西安邮电大学
通信与信息工程学院
无线通信系统课程设计报告（2017 ~ 2018学年第一学期）
实验名称：无线通信系统课程设计____
学生姓名：___________
专业：______
学号：_________
指导教师：_______
摘要
温湿度是生活生产中的重要的参数。本设计为基于单片机的温湿度检测系统，采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器DHT11主要实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理。然后将温湿度数据通过NRF24L01发送数据，实现点对点或多点对点的无线通信。显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。
关键词：单片机；温湿度传感器；无线通信
目录
1.绪论 (1)
2.课程设计任务及要求 (2)
2.1设计任务 (2)
2.2设计要求 (2)
3.系统总体设计方案 (3)
3.1方案论证 (3)
3.2系统总体设计 (3)
3.3工作原理 (4)
4.系统硬件设计 (5)
4.1.系统整体设计 (5)
4.2.各单元电路设计 (5)
5系统软件设计 (10)
5.1.主程序流程设计 (11)
5.2.子程序设计 (15)
6系统调试 (15)
7总结 (17)
8参考文献 (18)
9附录 (19)
1.绪论
温湿度的检测与数据采集是工业生产过程必不可少的环节之一，在生产中，温湿度的高低对产品的质量影响很大。由于温湿度的检测控制不当，可能使我们导致无法估计的经济损失。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强生产车间内温度与湿度的监测工作，但传统的方法过于粗糙，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。目前，在低温条件下(通常指100℃以下)，温湿度的测量已经相对成熟。同时通过无线通信系统进行温湿度数据的收发，能够将温湿度的检测距离拉长几个数量级，而且节约了布线开销成本，
利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，一切向着数字化，智能化控制方向发展。对于国内外对温湿度检测的研究，从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟，随着科技的进步，现在的对于温湿度研究，检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在发展过程中，以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高，等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。
2.课程设计任务及要求
2.1设计任务
本课程设计的主要任务是使用以STC89C52芯片为数据处理与运算模块，使用DHT11温湿度传感器为采集数据模块，使用NRF24L01为数据收发模块，实现温湿度的采集与发送、接收功能。
2.2设计要求
实现温湿度数据的采集以及通过点对点或两点对一点的通信来传输数据。湿度精度为±5%RH，温度±2℃，量程湿度20-90%RH，温度0~50℃。
3.系统总体设计方案
3.1方案论证
本系统使用PCB作为电路板，核心器件是STC89C52芯片、DHT11温湿度传感器以及NRF24L01。依靠DHT11采集数据、STC89C52处理数据、NRF24L01传输数据实现采集温湿度数据并无线传输至接收端的功能。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用性。
3.2系统总体设计
图3.1 系统总体设计图
图3.1为实现两点对一点的温湿度数据无线通信系统总设计图。此系统分为三个子系统，分别是左上角的发送端1、右上角的发送端2和下方的接收端。每个子系统又分为三个模块，分别是主芯片模块、液晶显示模块以及温湿度传感器模块。最后如有需要，还可以在接收端的输出口连接PC上位机，以实现数据在PC上的处理。
图3.2 发射端程序流程图图3.3 接收端程序流程图
3.3工作原理
本系统是以STC89C52单片机为核心的一套多点温湿度采集和无线传输系统，由温湿度采集、数据传输、数据处理三个部分组成，主要包括单片机系统，无线传输系统，电源电路，复位电路，温湿度检测，显示系统等模块。
单片机STC89C52是整个硬件电路的核心，它一方面控制无线传输模块NRF24L01发送、接受数据；另一方面，将收到的数字温湿度数据送到LCD1602显示器显示，可以直观的看到测量点的温湿度并进行监测。整个系统的软件设计是通过c语言程序对发射机、接收机的STC89C52编程来实现其控制功能。
4.系统硬件设计
4.1.系统整体设计
图4.1 系统硬件总体结构
用新型的智能集成温温度传感器DHT11主要实现检测温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理，之后一方面送入无线传输器件NRF24L01进行信号的发送，另一方面送入显示器显示；接收端则是通过NRF24L01接收数据后送入STC89C52后再送入显示器显示。
4.2.各单元电路设计
4.2.1温湿度传感器
4.2.1.1 DHT11产品概述
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感
器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
4.2.1.2 引脚说明：
引脚号引脚名称类型引脚说明
1 VCC 电源正电源输入，3V-5.5V DC
2 DATA 输出单总线，数据输入/输出引脚
3 NC 空空脚，扩展未用
4 GND 地电源地
图4.2 DHT11连接图
4.2.2单片机STC89C52
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许ROM在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使其为众多嵌入式控制应用系统提供灵活的解决方案。
STC89C52的功能以及引脚完全可以满足本系统对于控制核心的要求，且其成本低，应用广泛，相关技术的使用已经很成熟，开发难度相对不高，所以，选择其作为发射机、接收机的主控芯片。
