基于GPRS的嵌入式系统无线通信技术的研究

兰州理工大学硕士学位论文基于GPRS的嵌入式系统无线通信技术的研究姓名：王栋申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：李战明20080501基于GPRS的嵌入式系统无线通信技术的研究作者：王栋学位授予单位：兰州理工大学相似文献(10条)1.学位论文李希喆基于6502嵌入式系统的短距离无线通信研究与实现20056502是最早由RockWeU公司生产的一种功能良好的8位微处理机，它也是目前国内电子辞典厂家使用最广泛的一种MCU。随着技术的进步和市场的发展，在低价电子辞典用实现一定功能的无线通信功能，将是电子辞典市场一个新的增长点。本文讨论的主要内容，就是以6502MCU为核心的嵌入式系统中，短距离无线通信功能的技术研究与实现。本论文针对电子辞典市场的需要，主要贡献如下：1．综述了短距离无线通信的研究目标以及已有的软硬件实现技术。2．设计并完成点对点无线通信协议，为名人电子辞典系列产品提供了一套可靠的短距离无线通信解决方案。该方案已经在名人公司新一代电子辞典中得到应用。由此，名人电脑科技有限公司成为国内第一家拥有短距离无线通信技术的电子辞典生产研发企业，填补了行业空白。2.期刊论文曹玲芝.石军.任亚萍.Cao.Lingzhi.Shi.Jun.Ren.Yaping无线通信在嵌入式系统中的应用-微计算机信息2005,(32)本文介绍了无线数传模块在嵌入式系统中的应用,嵌入式处理器与无线模块的硬件接口设计,无线模块的驱动程序的编写,预约式点对多点无线通信的传输协议的制定以及实现.为无线通信在嵌入式系统中的应用提供了有效的方案.3.学位论文黄学雷无线局域网在嵌入式系统中的应用200621世纪是信息的时代，是无线通信蓬勃发展的时代。目前无线通信还处在PersonatoPersona时代(即个人通信)，并逐步向PersonatoDevice(人物通信)，DevicetoDevice(物物通信)时代过渡。随着该时代的到来，越来越多的嵌入式设备渴望摆脱线缆的束缚和具备与人、设备进行无线通信的能力。在此，以WLAN(WirelessLocalAreaNetwork，无线局域网)、Bluetooth(蓝牙)等为代表的短距离无线通信技术将扮演着举足轻重的角色。融合嵌入式技术与无线局域网通信技术的嵌入式系统，具备突出的无线通信的能力，是目前与未来的发展热点之一。本文研究了ARM硬件系统架构；板级Bootloader设计；嵌入式Linux内核分析与移植；USB设备驱动程序的设计；TCP／IP协议栈移植；应用程序设计；重点进行了嵌入式无线网卡设计，并进行了无线网卡驱动程序和无线网卡配置管理程序的设计，这是系统实现无线通信的关键。论文首先分析了无线通信的现状及相关的新技术，对无线局域网技术在嵌入式系统应用的意义进行了研究。然后设计了无线局域网在嵌入式系统中应用的软硬件总体结构，其中硬件电路设计的重点在设计以S3C2410X芯片为微处理器的主板和自主设计的以SIS163U无线网卡芯片为核心的嵌入式无线网卡上，主板和嵌入式无线网卡通过USB接口相连。软件设计是在硬件电路设计的基础上，构建交叉开发环境，设计BootLoader，移植uClinux嵌入式操作系统，在LinuxUSB总线驱动程序和主控制驱动程序的支持下，设计了设备驱动程序，尤其在分析研究了无线网卡芯片的固件和Linux下无线局域网API的基础上，进行的嵌入式无线网卡驱动程序和无线网卡配置管理程序的开发，以及TCP／IP协议栈移植，为无线通信的实现奠定了基础。最后，设计了应用程序，进行系统的功能性测试，并把该系统成功应用到电网远程抄表系统中。现有的无线局域网还局限在迅驰笔记本在HotSpot(热点)无线上网，或者带无线网卡的PC机借助AP进入Internet，应用领域狭窄。把无线局域网引入到嵌入式系统的嵌入式系统，使得嵌入式系统也具备无线通信的能力，可以应用在工业现场、民用和商用等更广阔的领域，这是本文的主要特色之处。