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用直擴(kuò)MODEM和GPS實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)型無(wú)線通信系統(tǒng)
摘要：提出了由直擴(kuò)MODEM、GPS、通信控制器和DTE終端組成的網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信系統(tǒng)工作原理、組成及實(shí)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(jī) 直擴(kuò)MDOEM 網(wǎng)型 通信系統(tǒng)
GPS（全球定位系統(tǒng)）是美國(guó)國(guó)防部為軍事目的而建立的，實(shí)現(xiàn)陸�？盏膶�(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)定位（SPS），使用C/A碼。同時(shí)，GPS還可以提供精確的秒脈沖信號(hào)，結(jié)合GPS數(shù)據(jù)中的時(shí)鐘信息，實(shí)現(xiàn)所需的系統(tǒng)時(shí)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(kuò)MODEM和通信控制器，為DTE終端提供無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能。系統(tǒng)為每個(gè)工作站設(shè)置不同的工作時(shí)隙，在GPS定時(shí)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(wú)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(zhǎng)短；在一個(gè)周期內(nèi)，又分為若干個(gè)時(shí)隙，每個(gè)工作站分配一個(gè)發(fā)送時(shí)隙。在本系統(tǒng)中，周期為1s，每個(gè)時(shí)隙50ms，每個(gè)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(shí)隙完成數(shù)據(jù)的發(fā)送。當(dāng)一個(gè)工作站發(fā)送時(shí)，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(gè)工作站包括：直擴(kuò)MODEM、通信控制器、GPS接收機(jī)和DTE終端。直擴(kuò)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(dá)76.8kbps，本系統(tǒng)采用9.6kbps，數(shù)據(jù)格式為1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)停止位、無(wú)奇偶校驗(yàn)位。通信控制器負(fù)責(zé)整個(gè)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(hào)和GPS的時(shí)間信息，為系統(tǒng)提供時(shí)隙定時(shí)；其二是與DTE終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；最后實(shí)現(xiàn)與直擴(kuò)MODEM的數(shù)據(jù)交換。GPS接收機(jī)為通信控制提供秒脈沖信號(hào)和GPS的時(shí)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(lái)的其它工作站的信息。無(wú)線直擴(kuò)MODEM為工作站的收發(fā)信機(jī)，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(gè)工作站發(fā)送一次的數(shù)據(jù)量為40字節(jié)，MODEM速率9.6kbps�？紤]到MODEM的收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)間和每個(gè)時(shí)隙的保護(hù)時(shí)間，每個(gè)時(shí)隙大小定為50ms，定義一個(gè)周期為1s，系統(tǒng)容量為20個(gè)工作站。系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)工作站采用相同的PN碼，并且每個(gè)工作站預(yù)先設(shè)置一個(gè)發(fā)送時(shí)隙。當(dāng)系統(tǒng)的工作時(shí)隙與工作站的預(yù)置時(shí)隙相同時(shí)，該工作站處于發(fā)送狀態(tài)；而在其他時(shí)隙，該工作站一直處于接收狀態(tài)，接收其它工作站發(fā)來(lái)的信息。
2 工作站的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
工作站由直擴(kuò)MODEM、通信控制器、GPS接收機(jī)和DTE終端等四部分組成，圖3是其電路連接圖。
GPS接收機(jī)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(guò)自身串口將DTE終端的數(shù)據(jù)發(fā)往直擴(kuò)MODEM，8251（II）接收直擴(kuò)MDOEM收到的其它工作站
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