EA/VP
31X1
19
X218
RESET 9
P37/RD 17
P36W R 16
P32/INT012
P33/INT113
P34/T014
P35/T115
P101
P112
P123
P134
P145
P156
P167
P178
P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021
P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN 29ALE/P 30P31/TXD 11
P30/RXD 10
GND 20VCC 40U1
STC89C52
图4.3 STC89C52引脚图
图4.4 单片机的复位与晶振电路
4.2.3 NRF24L01无线模块
本系统设计采用无线方式向终端传输温湿度数据。本系统无线输模块采用单片射频收发芯片NRF24L01。
实验报告 1.实验原理 与无线通信技术一样摆脱有形介质的束缚，实现电能的无线传输是人类多年的一个美好追求。无线电能传输技术（Wireless Power Transfer, WPT）也称之为非接触电能传输技术（ Contactless PowerTransmission, CPT），是一种借于空间无形软介质（如电场、磁场、微波等）实现将电能由电源端传递至用电设备的一种供电模式，该技术是集电磁场、电力电子、高频电子、电磁感应和耦合模理论等多学科交叉的基础研究与应用研究，是能源传输和接入的一次革命性进步。 无线电能传输技术解决了传统导线直接接触供电的缺陷，是一种有效、安全、便捷的电能传输方法，因而它被美国《技术评论》杂志评选为未来十大科研方向之一。该技术不仅在军事、航空航天、油田、矿井、水下作业、工业机器人、电动汽车、无线传感器网络、医疗器械、家用电器、RFID识别等领域具有重要的应用价值，而且对电磁理论的发展亦具有重要科学研究价值和实际意义。在中国科协成立五十周年的系列庆祝活动中，无线能量传输技术被列为“10 项引领未来的科学技术”之一。 到目前为止，根据电能传输原理，无线电能传输大致可以分为三类：感应耦合式、微波辐射式、磁耦合谐振式。作为一个新的无线电能传输技术，磁耦合谐振式是基于近场强耦合的概念，基本原理是两个具有相同谐振频率的物体之间可以实现高效的能量交换，而非谐振物体之间能量交换却很微弱。 磁耦合谐振式无线电能传输的传输尺度介于前两者之间，因此也被称之为中尺度（mid-range）能量传输技术，其尺度为几倍的接收设备尺寸（可扩展到几米到几十米）。 除了较大的传输距离，还存在以下优势：由于利用了强耦合谐振技术，可以实现较高的功率（可达到kW）和效率；系统采用磁场耦合（而非电场，电场会发生危险）和非辐射技术，使其对人体没有伤害；良好的穿透性，不受非金属障碍物的影响。因此该技术已经成为无线电能传输技术新的发展方向。
无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势
无线技术与业务有以下几个发展趋势: （1）网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 （2）宽带化是未来通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 （3）融合趋势明显加快，包括:技术融合、网络融合、业务融合。 （4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。 （5）终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 （6）从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;
《无线通信》课程设计报告 学生梁佳健 学号 11211157 班级通信1107班 第十组 实验一、DQPSK与GMSK信号调制实验 一、实验目得: 了解GRC得信号处理模块、流程图及其使用方法 了解DPSK、DQPSK调制解调原理 了解GMSK调制解调原理 观察DPSK、DQPSK信号分别通过 AWGN 信道情况下得星座图失真情况 二、实验设备: PC两台、RFX2400 USRP1两台 三、实验内容: 1、了解grc得基本操作方法,要求仿真得流程中信号调制方式使用DPSK、DQPSK。
2、通过单机实验与GnuRadio+USRP得实验两种实验方式进行仿真。 3、比较同一调制方式,在不同SNR下得误码率,并且分析结果。 4、画出信号通过信道前后得时域波形图、频谱图、星座图、比较两者得不同并且分析原因。 5、画出不同信噪比情况下得星座图,解释其对于误码率得影响。 四、实验原理: 1、DQPSK: DQPSK调制原理就是利用载波得四种不同相位来表示输入得数字信息,也就就是四进制相位键控,它规定了四种调制相位:。所以需要将二进制数字序列中得数据划分为每两个比特为一组,也就就是有00,01,10与11四种情况,经过差分编码后,分别对应上面得四个相位,其具体对应关系如表1所示。而调制之后得符号星座图得相位路径转换图如图2、1所示。解调端根据星座图与载波相位来判断发送端发送得信息数据。 表1 相位转换 调制符号星座图与可能变换路径 2、GMSK: 将基带信号经过高斯滤波器之后,再进行MSK(Minimum Shift Keying)即最小频移键控调制,从而形成调制信号得过程教叫做GSMK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)即高斯滤波最小频移键控调制。它具有良好得频谱与功率特性。 高斯滤波
1任务书 设计并制作一个无线对讲机，要求采用调频方式工作，至少10米以上通话距离。2设计方案选择 方案一：发射试用调频无线送话器，接收采用集成电路KC538，具有中频放大、鉴频和音频功率放大等功能。KC538中频放大器采用三极管差分放大器，故有增益高和调配抑制比较好的特点。 方案二：采用集成电路D1800，它作为收音机接收专业集成电路，功放部分则用D2822电路具有体积小、外围元件少灵敏度极高、性能稳定等优点。 方案选择：综上电路，接收频率和工作电流都在要求范围之内，具有良好的抗干扰能力，经过比较，方案二更具有简洁性，电路布复杂。因此本系统采用方案二设计。 工作原理 该对讲收音机的原理框图如下图所示，分为接收部分和发射部分，发射部分电路采用本级振荡经调制差频后中频发射。接收部分采用相干解调方式放大输出。
