射频唤醒技术在WSNs低功耗中的应用

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｉｎｇａｔｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆＷＳＮｓｎｏｄｅｓ，ｓｈｏｔｂａｒｔｔｅｒｙｌｉｆｅ，ａｎ
ｉｎｖｏｌｖｅｄ，ｔｈｅｌｉｍｉｔｉｎｇｏｆａｍｐｌｉｔｕｄｅｉｓａｂｏｕｔ２．３Ｖａｎｄａ２２ｍｗａｋｅ — ｕｐｄｉｓｔａｎｃｅ，ｗｈｉｃｈｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｎｏｄｅｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｄｕｃｅｓｄｉｒｅｃｔｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｉｆｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷＳＮｓ；ｗａｋｅ — ｕｐｃｉｒｃｕｉｔｐｌｉｅｒ；ａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ；ｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ
肖文洋，闰斌
（电子科技大学自动化工程学院，四川成都６１１７３１）
摘
要：针对ＷＳＮｓ节点功耗较高，电池供电寿命短等缺点，提出了考虑多项参数的倍压整流电路分析模
型，并利用该模型设计了具有限幅功能的低功耗唤醒电路。该模型的稳态响应不但与仿真结果相吻合，而且在实际输入信号频率为９１５ＭＨｚ，功率为１０ｄＢｍ时，能正确解调出发射端设定的序列，距离较近时，限制幅值在２．３Ｖ左右，并且该模块具有长达２２ｍ唤醒距离，大大降低了节点功耗，产生直接的经济效益。关键词：无线传感器网络；唤醒电路；倍压；分析模型；低功耗中图分类号：ＴＰ３９３文献标识码：Ａ文章编号：１０００－９７８７（２０１３）１２－／）１４９－０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ０ｆＲＦｗａｋｅ－ｕｐｔｅｃｈｏｎｏｌｏｇｙｉｎＷＳＮｓ
ｌ０ＷＤｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ
ＸＩＡ０Ｗｅｎ．ｙａｎｇ．ＹＡＮＢｉｎ
ａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｖｏｈａｇｅｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｃｉｒｃｕｉｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｗｈｉｃｈｃｏｎｓｉｄｅｒｓａｎｕｍｂｅｒｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄａｐｐｌｙｔＯｄｅｓｉｇｎｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｗａｋｅ — ｕｐｃｉｒｃｕｉｔｐｏｓｓｅｓｓｌｉｍｉｔｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍｏｄｅ１．Ｔｈｅｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅ
２０１３年第３２卷第ｌ２期
传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
１４９
射频唤醒技术在ＷＳＮｓ低功耗中的应用
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１７３１，Ｃｈｉｎａ）
ｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｎｏｔｏｎｌｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｂｕｔａｌｓｏｃａｎｃｏｒｒｅｃｔｌｙｄｅｍｏｄｕｌａｔｅｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｔｈａｔｓｅｔｂｙｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｗｉｔｈａｎｉｎｐｕｔｓｉｇｎａｌｏｆ９１５ＭＨｚｒｅｆｑｕｅｎｃｙａｎｄ１０ｄＢｍｐｏｗｅｒ．ｗｈｅｎｓｈｏｒｔｄｉｓｔａｎｃｅ
０引言
左右，唤醒距离长达２２ｍ左右。１Ｃ－Ｗ倍压整流电路结构