学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于无线传感器网络的监测系统研究

作　者: 陈万里
导　师: 罗天放
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 无线传感器网络 MSP430 网络协议 FIR滤波器
分类号: TP212.9;TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 114次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着半导体技术、通信技术和计算机技术的发展,上个世纪90年代末开始了无线传感器网络的研究。无线传感器网络技术涉及计算机、网络、通信、微机械等诸多领域,在工业控制和监视、家庭自动化和电子消费产品、智能农业和健康检测等方面具有广泛的应用前景。本文设计并构建了基于MSP430超低功耗处理器为核心的无线传感器网络系统,该系统具有功耗低、结构简单、可靠性高、传送距离远、扩展性灵活等特点。无线传感器网络监测系统以nRF905为通信设备,以ISM 433MHz载频进行短距离组网,设计并实现了无线传感器网络在MAC层和链路层的相关网络协议,同时结合GSM网络实现了远距离GPRS通信、短信息收发和程序远程更新的功能。并通过一系列传感器进行温度、张力、加速度等信号的数据采集,对周围环境进行监测。针对数据采集过程中的噪声干扰,利用MSP430内部乘法器的特点,进行了FIR滤波器在MSP430平台上滤波性能的研究。最后,本文对系统进行了实地测试,通过张力等信号的采集,系统功耗的分析测试,节点报警等功能的实现,证明了无线传感器网络监测系统能够长时间在野外稳定工作。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章 绪论  11-17
  1.1 研究背景和意义  11-12
  1.2 无线传感器网络的发展  12
  1.3 国内外研究现状  12-16
    1.3.1 无线通信技术研究现状  12-14
    1.3.2 无线传感器网络平台研究  14-16
  1.4 主要研究内容以及章节的安排  16-17
第2章 基于MSP430的无线传感器网络系统硬件设计  17-29
  2.1 引言  17
  2.2 基于MSP430的无线传感器网络系统构架  17-18
  2.3 基于MSP430的节点设计  18-27
    2.3.1 控制器  19-20
    2.3.2 存储器  20
    2.3.3 通信设备  20-21
    2.3.4 传感器  21-25
    2.3.5 传感器节点电源  25-27
  2.4 基于MSP430的基站硬件设计  27-28
    2.4.1 基站通信设备  27-28
    2.4.2 基站电源设计  28
  2.5 本章小结  28-29
第3章 传感器信号采集与滤波的实现  29-41
  3.1 引言  29
  3.2 传感器信号采集  29-33
    3.2.1 温度采集  29-30
    3.2.2 电压采集  30-31
    3.2.3 加速度信号处理  31-33
  3.3 传感器信号滤波的实现  33-40
    3.3.1 信号滤波方法  33-35
    3.3.2 FIR滤波器的结构  35-37
    3.3.3 FIR滤波器的性能分析  37-39
    3.3.4 FIR滤波器的实现  39-40
  3.4 本章小结  40-41
第4章 无线传感器网络的数据传输  41-63
  4.1 引言  41
  4.2 网络拓扑结构  41-42
  4.3 物理层通信  42-45
    4.3.1 nRF905初始化配置  42-43
    4.3.2 ShockBurst TX发送  43-44
    4.3.3 ShockBurst RX接收  44-45
  4.4 MAC层协议  45-49
    4.4.1 CSMA  46
    4.4.2 RTS/CTS握手协议  46-48
    4.4.3 MAC层协议实现  48-49
  4.5 链路层协议  49-54
    4.5.1 链路层协议原理  49-51
    4.5.2 链路层协议实现  51-54
  4.6 M23G数据通信  54-58
    4.6.1 GPRS数据传输  54-56
    4.6.2 短消息收发  56-58
  4.7 无线传感器网络远程程序升级  58-62
    4.7.1 远程程序升级原理  58-59
    4.7.2 远程程序升级实现  59-62
  4.8 本章小结  62-63
第5章 无线传感器网络的系统性能测试  63-70
  5.1 系统测试环境  63
  5.2 系统测试软件  63-66
  5.3 系统性能测试  66-69
    5.3.1 系统的功耗测试  66-67
    5.3.2 传感器信号采集及滤波性能测试  67-68
    5.3.3 系统的报警功能测试  68-69
  5.4 本章小结  69-70
结论  70-72
参考文献  72-76
攻读学位期间发表的学术论文  76-77
致谢  77-78
附录  78

相似论文

  1. 基于FPGA的电磁超声检测系统的研究,TH878.2
  2. 温压炸药爆炸温度场存储测试技术研究,TQ560.7
  3. 雷达高度表高速数据采集系统设计与实现,TP274.2
  4. 基于SOPC的嵌入式串口—网络协议转换器的设计和实现,TN915.05
  5. 网络协议的自动化Fuzz Testing漏洞挖掘方法,TP393.08
  6. 基于ENC28J60的嵌入式网络服务终端的设计与实现,TP393.05
  7. 无线传感器网络协议栈的设计与开发,TP212.9
  8. 多功能电脉冲理疗仪的设计与实现,TH789
  9. QAM调制及其多路调制方法的研究,TN761
  10. 基于HART总线的智能型涡街流量计的研究开发,TH814
  11. 智能气体检测仪研究与设计,TH83
  12. 基于Zigbee的瓦斯浓度检测系统设计,TP212.9;TP274
  13. 矿井顶板压力位移数据采集系统研究与实现,TP274.2
  14. 对Catapult SL Synthesis综合工具的研究,TN791
  15. 基于CCSDS AOS空间网络入侵检测技术研究,TN915.08
  16. 基于GPRS无线数据传输系统的研究与设计,TN929.5
  17. Sigma-Delta A/D转换器抽取滤波器设计,TN713
  18. 基于MSP430电能表的设计研究与应用,TM933.4
  19. 基于MSP430的汽车轮胎压力监测系统,U463.6
  20. 智能金属管浮子流量计电子信息处理系统的研制,TH814
  21. 基于2.4G自组织网络的智能家居系统,TP273.5

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
© 2012 www.xueweilunwen.com