接收部分原理：调频信号由TX接收，经C9耦合到IC1的19脚内的混频电路，IC1第1脚内部为本机振荡电路，1脚为本振信号输入端，L4、R6、C10、C11等元件构成本振的调谐回路。在IC1内部混频后的信号经低通滤波器后得到10.7MHz的中频信号，中频信号由IC1的7、8、9脚内电路进行中频放大、检波，7、8、9脚外接的电容为高频滤波电容，此时，中频信号频率仍然是变化的，经过鉴频后变成变化的电压。10脚外接电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号，经过静噪的音频信号从14脚输出耦合至12脚内的功放电路，第一次功率放大后的音频信号从11脚输出，经过R10、C25、RP，耦合至IC2进行第二次功率放大，推动扬声器发出声音。 对讲机接收结构框图如下图所示：
无线通信技术课程设计:无线通信技术的特点 无线通信技术课程实验报告实验一、DQPSK和GMSK信号调制实 验一、实验目的：了解GRC的信号处理模块、流程图及其使用方法 了解DPSK、DQPSK调制解调原理了解GMSK调制解调原理观察DPSK、DQPSK信号分别通过AWGN信道情况下的星座图失真情况二、实验设备：PC两台、RFX2400USRP1两台三、实验内容：1.了解grc的基本 操作方法，要求仿真的流程中信号调制方式使用DPSK、DQPSK。 2.通过单机实验和GnuRadio+USRP的实验两种实验方式进行仿真。 3.比较同一调制方式，在不同SNR下的误码率，并且分析结果。 4.画出信号通过信道前后的时域波形图、频谱图、星座图、比较两者的不同并且分析原因。 5.画出不同信噪比情况下的星座图，解释其对于误码率的影响。 四、实验原理：1、DQPSK：DQPSK调制原理是利用载波的四种不 同相位来表示输入的数字信息，也就是四进制相位键控，它规定了 四种调制相位：。所以需要将二进制数字序列中的数据划分为每两 个比特为一组，也就是有00,01,10和11四种情况，经过差分编码后，分别对应上面的四个相位，其具体对应关系如表1所示。而调 制之后的符号星座图的相位路径转换图如图2.1所示。解调端根据 星座图和载波相位来判断发送端发送的信息数据。 表1相位转换二进制比特1二进制比特2相位11+/401+3/400- 3/410-/4调制符号星座图和可能变换路径2、GMSK：将基带信号经 过高斯滤波器之后，再进行MSK（MinimumShiftKeying）即最小频 移键控调制，从而形成调制信号的过程教叫做GSMK （GaussianFilteredMinimumShiftKeying）即高斯滤波最小频移键 控调制。它具有良好的频谱和功率特性。
常用无线网络通信技术解析 发表时间：2017-10-19T10:33:32.157Z 来源：《基层建设》2017年第17期作者：陶庆东 [导读] 摘要：随着我国信息技术不断发展，促进了无线网络通信技术的不断进步，出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术，在实际应用过程中，发挥了至关重要的作用，因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术，旨在为相关工作者提供借鉴。 广东省电信工程有限公司广东东莞 523000 摘要：随着我国信息技术不断发展，促进了无线网络通信技术的不断进步，出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术，在实际应用过程中，发挥了至关重要的作用，因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术，旨在为相关工作者提供借鉴。 关键词：无线网络；通信技术；分析 无线网络随着局域网的发展而不断发展，无线网络不需要进行布线，就可以实现信息传输，为人们的通信提供了较大的便利。无线网络不仅具有质量高的优点，同时还可以降低通信成本，所以在许多的领域中，都可以应用无线网络通信，以此提高各领域的工作效率，充分发挥无限网络的的应用优势。目前我国无线网络通信技术有很多种，与人们的生活也息息相关，所以应常用网线网络技术的深入的分析，以此不断提高无线网络通信技术水平。 1 无线广域网 无线广域网不仅可以实现与私人网络进行无线连接，同时还可以与遥远的观众进行无限连接。在无限广域网中，常使用的通信技术，主要有以下几种，GPS、GSM、以及3G，下面就针对这三种技术进行探讨。 1.1 GPS GPS是一项重要的定位技术，其主要基础为子午仪卫星导航系统，它可以在海陆空进行三维导航，同时还具有较强的定位能力，美国在1994年全面建成。GPS系统主要由GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机三部分组成，GPS系统的卫星共有24颗，它们在轨道平面上均匀分布，其主要负责两方面工作，其一是对卫星进行监控，其二计算卫星星历；对于GPS用户设备主要由两部分组成，一部分为GPS信号接收机硬件，另一部分为GPS信号接收机处理软件。GPS在工作过程中，通常利用GPS信号接收机，对GPS卫星信号进行接收，并对信号进行相应的处理，进行确定相关的信息，包括用户位置以及速度等等，以此实现GPS定位以及导航的目的。GPS系统具有一定的特点，包括操作简便、高效率以及多功能等，最初，在军事领域中应用GPS，随着GPS系统的不断发展，GPS应用范围越来越广，在民用领域中应用力度逐渐加大，特别是在工程测量中，可以实现全天候的准确监测，大大提高了工程测量的精度，促进工程测量的行业的不断发展。 1.2 GSM GSM是全球移动通信系统的简称，是蜂窝系统之一。GSM发展的较为迅速，在欧洲和亚洲，已经将GSM作为标准，目前在世界上许多的国家，都建立的GSM系统，这主要是因为GSM系统具有一定的优势，如稳定性强、通话质量高、以及网络容量等等，这主要是因为GSM系统在工作中，可以实现多组通话在同一射频进行，GSM系统一般主要有包括三个频段，即1800MHZ、900MHz以及1900MHz。 1.3 GPRS GPRS是指通用分组无线业务，它是一种新的分组传输技术，在应用过程中，GPRS具有较多的优点，包括广域的无线IP连接、接口传输速率块等等。在GPRS系统运行过程中，通过分组交换技术，一方面可以实现多个无线信号共一个移动用户使用，另一方面可以实现一个无线信道共多个移动用户使用。