通过在嵌入式系统中移植TCP／IP协议，设计嵌入式无线网卡的无线驱动程序，从而使嵌入式系统具备了无线通信的能力。4.学位论文许爱会基于蓝牙与WLAN的嵌入式系统无线通信研究2005本文分析研究蓝牙技术的特点、协议及应用框架，结合嵌入式系统的设计开发原理，设计出了基于蓝牙技术的嵌入式无线通信系统，给出了系统的硬件设计及其核心通信协议中主机控制器接口、逻辑链路控制和适配协议、服务发现协议的实现，以及与嵌入式操作系统的接口。本文分析研究了基于802.11标准的无线局域网的拓扑结构和服务，设计出了基于802.11b标准的嵌入式无线通信系统，给出了系统的硬件设计及嵌入式TCP/IP协议实现，以及与嵌入式操作系统的接口。本文研究了蓝牙嵌入式系统与无线局域网嵌入式系统互连方式，设计了两种系统互连，进而接入因特网提出了设计方案，给出了蓝牙接入点的实现方案。5.期刊论文姜昊.凌志浩.JiangHao.LingZhihao基于音视频信息的无线通信装置设计与实现-自动化仪表2007,28(3)随着无线技术和多媒体技术的不断发展,基于嵌入式系统的无线产品日渐风靡.讨论了如何采用8位微处理器、音频压缩/解压缩芯片、无线模块、摄像头、OLED等器件设计制作音/视频多媒体无线通信装置的方法,探讨了装置的硬件设计和软件实现细节,描述了在ETUSBWICE环境下开发和调试软件的过程,完成了具有音视频无线通信的装置制作.6.学位论文袁征峰基于嵌入式系统高速无线通信驱动程序的设计与实现2008随着工业控制、物流标识、数据采集及交换业务的快速增长，对高速无线数据传输提出新的需求。同时，采用TETRA标准的数字集群通信终端数据带宽较窄，高速数据传输存在应用瓶颈。为解决这一问题，本课题提出将高速无线传输模块集成于TETRA集群终端的方案，可在通信的距离与传输速率方面，与数字集群通信系统形成功能互补，扩展集群终端的应用范围。本课题以TETRA数字集群移动终端项目为背景，在TETRA数字集群终端硬件平台上，实现高速无线数据传输功能。工作的重点在于WindowsCE操作系统下无线网卡驱动程序设计与实现。本课题首先提出使用PXA270处理器的SSP串口与AzureWave公司无线网卡模块GH320进行通信的方案，并完成硬件平台的构建。在驱动程序的设计环节中，以WindowsCE驱动体系与网络驱动接口规范（NDIS）为基础，实现了包括小端口驱动程序、SSP接口的初始化，中断、DMA的初始化及Firmware固件的下载设计。同时，通过API驱动接口实现了操作系统对硬件设备的控制。对无线网卡驱动的封装与加载以及WindowsCE系统的定制也进行了详细阐述。文章最后给出了无线网卡驱动程序加载与测试的结果。通过网络浏览及数据传输测试，表明该驱动程序是可靠有效的。最终，本课题提出的在TETRA数字集群终端集成802．11g高速无线通信模块方案，实现了短距离高速数据传输的目的，并在实际中得到了应用。7.学位论文谢海波嵌入式Linux的研究及其在一种无线通信数据处理机中的应用2003该文主要研究了嵌入式Linux操作系统,并根据其的特点将一个改造过的嵌入式Linux操作系统应用于一种以GPRS作为通信手段的无线通信数据处理机中.文章在介绍了嵌入式系统的一些特点及其开发模式之后,引出了嵌入式操作系统在嵌入式系统领域的重要地位.通过对几种实时操作系统的分析,将实时操作系统与通用操作系统进行了比较,从而得出Linux操作系统在嵌入式系统领域的主要一些优缺点.嵌入式Linux操作系统在应用过程中还存在着实时化和嵌入化不足的缺点,而这些也正是嵌入式Linux操作系统目前在国内外研究的热点.文章通过对国内外几种流行技术进行了对比介绍,并自己对Linux进行了几种针对性的改造,分析了改造结果,得出嵌入式Linux操作系统实时化和嵌入化改造后的结论.对于GPRS技术的研究及其在嵌入式Linux操作系统中的应用也是该文的一个重要内容.