基于無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)設計

0 引 言
無線傳感器網(wǎng)絡就是一種RGS系統(tǒng)(遠程地面傳感器系統(tǒng))，它是一種利用多種傳感器作為綜合情報采集元件，進行數(shù)據(jù)融合、編碼等處理后，發(fā)送給指揮中心，處理還原后在監(jiān)控平臺顯示出來的探測系統(tǒng)。它集傳感器技術、圖像探測技術、震動探測技術、聲音探測技術、無線通信技術、數(shù)字編碼壓縮技術、信息融合技術及計算機技術為一體，是由多種高新技術集成的綜合性技術。無線多傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

(1)系統(tǒng)前端傳感器及GPS模塊——信號采集部分：主要是由圖像、聲音、震動以及紅外傳感器組成的探測單元和GPS模塊構成，負責完成戰(zhàn)場信息監(jiān)測任務。

(2)信息傳輸部分：主要負責將采集到的信息壓縮編碼和進行遠距離無線傳輸。

(3)指揮中心測控平臺部分：主要完成對監(jiān)測單元的遠程控制及信號接收任務，并對搜集到的各種信息進行融合處理、分析。將處理結果提供給指揮中心人員，使他們能及時準確地把握戰(zhàn)場態(tài)勢，做出相應的決策。

本文主要是對無線傳感器網(wǎng)絡中圖像傳輸系統(tǒng)的硬件設計與軟件編程的思想。

1 發(fā)射端調制解調器硬件電路設計和工作原理

調制解調器硬件電路在發(fā)射方和接收方，由于所需完成的任務不同，實際上是不一樣的。發(fā)射方調制解調器電路原理圖如圖1所示。

系統(tǒng)使用+5 V的電源由無線電臺的電池變換后供給。MSM7512 B使用專用的3．579 545 MHz的晶體，由于其內部有接地電容，不用外接補償元件；單片機使用頻率為11．059 2 MHz的晶體，主要是為了在波特率設置時，可以取得準確的波特率，能有效避免定時器工作產生的積累誤差，外接的補償元件是二個30 pF電容。為了防止單片機程序運行時的誤操作，應將單片機EA／VPP端(31腳)置高電平，確保單片機訪問內部的程序存儲器。由于調制解調芯片MSM7512B和單片機W77E58都支持TTL電平，所以單片機的第一串行通信口TXD，RXD可以直接與MSM75125B的XD和RD相連；單片機的P1．0，P1．1分別連接：MSM7512B的MOD2和MOD1，按通信的要求，在收發(fā)之間轉換，以控制調制解調芯片的工作狀態(tài)；P1．4則控制無線電臺收／發(fā)狀態(tài)的轉換(PTT)。MSM75125B的AO和AI分別通過接口電路與無線電臺的送／受話器相連。作為系統(tǒng)外部監(jiān)視的顯示電路全部由發(fā)光二極管和電阻構成，其中紅色發(fā)光二極管D1為電源指示，亮則表示系統(tǒng)的初始化過程正確；黃色發(fā)光二極管D2為發(fā)送正確指示，系統(tǒng)每正確完成一次數(shù)據(jù)發(fā)送任務，它應閃爍一次；D3為載波檢測指示，如果亮則表示調制解調器檢測到了信道中的有效載波信號；D4為數(shù)據(jù)傳輸指示，系統(tǒng)在發(fā)送數(shù)據(jù)時它就開始閃爍，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。如果前端傳感器有數(shù)據(jù)需要傳送時，產生一個下降沿脈沖，觸發(fā)單片機的外部中斷INTO(P3．2)，單片機響應中斷后，將前方來的8位并行數(shù)據(jù)由P2口(P2．0～P2．5)讀入，由于P2口內部有上拉電阻，因此作為輸入口時，可用TTL或MOS電路驅動，而不要外加上拉電阻。W77E58的串行通信口2可留作系統(tǒng)的擴展口備用。2 接收方調制解調器與單片機的接口電路

接收方調制解調器電路與戰(zhàn)場傳感器方調制解調器電路在單片機和調制解調芯片的使用和控制是一樣的。所不同的是：單片機的第二串行口通過電平轉換電路與計算機的RS 232C口相連，把接收到的數(shù)字信號傳送給微機。接收方調制解調器與單片機的接口電路如圖2所示。發(fā)光二極管顯示電路作用也不完全相同，其中D1～D8為接收數(shù)據(jù)顯示，它能把正確接收的數(shù)據(jù)以二進數(shù)的形式顯示出來，D9為系統(tǒng)的電源指示，D10為發(fā)送正確指示，D11為載波檢測指示，D12為數(shù)據(jù)傳送指示。