基于CSS技術(shù)無線測距系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子測量技術(shù)發(fā)展迅速，對(duì)電子測距系統(tǒng)的研究是最近的熱點(diǎn)話題，它開始從國家軍事、航天領(lǐng)域逐漸應(yīng)用到日常生活當(dāng)中，對(duì)測量范圍，測量精度，測量靈活性和安全問題等的關(guān)注度也日益提高。本文就是在這個(gè)大背景下，基于測距領(lǐng)域在日常生活中相對(duì)遠(yuǎn)距離精度問題進(jìn)行研究。
　　在本系統(tǒng)的硬件選型和配置方面，選用AVR單片機(jī)ATmega1280作為核心控制芯片，并設(shè)計(jì)了ATmega1280的外圍硬件電路；通過nanoPAN5375射頻

2、模塊及外圍電路實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的測距和通信，nanoPAN5375射頻模塊集成了所有必需的元器件，是一個(gè)完整的射頻模塊，其外圍電路也因此變得簡單；采用LM9033A LCD液晶顯示器，將系統(tǒng)測得距離以及其他信息更直觀的顯示給用戶；選用的RS232作擴(kuò)展接口使其可以與PC機(jī)傳輸信息或者做一些更為復(fù)雜的處理和運(yùn)算；設(shè)計(jì)采用充電鋰離子電池供電，為射頻模塊、單片機(jī)和其他芯片供電，具有較好的靈活移動(dòng)性。
　　本設(shè)計(jì)中軟件部分是重點(diǎn)，nanoPAN

3、5375驅(qū)動(dòng)程序主要由四個(gè)模塊組成，通過對(duì)函數(shù)的調(diào)用，可以完成對(duì)nanoPAN5375的操作。驅(qū)動(dòng)程序提供了一個(gè)API，這個(gè)API采用的是分層結(jié)構(gòu)，將欲實(shí)現(xiàn)的操作在較底層封裝在函數(shù)里，而較高層的可以通過對(duì)這些函數(shù)賦特定的值來實(shí)現(xiàn)這些操作。在nanoPAN5375 API中，啟動(dòng)測距和接受測距值兩個(gè)操作分別屬于發(fā)起操作和接受操作。對(duì)于主站來說，其任務(wù)是每隔十秒發(fā)起一次測距，并且在一定的條件下發(fā)起警報(bào)，所以主站軟件的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的

4、關(guān)鍵。從站點(diǎn)軟件需要解決的是配合主站點(diǎn)完成測距，并且在接收到消息后啟動(dòng)或關(guān)閉警報(bào)，從站點(diǎn)軟件也是基于nanoPAN5375 API。
　　使用CSS技術(shù)，載波頻率和數(shù)據(jù)時(shí)鐘可以在瞬間同步，快速建立無線連接。而基于 CSS（Chirp Spread Spectrum）技術(shù)建立的雙邊雙路對(duì)稱測距算法 SDS-TWR（Symmetric Double Sided Two Way Ranging），能夠有效抵抗多徑傳輸和噪聲的干擾，提高測