氣動(dòng)系統(tǒng)高速無線通信技術(shù)研究.pdf

1、21世紀(jì)，隨著智能制造在氣動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用，氣動(dòng)系統(tǒng)對高速無線化的需求也越來越顯著。因?yàn)闅鈩?dòng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸對時(shí)效性的嚴(yán)格要求，所以高速無線通信不僅體現(xiàn)在通信速率上，而且對于通信延時(shí)的要求也很高。因此對適用于氣動(dòng)系統(tǒng)高速無線通信的研究變得極為重要。
　　本文在研究常見的高速無線通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，對氣動(dòng)系統(tǒng)高速無線通信進(jìn)行了深入研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1)確定高速無線通信的技術(shù)路徑。在分析氣動(dòng)系統(tǒng)的有線傳輸特點(diǎn)基礎(chǔ)上，明確了通信

2、延時(shí)、通信速度以及通信模塊安裝等指標(biāo)要求，并研究了常見無線通信技術(shù)特點(diǎn)、傳輸速度和延時(shí)，進(jìn)而確定了一種自定義協(xié)議的高速無線通信技術(shù)路徑。
　　2)氣動(dòng)系統(tǒng)高速無線通信的軟硬件設(shè)計(jì)。首先詳細(xì)分析了造成通信延遲的原因、各個(gè)延時(shí)環(huán)節(jié)和降低通信延時(shí)的路徑，在此基礎(chǔ)上，通過Altium進(jìn)行了通信模塊的硬件電路設(shè)計(jì)，采用Keil開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行軟件程序設(shè)計(jì)。作為基本的通信模塊，天線結(jié)構(gòu)性能決定了通信效率，基于該無線技術(shù)的應(yīng)用場景對小型化的要求，天

3、線采用單極子結(jié)構(gòu)的PCB天線，利用HFSS仿真軟件進(jìn)行了驗(yàn)證分析，完成了高速無線通信的軟硬件搭建。
　　3)單節(jié)點(diǎn)高速無線通信測試與仿真。針對單節(jié)點(diǎn)通信做了大量實(shí)驗(yàn)測試，測試了不同通信距離時(shí)的通信延時(shí)，并結(jié)合OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真進(jìn)行了深入研究。為了提高通信效率、降低通信延時(shí)，利用HFSS對天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化分析，采用倒F型結(jié)構(gòu)PCB天線。
　　4)多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)高速無線通信測試與仿真。首先分析了常見的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)層次，并根