLead为引导字节Leader1=0xFF；Leader2=0xAA；Leader2=0x55；Header为数据包的命令字节，由此确定数据包的类型；Length为数据包包含的Length字节之后的所有字节的长度；HostID为主

6、机地址；Local为本地机地址；Destination为目标地址；Unit为RTU地址字节；Data为数据包字节；Checksum为校验字节。5学海无涯1.2星状点对多点通信图2系统是由一台中央监控设备CMS和多台远程终端设备MRTU构成的点对多点多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS与每一台远程终端RTU都以双向通信方式进行传递数据；特别适用于数据量大，对时间要求较高的场合。（1）适用范围*传输距离较近的地方；*条件恶劣、干扰大的地方；*对时间要求高、数据量大的场合；*智能小区水、电、煤、暧气集中抄表系统，各种远程集中安防报警系统等；*智能家用集中控制系

7、统；*工业测控、工业数据采集；*医疗器械、健身器材；*数据仓库、智能商场超市导购；*餐饮无线点菜系统；*PDA无线数传；*水纹气象监控；*生物信号采集；*油田环境监控；*银行智能回单系统等。（2）协议数据包格式根据图2可以把系统的数据包格式定为：Lead1Lead2Lead2HeaderLengthUnitData1Data2…DatanChecksumLead为引导字节Leader1=0xFF;Leader2=0xAA;Leader2=0x55；Header为数据包的命令字节，由此确定数据包的类型；5学海无涯Length为数据包包含的Length字节之后的

8、所有字节的长度；Unit为RTU地址字节；Data为