信道资源会在移动用户进行无数据传输过程中让出来，这样可以实现无线频带资源利用率的提升。 2 无线局域网 无线局域网主要指的网络传输主要通过无线媒介，包括无线电波以及红外线等。对于无线局域网通信技术覆盖范围，一般情况下，在半径100m左右，目前IEEE制订的无线局域网标准，主要采用的是IEEE802.11系列标准，对于网络的物理层，作出的主要规定，同时还规定了媒质访问控制层。该系列的标准有很多种，包括IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b等等,对此进行简单的介绍。 2.1 IEEE802.11 对于无线局域网络，最早的网络规定为IEEE802.11，2.4GHZ的ISM工作频段是其工作的主要频段，物理层主要采用技术主要有两项，即红外线技术、跳频扩频技术等等，主要能够解决两项问题，一种为办公室局域网问题，另一种为校园网络用户终端无线接入问题。IEEE802.11数据传输速率可以达到2Mbps，随着我国网络技术的发展，IEEE802.11也得到了研究和发展，陆续推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a,其中陆续推出了IEEE802.11b的数据传输速率可以达到11Mbps，IEEE802.11a的数据传输速率可以达到54Mbps，以此满足不断发展的高带宽带网络应用的需要、 2.2 IEEE802.11b 在现实生活使用中，我们可以将IEEE802.11b称作为Wi-Fi，2.4GHz频带是IEEE802.11b工作主要的频带之一，物理层主要由支持两个速率，即5.5Mbps和11Mbps，IEEE802.11b传输速率会受许多因素的影响，包括环境干扰和传输距离等，传输速率可以进行相应的切换。直接序列扩频DSSS技术是IEEE802.11b主要采用的技术。对于IEEE802.11b，可以将其工作模式可以分为两种，一种为点对点模式，另一种为基本模式，其中点对点模式是指两个无线网卡计算机之间的相互通信；基本模式还包括两种通信方式，一种为无线网络的扩充的时的通信方式，另一种指的是有线网络并存时的通信方式。 2.3IEEE802.11a 在美国，IEEE802.11a主要有三个频段范围，即5.15-5.25GHz、5.725-5.825GHz，物理层和传输层的速率可以达到54Mbps和 25Mbps，正交频分复用的独特扩频技术是IEEE802.11a主要采用的技术，通过该技术，可以实现传输范围的扩大，同时对于数据加密，可以达到152位的WEP。 3 无线个域网 在网络架构的底层，设置无线个域网WPAN，一般点对点的短距离连接使用无线个域网。对于无线个域网，使用的通信技术包括红外、蓝牙以及UWB等等，对此下面进行详细的介绍和分析。 3.1 蓝牙 蓝牙作为一种短距离无线通信技术，主要应用小范围的无线连接。蓝牙技术的传输速率为1Mbps，有效的通信范围在10m-100m范围，2.4GHz频段是蓝牙运行的频段，传输速率可以通过GFSK调制技术来实现，同时通过FHSS扩频技术还可以将信道分成若个的时隙，
、专用周任务 1、通过查资料了解并认识通信新技术； 2、将感兴趣的新技术资料整理成至少5 分钟的ppt ，并向全班同学做简介； 3、结合本周实践，完成实践报告。 、主要容 1、概述 2010通讯展最值得期待的六大新技术应用： （1）三大运营商的4G网络： 对于4G网络以及3G技术的演进，中国移动对于4G技术是最为渴望的，目前他们的TDD-LTE寅示网络已经在世博园区可以供大众体验。相对于中国移 动的激进，中国联通和中国电信在4G网络的发展上就要显得保守很多。省中国联通已经拥有了目前下载速度最快的HSPA网络，而中国电信的EVDORev.B 网络也是在省开始推广，这实际上已经吹响了中国联通以及中国电信大幅度升级自己3G网络的号角，因此我们有理由相信中国联通以及中国电信会将他们在HSPA以及EVDO Rev.B网络上的最新进展带给大家。 2）物联网应用的崛起：物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“ The Internet of things ”，就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。 因此，物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网在手机上的应用十分的丰富。 3）三网融合在手机上的体现：类似于物联网，三网融合也是国家近期重点发展的新兴产业项目，因此不 仅仅是我们的运营商，同时我们的手机厂商也在这上面投入了大量的经历，从现在的情
一、专用周任务 1、通过查资料了解并认识通信新技术; 2、将感兴趣的新技术资料整理成至少5分钟的ppt,并向全班同学做简介; 3、结合本周实践,完成实践报告. 二、主要内容 1、概述 2010通讯展最值得期待的六大新技术应用: (1)三大运营商的4G网络: 对于4G网络以及3G技术的演进,中国移动对于4G技术是最为渴望的,目前他们的TDD-LTE演示网络已经在上海世博园区可以供大众体验.相对于中国移动的激进,中国联通和中国电信在4G网络的发展上就要显得保守很多.广东省中国联通已经拥有了目前下载速度最快的HSPA+网络,而中国电信的EVDO Rev.B网络也是在广东省开始推广,这实际上已经吹响了中国联通以及中国电信大幅度升级自己3G网络的号角,因此我们有理由相信中国联通以及中国电信会将他们在HSPA+以及EVDO Rev.B网络上的最新进展带给大家. (2)物联网应用的崛起: 物联网是新一代信息技术的重要组成部分.物联网的英文名称叫“The Internet of things”,就是“物物相连的互联网”.这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信.因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.物联网在手机上的应用十分的丰富. (3)三网融合在手机上的体现: 类似于物联网,三网融合也是国家近期重点发展的新兴产业项目,因此不仅仅是我们的运营商,同时我们的手机厂商也在这上面投入了大量的经历,从现在的情况来看,手机电视的业务已经是其中非常明显的代表了.
