基于北斗信号的短距离无线中继模块设计.doc

摘要:我国北斗卫星导航系统的逐步完善，带动了国内许多相关产业的快速发展。北斗卫星通信已经应用到农业、工业、商业等多个领域。然而，传统的北斗卫星接收设备只能对接收设备所在的位置进行定位。这对于一些危险区域或人类不可到达区域的定位有着极大的局限性。在实际应用中，监测中心需要对多个监测点进行定位，实时接收、处理各监测点的定位数据，并向各监测点传达指令。为了实现监测中心与各监测点之间的双向通信，需要进行信号中继传输。然而，有线中继传输不仅需要耗费高额成本，而且部署难度大。因此，无线中继传输是最为合理的选择。本文围绕对北斗卫星信号进行短距离无线中继传输，进行了五个方面的工作。

第一，介绍北斗导航系统以及2.4GHz无线通信的发展现状；

第二，阐述各种无线通信方案的优缺点，选择XN297LBW作为无线通信模块的解决方案；

第三，完成短距离无线中继发射模块和接收模块的设计；

第四，分析发射模块、接收模块软件设计的流程；

第五，验证模块的功能、测试不同条件下模块的性能。

该短距离无线中继模块，不仅实现了对北斗卫星信号的中继传输，而且达到了对传输精度以及传输距离的要求，提高了北斗卫星接收设备的灵活性、便捷性、实用性，具有巨大的使用价值及推广意义。

关键词:北斗卫星信号；无线通信；中继传输

目录

摘要

Abstract

第1章 课题背景-4

第1.1节 北斗卫星通信-4

第1.2节 无线通信技术-4

第2章 设计方案-5

第2.1节 2.4GHz无线通信-6

第2.2节 芯片选型-6

2.2.1 无线通信芯片-6

2.2.2 主控芯片-7

第2.3节 总体设计-8

第3章 模块设计-9

第3.1节 无线中继发射模块-9

3.1.1 电源管理电路-10

3.1.2 主控芯片电路-11

第3.2节 无线中继接收模块-12

3.2.1 TFT液晶电路-13

第3.3节 无线通信模块-14

3.3.1 三线SPI接口-14

3.3.2 原理图设计-16

3.3.3 PCB设计-16

第4章 软件设计-19

第4.1节 数据通信模式-19

第4.2节 发射模块程序设计-21

第4.3节 接收模块程序设计-23

第4.4节 一对多模式-25

第4.5节 北斗信号处理-26

第5章 性能测试-28

第5.1节 信号波形测试-28

第5.2节 通信结果显示-29

第5.3节 通信距离测试-31

第6章 总结与展望-33

第6.1节 设计总结-33

第6.2节 展望-33

致谢-34

参考文献-35

附录-36