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用直擴MODEM和GPS實現(xiàn)的網(wǎng)型無線通信系統(tǒng)
摘要：提出了由直擴MODEM、GPS、通信控制器和DTE終端組成的網(wǎng)絡(luò)無線通信系統(tǒng)工作原理、組成及實現(xiàn)方法，給出了系統(tǒng)的硬件框圖和軟件流程圖，并介紹了它的一種典型應(yīng)用。關(guān)鍵詞：GPS接收機 直擴MDOEM 網(wǎng)型 通信系統(tǒng)
GPS（全球定位系統(tǒng)）是美國國防部為軍事目的而建立的，實現(xiàn)陸海空的導航和定位，可以提供兩種服務(wù)，其一為精密定位服務(wù)（PPS），使用P碼；其二為標準定位（SPS），使用C/A碼。同時，GPS還可以提供精確的秒脈沖信號，結(jié)合GPS數(shù)據(jù)中的時鐘信息，實現(xiàn)所需的系統(tǒng)時隙同步。
本文提出的系統(tǒng)正是根據(jù)GPS的這一特性，利用直擴MODEM和通信控制器，為DTE終端提供無線數(shù)據(jù)通信功能。系統(tǒng)為每個工作站設(shè)置不同的工作時隙，在GPS定時信息的協(xié)調(diào)下，完成系統(tǒng)內(nèi)各工作站之間數(shù)據(jù)的收/發(fā)。該系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)無線系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于軍事、交通、商業(yè)等領(lǐng)域。
1 系統(tǒng)組成及工作原理
系統(tǒng)由若干工作站組成。根據(jù)工作站的多少，劃分周期的長短；在一個周期內(nèi)，又分為若干個時隙，每個工作站分配一個發(fā)送時隙。在本系統(tǒng)中，周期為1s，每個時隙50ms，每個工作站利用GPS秒脈沖和數(shù)據(jù)信息，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的發(fā)磅時隙完成數(shù)據(jù)的發(fā)送。當一個工作站發(fā)送時，其余工作站都處于接收狀態(tài)，系統(tǒng)組成如圖1所示。
每個工作站包括：直擴MODEM、通信控制器、GPS接收機和DTE終端。直擴MODEM采用半雙工方式工作，通俗控制器控制它的收/發(fā)轉(zhuǎn)換，最高工作速率可達76.8kbps，本系統(tǒng)采用9.6kbps，數(shù)據(jù)格式為1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、1個停止位、無奇偶校驗位。通信控制器負責整個系統(tǒng)的控制工作，它完成三方面的工作：其一是接收GPS的秒脈沖信號和GPS的時間信息，為系統(tǒng)提供時隙定時；其二是與DTE終端進行數(shù)據(jù)交換；最后實現(xiàn)與直擴MODEM的數(shù)據(jù)交換。GPS接收機為通信控制提供秒脈沖信號和GPS的時間信息。DTE終端形成欲發(fā)送的信息并接收通信控制器送來的其它工作站的信息。無線直擴MODEM為工作站的收發(fā)信機，它的收發(fā)狀態(tài)由通信控制器管理。工作站的組成框圖如圖2所示。
本系統(tǒng)每個工作站發(fā)送一次的數(shù)據(jù)量為40字節(jié)，MODEM速率9.6kbps。考慮到MODEM的收發(fā)轉(zhuǎn)換時間和每個時隙的保護時間，每個時隙大小定為50ms，定義一個周期為1s，系統(tǒng)容量為20個工作站。系統(tǒng)內(nèi)每個工作站采用相同的PN碼，并且每個工作站預先設(shè)置一個發(fā)送時隙。當系統(tǒng)的工作時隙與工作站的預置時隙相同時，該工作站處于發(fā)送狀態(tài)；而在其他時隙，該工作站一直處于接收狀態(tài)，接收其它工作站發(fā)來的信息。
2 工作站的硬件設(shè)計與實現(xiàn)
工作站由直擴MODEM、通信控制器、GPS接收機和DTE終端等四部分組成，圖3是其電路連接圖。
GPS接收機和DTE數(shù)據(jù)終端與通信控制器采用RS-232接口，通信控制器使用2片8251。其中，8251（I）將收到的GPS信息送至MCU 89C51（I），89C51（I）通過自身串口將DTE終端的數(shù)據(jù)發(fā)往直擴MODEM，8251（II）接收直擴MDOEM收到的其它工作站
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