无线通信技术各自的特点和相互比较 目前使用较广泛的近距无线通信技术是蓝牙(Bluetooth)，无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外数据传输(IrDA)。同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，它们分别是：Zigbee、超宽频(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线1394和专用无线系统等。它们都有其立足的特点，或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求;或着眼于功能的扩充性;或符合某些单一应用的特别要求;或建立竞争技术的差异化等。但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。 1、蓝牙技术 bluetooth技术是近几年出现的，广受业界关注的近距无线连接技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的短距离无线连接为基础，可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM 频段，提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。 蓝牙技术诞生于1994年，Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口，以建立手机及其附件间的通信。该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。1998年，蓝牙技术协议由Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等5家公司达成一致。 蓝牙协议的标准版本为802.15.1，由蓝牙小组(SIG)负责开发。802.15.1的最初标准基于蓝牙1.1实现，后者已构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a 基本等同于蓝牙1.2标准，具备一定的QoS特性，并完整保持后向兼容性。 但蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。这就使得许多用户不愿意花大价钱来购买这种无线设备。因此，业内专家认为，蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格和基于蓝牙的应用是否能达到一定的规模。 2、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)也是一种无线通信协议，正式名称是IEEE802.11b，与蓝牙一样，同属于短距离无线通信技术。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s。虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在电波的覆盖范围方面却略胜一筹，可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内，就能以最高约11Mb/s的速度接入Web。但实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度一般将只有几百kb/s的信号不受墙壁阻隔，但在建筑物内的有效传输距离小于户外。 WLAN未来最具潜力的应用将主要在SOHO、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所。目前这一技术的用户主要来自机场、酒店、商场等公共热点场所。Wi-Fi技术可将Wi-Fi与基于XML或Java的Web服务融合起来，可
课程设计说明书 题目：基于STM32的无线通信系统设计课程： ARM课程设计 院（部）：计算机科学与技术学院 专业：计算机科学与技术专业 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：
目录 课程设计说明书 ............................................................................................................................................................. I 课程设计任务书 (2) 1.课程设计题目 (3) 2.课程设计目的 (3) 3.课程设计内容 (3) 3.1硬件资源 (3) 3.2软件资源 (8) 3.3调试环境准备与使用 (11) 3.4系统设计步骤 (12) 3．4．1需求分析 (12) 3．4．2概要设计 (12) 3．4．3详细设计 (16) 3．4．4系统实现及调试 (20) 3．4．5功能测试 (40) 3．4．6系统评价（结果分析） (41) 3.5．结论（体会） (42) 3.6．参考文献 (42) 课程设计指导教师评语 (43)
山东建筑大学计算机科学与技术学院
课程设计任务书 设计题目基于STM32的无线通信系统设计指导教师班级学号 已知技术参数和设计要求技术参数： 基于Cortex-M3内核的奋斗STM32开发板，无线射频收发器nRF24L01P工作于2.4GHz频段，STM32和nRF24L01P之间采用SPI 接口方式，嵌入式操作系统平台采用uC/OS-II。 设计要求： 用STM32开发板和nRF24L01扩展板设计一个基于uC/OS-II的无线通信系统，能够实现两个无线节点间的数据收发。 设计内容与步骤设计内容： 1.编写STM32和nRF24L01P的初始化程序。 2.将uC/OS-II移植至 STM32。 3.设计简单的无线通信协议，编写无线通信任务和射频收发 中断服务子程序。 设计步骤： 1．uC/OS-II任务划分及概要设计，ISR的功能设计。 2．编写 STM32和nRF24L01P的初始化程序，调试STM32的片内定时器模块，编写基于nRF24L01P模块的数据收发ISR。 3．编写与移植相关的几个函数，将uC/OS-II移植至 STM32。 4．拟定通信协议，编写无线通信任务。 5．利用两套STM32开发板和nRF24L01扩展板调试上述功能，总结分析，撰写课程设计说明书。 设计工作计划与进度安排1、奋斗STM32开发版资源及应用：10学时 2、《Cortex M3权威指南》、《STM32F10X参考手册》、《STM32固 件库手册》：20学时 3、MDK安装及使用：5学时 4、概要设计：15学时 5、uC/OS-II移植及所用外设的驱动程序编写：10学时 6、无线通信任务编程及调试：15学时 7、撰写课程设计说明书：15学时 设计考核要求1、考勤20% 2、课程设计说明书50%。 3、成果演示30%
