无线半双工多路数据传输系统.ppt

《无线半双工多路数据传输系统》方案设计与系统实现 华中科技大学 黄瑞光 《无线半双工多路数据传输系统》 一. 命题意图及知识要点 二.?系统设计方案讨论 三. 竞赛作品综述 谢谢！ * 一、命题意图及知识要点 题目解读（①任务）： 从站1 主站 收／发开关 仿真数据 显示 数据编码与调制 收发单元 数据解调与译码 收／发开关 仿真数据 显示 数据编码与调制 收发单元 数据解调与译码 数据编码与调制 收发单元 收／发开关 处理 显示 数据解调与译码 处理 处理 一、命题意图及知识要点 系统规模：按1个主站带31个从站进行设计，实际制作2个从站 工作模式： ① 基本要求主站以轮询方式收集从站的数据，轮询次数不低于1次／秒 ②发挥要求增加从站主动上报功能 数据要求：从站每次传送一组人为仿真数据 题目解读（ ②总体）： 一、命题意图及知识要点 工作频率：30～40MHz自选 相对准确性：以主站工作频率为基准优于10－4 发射功率：在75欧姆假负载上测定不大于10mW 天馈：采用长度小于等于1米的垂直放置拉杆天线 通信距离：误码率不大于10－5条件下不小于8米 供电：从站用电池供电 题目解读（③收发单元电子制作技术指标）： 一、命题意图及知识要点 主站实时显示：发送数据的从站号及其数据 从站实时显示：本站发送给主站的数据 主站存储并按站号显示此前30秒的历史数据 题目解读（④人机界面要求）： 一、命题意图及知识要点 教学知识点：通信相关专业基础 模拟电子技术尤其是通信电子线路：高频放大、调制与解调、频率合成、滤波 数字电子技术尤其是可编程逻辑器件应用 微机原理或单片机原理或嵌入式系统 通信原理：信道、基带和频带、数字调制、同步、误码率 微波与天线：收发信机、天线与馈线、阻抗匹配 数字通信系统：多址通信协议 一、命题意图及知识要点 通信类选题的特点 专业性：通信工程的专业核心要求如通信原理 综合性：从电路基础到通信技术、从 模拟到数字到高频到微波、从分立元件到专用集成电路、从单元到系统 工程性：所有的设计要组装成完整的实验样机 测试手段与方法：不少指标要可以利用常规仪器进行测量 本题与05年赛题《单工无线呼叫系统》有所相近，特别在该题的发挥部分-数据传输方面可以借鉴 总体论证 射频部分方案论证 接收部分方案论证 收发转换开关 天线和馈线 关于测试 二、系统设计方案讨论 二、系统设计方案讨论 总体论证 从站1 主站 收／发开关 仿真数据 显示 数据编码与调制 收发单元 数据解调与译码 收／发开关 仿真数据 显示 数据编码与调制 收发单元 数据解调与译码 数据编码与调制 收发单元 收／发开关 处理 显示 数据解调与译码 处理 处理 竞赛题目给出的框图，提供了系统的总架构（要分析） 二、系统设计方案讨论 总体论证（①数据准备） 信号分别是 ① 正弦波：s(t)=［2.5+2sin(2πt)］V ② 直 流： 2.5V 用一个参考电压为5V、采样频率为10Hz的单极性8位A／D转换器对上述两个模拟信号进行1秒钟采样， 可以直接做出标准数据进行调用，也便于测试误码率 43 1F 1F 43 80 BC E0 E0 BC 80 128 2.50 0 67 1.32 0.9 188 3.68 0.1 31 0.60 0.7 67 1.32 0.6 128 2.50 0.5 188 3.68 0.4 224 4.40 0.3 转换值(H) 31 224 0.6 4.40 样本值(V) 0.8 0.2 采样点(s) 二、系统设计方案讨论 总体论证（②通信速率） 各站点每秒10次采样，每个样本8bit，即每秒数据80bit 主站对从站每秒轮询1次，则轮询时每站点上传数据80bit 系统按照31个站点设计，每秒总上传数据80*31=2480bit 考虑数据打包、半双工通信协议、必要的转换时间开销 系统总数据发送数率可定为 3Kbit / 秒 对于短波段数字通信，该指标可达到但有一定技术实现难度 二、系统设计方案讨论 总体论证（③子系统划分） 系统划分为发射、接收、天馈（收发）、控制等若干子系统 控制子系统需完成协议实现、收发控制方案、接收数据处理、人机界面 编码 控制系统 人机界面 调制 载波发生 功 率 放 大 接收／解调 电路 解码 天馈和收发控制 二、系统设计方案讨论 总体论证（④数字调制／解调方案） 综合技术指标 ① ASK 抗干扰能力较弱，误码率较高 ② PSK、MSK、QAM等方案实现电路较复杂 ③ 按照DTMF规范，其数据率不高 数字调制方式 ① 基本数字