基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的核電裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

CC2420采用O-QPSK調(diào)制方式，圖4為O-QPSK信號(hào)產(chǎn)生電路，Tb／2的延遲電路是為了保證I，Q兩路碼元偏移半個(gè)碼元周期。BPF的作用是形成QPSK信號(hào)的頻譜形狀，保持包絡(luò)恒定。O-QPSK信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

OQPSK信號(hào)可以采用正交相干解調(diào)方式解調(diào)，如圖5所示，Q支路在時(shí)間上偏移了Tb／2，所以抽樣判決時(shí)刻也應(yīng)偏移Tb／2，以保證對(duì)兩支路交錯(cuò)抽樣。由此可以看出，O-QPSK克服了180°的相位跳變，信號(hào)通過(guò)BPF后包絡(luò)起伏小，性能得到了改善，由此受到了廣泛重視。利用此芯片開(kāi)發(fā)的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率高達(dá)250 Kb／s，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的快速組網(wǎng)。

CC2420與LM3S1138的連接十分簡(jiǎn)單，通過(guò)連接4線(xiàn)(SI，SO，SCLK，CSn)的同步串行接口SSI就可以方便設(shè)置芯片的工作模式，并實(shí)現(xiàn)讀／寫(xiě)緩存數(shù)據(jù)、讀／寫(xiě)狀態(tài)寄存器等。通過(guò)控制FIFO和FIFOP管腳接口的狀態(tài)可設(shè)置發(fā)射／接收緩存器。對(duì)于傳感器的使用，微處理器內(nèi)嵌了溫度傳感器，擁有8通道10位ADC，采樣速率可達(dá)1 MSPS，ADC模塊含有一個(gè)可編程的序列發(fā)生器，它可在無(wú)需控制器干涉的情況下對(duì)多個(gè)模擬輸入源進(jìn)行采樣。每個(gè)采樣序列均對(duì)完全可配置的輸入源、觸發(fā)事件、中斷的產(chǎn)生和序列優(yōu)先級(jí)提供靈活的編程。如果單采集溫度信號(hào)，那么微處理器可以輕松地實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集，如需采集機(jī)械振動(dòng)信息，那么只要接人相應(yīng)的加速度傳感器與電荷放大器就可以實(shí)現(xiàn)，為了試驗(yàn)方便，本課題先以溫度的測(cè)量來(lái)驗(yàn)證算法的效果。由于篇幅原因，僅簡(jiǎn)單介紹ADC初始化：

至于基站的設(shè)計(jì)，由于主流電腦大多都沒(méi)有串口或并口，都是用USB 2．0接口來(lái)實(shí)現(xiàn)通信。為此本系統(tǒng)采用FTDI公司的FT2232D與串行CMOS E2PROM芯片CAT93C46結(jié)合，如圖6所示，通過(guò)這種方式，只需要一根USB線(xiàn)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)基站的供電、下載程序到基站、與基站實(shí)現(xiàn)雙邊通信。這樣就大大簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)。