常见无线通信技术蓝牙超宽带技术ZigBe Wi 一F zigBee 的产生 ZigBee 的优势 zigBee 的应用 1.典型的短距离无线数据网络技术 典型的短距离无线系统由一个无线发射器（包括 数据源、调制器、RF源、RF功率放大器、天线、电源组成）和一个无线接收器（包括数据接收电路、RF 解调器、译码器、RF 低噪声放大器、天线、电源）组成。 随着无线的发展，网络化、标准化、要求逐渐出现在人们的面前。因此各种无线网络技术标准纷纷被制订出来。下面我们来看看目前比较热门的几种无线网络技术标准、 5种短程无线连接技术正在成为业界谈论的焦点，它们分别是ZigBee、无线局域网（Wi-Fi ）、蓝牙（Bluetooth）、超宽频（Ultra Wide Band）和近距离无线传输（NFC）。 1.ZigBee ZigBee 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。它此前被称作HomeRFLite或FireFly无线技术，主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准，在数
千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器 只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。最后，这些数据可以进入计算机，用于分析或者被另一种无线技术如WiMaX攵集。 ZigBee的基础是IEEE 802.15.4，这是IEEE无线个人区域网(PAN,Personal AreaNetwork)工作组的一项标准，被称作IEEE 802.15.4 (ZigBee)技术标准。 ZigBee不仅只是802.15.4的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，所以ZigBee联盟对其网络层协议和API 进行了标准化。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本点的4KB或者作为Hub路 由器的协调器的32KB。每个协调器可连接多达255 个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对路由传输的数目则没有限制。ZigBee 联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络 的远距离传输不会被其他节点获得。、 2.Wi-Fi Wi-Fi是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11 )。Wi-Fi的第1个版本发表于1997 年，其中定义了介质访问接入控制层( MAC!)和物 理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段懂行的两
无线通信技术课程设计 无线通信技术课程设计本文内容：无线通信技术课程实验报告实验 一、DQPSK和GMSK信号调制实验 一、实验目的：了解GRC的信号处理模块、流程图及其使用方法了解DPSK、DQPSK调制解调原理了解GMSK调制解调原理观察DPSK、DQPSK信号分别通过 AWGN 信道情况下的星座图失真情况 二、实验设备： PC两台、RFX2400 USRP1两台 三、实验内容： 1、了解grc的基本操作方法，要求仿真的流程中信号调制方式使用DPSK、DQPSK。 2、通过单机实验和GnuRadio+USRP的实验两种实验方式进行仿真。 3、比较同一调制方式，在不同SNR下的误码率，并且分析结果。 4、画出信号通过信道前后的时域波形图、频谱图、星座图、比较两者的不同并且分析原因。 5、画出不同信噪比情况下的星座图，解释其对于误码率的影响。 四、实验原理：
1、DQPSK： DQPSK调制原理是利用载波的四种不同相位来表示输入的数字信息，也就是四进制相位键控，它规定了四种调制相位：。所以需要将二进制数字序列中的数据划分为每两个比特为一组，也就是有00,01,10和11四种情况，经过差分编码后，分别对应上面的四个相位，其具体对应关系如表1所示。而调制之后的符号星座图的相位路径转换图如图 2、1所示。解调端根据星座图和载波相位来判断发送端发送的信息数据。 表1 相位转换二进制比特1 二进制比特2 相位11 +/4 01 +3/4 0 0/4 调制符号星座图和可能变换路径 2、GMSK：将基带信号经过高斯滤波器之后，再进行MSK （Minimum Shift Keying）即最小频移键控调制，从而形成调制信号的过程教叫做GSMK（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying）即高斯滤波最小频移键控调制。它具有良好的频谱和功率特性。 高斯滤波原始数据经过高斯滤波器之后的响应可由下式来表示：其中，调频指数，意味着对应调制数据源，一个码元内的最大相移为。下式为GMSK调制符号表达式。 五、实验步骤和结果分析。 1、DQPSK实验 1、1单机实验 (1)实验框图： (2)不同信噪比下的误码率。
姓名：张健康学号：02121222 姓名：王晨阳学号：02121202 姓名：王李宁学号：02121209
[摘要] (2) 1．引言 (3) 2．无线通信技术概念 (3) 2.1 3G即将成为过去 (3) 2.2 4G 是现在 (4) 2.3 5G是未来 (5) 2.4各国研究进展 (6) 3．5G性能指标 (7) 4．5G关键技术 (8) 4．1 新型多天线技术 (8) 4．2 高频段的使用 (9) 4．3 同时同频全双工 (9) 4．4终端直通技术（D2D） (9) 4．5 密集网络 (9) 4.6新型网络架构 (10) 5．结束语 (10) 中国--机遇与竞争并存 (11) 参考文献： (11) [摘要] 第五代通信系统是面向2020年以后人类信息社会需求的无线移动通信系