利用GPRS作为通信手段进行数据传输具有技术新、效果好、可平滑技术升级等特点,文章所描述的系统在GPRS业务一经推出之后便迅速推出产品抢得先机,这也是嵌入式系统领域在所谓后PC时代应用的一个典型例子.8.期刊论文耿新民.孙锦中.GENGXin-min.SUNJin-zhong基于ARM和GPRS的无线通信系统设计-仪表技术2009,(1)介绍一种嵌入式系统利用GPRS技术进行无线通信的设计.在设计中采用SamSung公司的ARM7CPU控制GPRSmo-dem来接入Internet,实现无线数据传输.文中描述了系统的硬件构成扣PPP协议以及精简的TCP/IP协议的软件实现.该设计能广泛应用于无线抄表,远程监控领域,具有较高实用价值.9.学位论文程颖无线通信远程监护系统研究2003日新月异的计算机科学为远程医疗的发展带来了无穷的活力.随着无线通信技术、电子信息技术的发展,计算机发展已经进入移动时代,以掌上电脑(PDA)为代表的嵌入式系统日益普及,在移动中使用计算机、将移动的主体通过网络与庞大的数字空间无缝的结合在一起,实现随时随地的医疗监护不再是天方夜谭.远程监护技术是近年来远程医疗中的一个研究热点,也是一个相对薄弱的环节.针对目前国内研究中便携式监护设备多为有线通信,设备软硬件升级困难、数据格式不通用等问题,本文提出并研究了可无线通信的远程监护系统.论文首先介绍了远程监护系统的研究背景、研究现状并分析了目前存在的问题,提出研究目标.接着阐述相关背景知识,为无线通信远程监护系统的研究提供理论基础.然后对无线通信远程监护系统进行总体规划设计;分析各种无线接入技术及其应用系统,选择GPRS网络作为无线通信网络,并对GPRS相关通信原理及移动终端连接网络流程进行分析研究,确定具体接入方式;分析设计监护中心功能、实现原理及应用程序.对于研究重点——移动监护设备,参考虚拟医学信号仪器的模块化结构、采用先进的嵌入式系统(WindowsCE)、参照国际标准IEEE1073对其进行了规划研究设计.通过对无线数据传输的分析处理,保证了数据传送的带宽、可靠性和波形的连续性,并设计数据压缩方案;对应用软件中的数据采集和无线通信模块进行原理分析和具体设计.通过信号采集传输实验验证了系统的可行性.最后进行了全文总结和展望.本文为基于无线通信的远程监护系统提供了新的思路和方法,解决或改进了目前远程监护系统研究中的一些问题,同时可为其它远程无线数据传输系统的研究提供参考.本课题研究主要涉及远程医疗、虚拟医学信号仪器、医院资料传输系统及其相关国际标准、无线通信技术、网络通信技术、计算机通信接口、嵌入式开发等技术.10.学位论文姚永嵌入式系统中的蓝牙应用研究2006嵌入式计算机系统与无线通信应用的智能化与多媒体化趋势已日益明朗，无论是以GSM、WCDMA为代表的广域移动通信还是以Bluetooth(蓝牙)、WLAN(无线局域网)为代表的短距离通信技术，在全球一体化的信息社会中都发挥着举足轻重的作用。融合具备无限潜力的嵌入式技术与蓝牙通信技术，构建集电子、计算机、与通信技术于一体的嵌入式蓝牙应用系统，是目前与未来发展的方向之一。本文内容主要涉及ARM体系架构及Bootloadcr设计，嵌入式Linux内核分析与移植，蓝牙协议栈研究与应用设计等。嵌入式蓝牙应用系统是一个融合计算机、电子、通信技术的软硬件综合体。硬件平台采用ARM7,TDMI嵌入式微处理器。软件平台的核心，采用针对无MMU(内存管理单)CPU而设计的uClinux嵌入式操作系统，选择依据是ARM7,TDMI内核的微处理器无MMU。此外，研究的重点之一，蓝牙协议栈采用优秀的开源协议栈BlueZ。论文首先描述了嵌入式系统与无线通信的发展及相关新技术，并分析了蓝牙技术的应用现状和发展趋势，对蓝牙技术在嵌入式系统中应用的意义进行了阐述。然后提出了嵌入式蓝牙应用系统的软硬件总体结构，并逐步对硬件电路设计和软件模块设计进行了细化。其中硬件电路重点在ARM应用板与蓝牙硬件模块电路设计。软件设计中，首先