论文摘要
本文针对实际的应用场合,设计并实现了以高速嵌入式处理器S3C2410A为核心,以高容量低功耗的FPGA为辅助处理器,同时结合射频芯片nRF24L01的高速无线传输能力的一种高速的移动自组织网络节点。文中详细地阐述了节点的各个功能模块的设计原理和实现细节,并对通信距离、功耗、传输速率等参数进行了测试;测试结果表明,无线自组织网络节点能满足实际应用的需求。另外本文还详细的介绍了在S3C2410A上开发基于VxWorks的BSP的过程,包括设计步骤和具体实现,并完成了VxWorks的移植。同时本文还研究和实现了应用于移动自组织网的两种MAC协议,即CSMA/CA和TDMA协议,详细的介绍了这两种协议的参数设计和实现过程,并对它们的组网性能进行了测试,重点分析了丢包率、时延以及吞吐量等性能参数,最后给出了CSMA/CA和TDMA两种MAC的性能比较。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 研究的背景和意义1.2 移动自组织网中的多址接入协议1.3 本文的主要工作第二章 移动自组织网络节点的设计与实现2.1 Ad hoc 网络节点结构2.1.1 Ad hoc 网络的组成2.1.2 Ad hoc 网络的协议栈2.2 节点的设计2.2.1 处理器的选择与设计2.2.2 通信模块设计2.3 节点的实现2.3.1 处理器模块的介绍2.3.2 存储模块的实现2.3.3 接口模块的实现2.3.4 电源模块的实现2.3.5 通信模块的实现2.4 VxWorks 在S3C2410A 上的BSP 移植2.4.1 VxWorks 的介绍2.4.2 BSP 的概念与设计过程2.4.3 基于S3C2410A 的BSP 实现过程2.5 本章小结第三章 MAC 的设计与实现3.1 Ad hoc 网络中MAC 协议的简单介绍3.1.1 Ad hoc 网络中MAC 协议的分类3.1.2 单信道MAC 协议介绍3.2 CSMA/CA 的实现3.2.1 802.11MAC 协议介绍3.2.1.1 载波侦听机制CSMA/CA3.2.1.2 RTS/CTS/Data/ACK 四次握手协议3.2.2 CSMA/CA 的帧格式3.3 TDMA 的实现3.3.1 网络的同步原理3.3.1.1 同步基准3.3.1.2 TDMA 帧结构3.3.1.3 网络初始化3.3.1.4 时隙管理3.3.2 TDMA 的FPGA 实现第四章 系统测试4.1 系统硬件测试4.1.1 通信距离的测试4.1.2 传输速率4.1.3 系统功耗4.2 CSMA/CA 的测试4.2.1 测试条件4.2.2 测试结果与分析4.3 TDMA 的测试4.3.1 测试条件4.3.2 测试结果与分析4.4 TDMA 与CSMA/CA 的比较4.4.1 丢包率的比较4.4.2 吞吐量的比较第五章 结束语致谢参考文献发表论文
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