统，它是一个多业务技术融合的网络，通过技术的演进和创新，满足未来广泛的数据、连接的各种业务不断发展的需要，提升用户体验。本文首先介绍5G的概念，然后阐述了5G的性能指标，重点对5G的关键技术进行论述，这些关键技术包括新型多天线技术、微波段的使用、同时同频全双工、设备间直接通信技术、自组织网络。 [关键词] 5G；无线通信；关键技术；移动通信技术 1．引言 4G网络部署正在如火如荼地进行时，关于5G的研究也拉开了序幕。2012年，由欧盟出资2700亿欧元支持的5G研究项目METIS（Mobile and Wireless Communications Enablers for the2020Information Society）[1]正式启动，项目分为八个组分别对场景需求、空口技术、多天线技术、网络架构、频谱分析、仿真及测试平台等方面进行深入研究；英国政府联合多家企业，创立5G创新中心，致力于未来用户需求、5G网络关键性能指标、核心技术的研究与评估验证；韩国由韩国科技部、ICT和未来计划部共同推动成立了韩国“5G Forum”，专门推动其国内5G进展；中国，工业和信息化部、发改委和科技部共同成立IMT-2020推进组，作为5G工作的平台，旨在推动国内自主研发的5G技术成为国际标准。可见，对于5G的研究，许多国家或组织都在积极地进行中，未来5G技术将使人们的通信生活发展到一个全新的阶段。 2．无线通信技术概念 GSM是第一代的无线通信技术 为模拟技术，采用的是频分多址方 式，频谱的利用效率非常低下。GSM 诞生之初的目的为使用数字技术取 代模拟技术，提高语音通话的质量， 提高频谱利用效率，降低组网成本。 GSM可以说是迄今为止最为成功的 无线通信技术，可以实现全球漫游。 GSM主要解决的是语音通话问题，而 随着对移动数据的要求提高，提出了 第三代移动通信技术(3G)。 2.1 3G即将成为过去
电子科技大学 通信抗干扰技术国家级重点实验室 实验报告 课程名称移动通信原理 实验内容无线信道特性分析； BPSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析； SIMO系统性能仿真分析 课程教师胡苏 成员姓名成员学号成员分工 独立完成必做题第二题，参与选做题SIMO仿 真中的最大比值合并模型设计 参与选做题SIMO仿真中的 等增益合并模型设计 独立完成必做题第一题 参与选做题SIMO仿真中的 选择合并模型设计
1，必做题目 1.1无线信道特性分析 1.1.1实验目的 1)了解无线信道各种衰落特性； 2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义； 3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。 1.1.2实验内容 1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路，QPSK调制信号经过了瑞利衰 落信道，观察信号经过衰落前后的星座图，观察信道特性。仿真参数：信源比特速率为500kbps，多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相对平均功率为[0 -3 -6 -9]dB，最大多普勒频移为200Hz。例如信道设置如下图所示：
1.1.3实验仿真 (1)实验框图 （2）图表及说明 图一：Before Rayleigh Fading1 #上图为QPSK相位图，由图可以看出2比特码元有四种。
图二：After Rayleigh Fading #从上图可以看出，信号通过瑞利信道后，满足瑞利分布，相位和幅度发生随机变化，所以图三中的相位不是集中在四点，而是在四个点附近随机分布。 图三：Impulse Response #从冲激响应的图可以看出相位在时间上发生了偏移。
Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术 本栏目责任编辑：冯蕾 第8卷第5期(2012年2月) 常用无线通信技术简介 陈高锋 （杨凌职业技术学院，陕西杨凌712100） 摘要：随着社会的不断进步和发展，通信与交流已经成为人们工作和生活中非常重要的部分，无线通信技术以其成本低、扩展性好、使用方便等优势，近些年而得到了长足的发展和广泛的应用。该文从远距离和近距离两个方面分别介绍了常用的无线通信技术。关键词：无线通信；远距离；短距离 中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)05-1062-03 Introduction to Wireless Communication Technology Used CHEN Gao-feng （Yangling Vocational&Technical College,Yangling712100,China） Abstract:With the continuous progress and development，communication and exchange of work and life has become a very important，wireless communications technology with its low cost,scalable,easy to use and other advantages,and in recent years has been considerable development and a wide range of applications.In this paper,both distance and close-introduced the popular wireless communication tech?nology. Key words:wireless communication;long distance;short distance 无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年，在信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。无线通信技术自身有很多优点，成本较低，无线通信技术不必建立物理线路，更不用大量的人力去铺设电缆，而且无线通信技术不受工业环境的限制，对抗环境的变化能力较强，故障诊断也较为容易，相对于传统的有线通信的设置与维修，无线网络的维修可以通过远程诊断完成，更加便捷；扩展性强，当网络需要扩展时，无线通信不需要扩展布线；灵活性强，无线网络不受环境、地形等限制，而且在使用环境发生变化时，无线网络只需要做很少的调整，就能适应新环境的要求。 