鐵水運輸動(dòng)態(tài)監測系統無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)設計
加入技術(shù)交流群
WIT915是美國DIGTAL WIRELESS公司的擴頻通信收發(fā)機。WIT915采用組合擴頻技術(shù)，能夠抗噪聲和多徑衰落，并且同時(shí)支持CSMA通信協(xié)議和點(diǎn)對點(diǎn)的通信。WIT915擴頻通信機的低功耗和小體積很適用于車(chē)載臺使用。其技術(shù)指標如下：
（1）工作頻段：903～907MHz，21個(gè)信道，具有自動(dòng)尋找干凈信道的能力；
（2）4級可調發(fā)射功率，從1mW～1W，最大功率要求符合美國FCC標準，并且功率可自適應調整；
（3）全雙工數據速率可達19200bps，半雙工數據速率可達51200bps；
（4）射頻帶寬：700kHz，信道間隔1.2MHz；
（5）采用0dB天線(xiàn)，在視距情況下，傳數距離可達1.8km；
（6）在半雙工情況下，數據收發(fā)轉換時(shí)間小于0.5ms。
在無(wú)線(xiàn)通信數傳網(wǎng)設計中，通信控制器的設計十分重要。因為對擴頻通信機的控制以及無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)通信協(xié)議的執行都要通過(guò)通信控制器來(lái)實(shí)現。在鐵水運輸動(dòng)態(tài)監測系統中，采用PC/104作為通信控制器，相對于采用單片機作為內核的通信控制器來(lái)說(shuō)，能夠減少產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)費用，降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品的性能。PC/104具有超小尺寸（90mm×96mm），較低的功耗（典型為1～2W/模塊），獨有的棧接總線(xiàn)消除了底板與插座的成本和空間。PC/104的CPU系列產(chǎn)品為嵌入應用提供了高集成化的模塊，并且與IBM PC/AT休系兼容，在PC上調試好的程序可以直接移植到PC/104使用。
選用的PC/104 CPU模塊為CoreModule CM/486-2。CM/486模塊提供了PC/AT母板的全部功能和一線(xiàn)附加卡的功能，該模塊具有CP/AT和MS-DOS全兼容的標準硬件和軟件資源。其主要指標如下：
（1）CPU為CX486SLC-2，50MHz內部時(shí)鐘頻率；
（2）在板內存可選為2M、4M或16M字節；
（3）7個(gè)DMA通道（相當于8237）；
（4）15個(gè)中斷通道（相當于8259）；
（5）三個(gè)可編程計數/定時(shí)器；
（6）16位擴展總線(xiàn)；
（7）和PC完全兼容的兩個(gè)串行口和一個(gè)并行口；
（8）帶有可啟動(dòng)系統的固態(tài)盤(pán)；
（9）帶有PC所不具有的看門(mén)狗定時(shí)器。
2.3 通信控制器和擴頻通信機的連接關(guān)系
擴頻通信機AirLink和WIT915的外部數據控制接口是與PC兼容的異步串行RS-232接口。因此，由PC/104構成的通信控制器與擴頻通信機AirLink和WIT915的硬件連接非常簡(jiǎn)單和方便，只需將擴頻通信機的外部數據控制接口直接連到PC/104的串行口即可，由在PC/104中運行的軟件控制擴頻通信機的數據收發(fā)即可。
圖2、3所示為通信控制器和擴頻通信機的兩種連接方式。其中圖2為中繼站的連接方式，圖2為移動(dòng)車(chē)輛的連接方式。
3 無(wú)線(xiàn)通信方式的設計與實(shí)現
3.1 中繼站與中心站
中心站的AirLink擴頻通信機與各個(gè)中繼站的AirLink擴頻通信機間構成一種星型網(wǎng)絡(luò )通信模式。中心站的AirLink擴頻通信機設置為主模式。中繼站的AirLink擴頻通信機設置為從模式，采用半雙工的通信模式，由中心站的通信控制器采用輪詢(xún)的方式控制AirLink擴頻通信機和各個(gè)繼站進(jìn)行數據傳輸交換。中心站分別從各個(gè)中斷站采集各中繼站收到的車(chē)輛信息，然后按一定間隔向所有中繼站廣播車(chē)輛DGPS定位所需要的差分數據。各個(gè)中斷站設置有不同代號。各中繼站通信控制器收到中心站發(fā)出的信息后，首先判斷是否是中心站取車(chē)輛信息。若是，再判斷中心站所發(fā)出的站代號是否與事先設定的本站代號一致；若一致，則將中斷站收到的車(chē)輛位置數據發(fā)送到中心站；若不一致則不進(jìn)行處理。若中斷站通信控制器判斷中心站發(fā)出的是廣播差分數據，則將此數據通過(guò)WIT915擴頻通信機轉發(fā)到車(chē)載設備。因為各中繼站和中心站的AirLink擴頻通信機接收電平已調到AirLink擴頻通信機手冊所需求的能夠以10 -8誤碼率傳輸數據的電平，因此，中心站和中繼站采用簡(jiǎn)單的ARQ方式和CRC校驗就可保證數據的可靠傳輸和交換。
評論