1常用的远距离无线通信技术 目前偏远地区广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。它主要使用在较为偏远或不宜铺设线路的地区，如：煤矿、海上、有污染或环境较为恶劣地区等。 1.1GPRS/CDMA无线通信技术 GPRS(通用无线分组业务)是由中国移动开发运营的一种基于GSM通信系统的无线分组交换技术，是介于第二代和第三代之间的技术，通常称为2.5G。它是利用“包交换”概念发展的一种无线传输方式。包交换就将数据封装成许多独立的包，再将这些包一个一个传送出去，形式上有点类似寄包裹，其优势在于有资料需要传送时才会占用频宽，而且是以资料量计价，有效的提高网络的利用率。GPRS网络同时支持电路型数据和分组交换数据，从而GPRS网络能够方便的和因特网互相连接，相比原来的GSM网络的电路交换数据传送方式，GPRS的分组交换技术具有实时在线、按量计费、高速传输等优点[1]。 CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，是由中国电信运行的一种基于码分技术和多址技术的新的无线通信系统，其原理基于扩频技术。其最早是由于军事上对高质量无线通讯技术的需要而开发设计。CDMA在数据传送过程中，将数据用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使数据信号的带宽被扩展，然后经载波调制将数据发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，进行相反过程的处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号从而进行解扩，以实现数据传输。其特点是抗干扰能力强、抗衰落能力强、信号隐蔽性强、抗截获的能力强、可以多用户同时接收发送。 1.2数传电台通信 数传电台是数字式无线数据传输电台的简称。它是采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的一种无线数据传输电台。数传电台的工作频率大多使用220～240MHz或400～470MHz频段，具有数话兼容、数据传输实时性好、专用数据传输通道、一次投资、没有运行使用费、适用于恶劣环境、稳定性好等优点。数传电台的有效覆盖半径约有几十公里，可以覆盖一个城市或一定的区域[2]。数传电台通常提供标准的RS-232数据接口，可直接与计算机、数据采集器、RTU、PLC、数据终端、GPS接收机、数码相机等连接。传输速率从9600到19200bps，误码低于10-6(-110dBm时)，可工作于单工、半双工、时分双工TDD、全 收稿日期：2012-01-15 作者简介：陈高锋（1976-），男，陕西杨凌人，讲师，硕士研究生，主要从事程序设计，嵌入式系统等方面的教学研究工作。 E-mail:info@https://www.doczj.com/doc/9d11567533.html, https://www.doczj.com/doc/9d11567533.html, Tel:+86-551-56909635690964 ISSN1009-3044 Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术 Vol.8,No.5,February2012 1062
中原工学院 课程设计任务书
目录 1、概述 (3) 2、设计要求 (4) 2.1、课程设计组织形式 (4) 2.2、课程设计具体要求 (4) 2.3、分析容要求 (5) 3、软件简介 (5) 4、设计容原理简介 (8) 4.1、2DPSK系统组成原理 (8) 4.2、误比特率（BER：Bit Error Rate） (8) 4.3、2DPSK系统误比特率测试的结构框图 (9) 4.4、相干2DPSK系统误比特率测试的仿真模型的建立 (10) 4.5、仿真结果及相干2DPSK系统误比特率曲线绘制 (11) 5、仿真模型的建立及结果分析 (11) 5.1 2DPSK的高频差分解调 (11) 5.2 2DPSK高频相干解调 (12) 5.3 2DPSK低频相干解调 (14) 5.3.1 2DPSK相干解调仿真图 (14) 5.3.2 观察并分析“分析窗口”的波形 (15) 5.4低频差分解调 (18) 6、总结及心得体会 (22) 7、参考文献 (23)
1、概述 《通信原理》课程设计是通信工程、电子信息工程专业教学的重要的实践性环节之一，《通信原理》课程是通信、电子信息专业最重要的专业基础课，其容几乎囊括了所有通信系统的基本框架，但由于在学习中有些容未免抽象，而且不是每部分容都有相应的硬件实验，为了使学生能够更进一步加深理解通信电路和通信系统原理及其应用，验证、消化和巩固其基本理论，增强对通信系统的感性认识，培养实际工作能力和从事科学研究的基本技能，在通信原理的理论教学结束后我们开设了《通信原理》课程设计这一实践环节。 Systemview是ELANIX公司推出的一个完整的动态系统设计、模拟和分析的可视化仿真平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等各个领域， Systemview 在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。它作为一种强有力的基于个人计算机的动态通信系统仿真工具，可达到在不具备先进仪器的条件下也能完成复杂的通信系统设计与仿真的目的，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证，尤其适合于无线、无绳、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统；并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频/模拟电路（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。在通信系统分析和设计领域具有广阔的应用前景。 在本课程设计中学生通过运用先进的仿真软件对通信系统进行仿真设计，既可深化对所学理论的理解，完成实验室中用硬件难以实现的大型系统设计，又可使学生在实践中提高综合设计及