无线收发芯片NRF903在无线多媒体中的应用
无线通信模块nRF903在医药生产企业网络管理中的应用
电路 含 有ห้องสมุดไป่ตู้： 频 功 率 放 大 器 、 相 环 （Ｌ ） 压 控 振 荡 射 锁 ＰＬ 、
ｖ ０） 频率 合成器等 电路。基准 振荡器采用 外接 管 关键点… 。鉴于此 ， 文提 出 了使 用无 线通 信模 块 器 （ Ｃ 、 本
ｎ Ｆ ０ 组 建 药 品 监 管 系 统 的 方 案 ， 现 药 品 生 产 流 程 Ｒ ９３ 实 中产 品 产 量 数据 的 采 集 处 理 方 法 ，用 于解 决 药 品 生 产 企 业 生 产 工 序 中 生 产 的 成 品 与 半 成 品 的 数 量 ， 从而 分 晶体 振 荡 器 产 生 电路 所 需 的基 准 频 率 。振 荡 电路 采 用 锁 相 环 （Ｌ ） 式 ， 在Ｄ 基 础 上 的 频 率 合 成 器 、 ＰＬ 方 由 ＤＳ 外 接 的 无 源 回 路 滤 波 器 和 压 控 振 荡 器 组 成 。压 控 振 荡 器
析产品生产过程 中实际产量可能出现 的 问题 。
由片 内的振荡 电路和外接 的Ｌ 谐振 回路组成 。 Ｃ 要发射
的数 据 通 过 Ｄ Ｔ 端 输 入 。接 收 电 路 包 含 有 低 噪 声 放 Ａ Ａ
１ 无 线 收 发 芯 片 ｎ Ｆ ０ 的 特 点 Ｒ ９３
大 器 、 频 器 、 频 放 大 器 、 Ｆ Ｋ解 调 器 、 波 器 等 电 混 中 ＧＳ 滤
机电信息 ２ １ 年第 １ 期总第 ２７期 ４ ００ １ ５ ５
墓 动 与 制 ｚ ｎ ｕ ｕｏ ｚ 自 化 控 ◆ｉ ｇａ ｎｈ ｄ ｈ Ｋｇ ｏ Ｙ
厂 房 集 中 组 终端 设 备 、 区主 办 公楼 控 制 中心 设 备 。３ 场 ．
个 独 立 设 备 的通 信 方 式 如 图 １ 示 。 所
短距离无线通讯（芯片）技术概述
短距离⽆线通讯（芯⽚）技术概述短距离⽆线通讯（芯⽚）技术概述⼀、各种短距离⽆线通信使⽤范围与特性⽐较⽆线化是控制领域发展的趋势，尤其是⼯作于ISM频段的短距离⽆线通信得到了⼴泛的应⽤，各种短距离⽆线通信都有各⾃合适的使⽤范围，本⽂简介⼏种常见的⽆线通讯技术。
关键字：短距离⽆线通信，红外技术，蓝⽛技术，802.11b，⽆线收发⼯业应⽤中，现阶段基本上都是以有线的⽅式进⾏连接，实现各种控制功能。
各种总线技术，局域⽹技术等有线⽹络的使⽤的确给⼈们的⽣产和⽣活带来了便利，改变了我们的⽣活，对社会的发展起到了极⼤的推动作⽤。
有线⽹络速度快，数据流量⼤，可靠性强，对于基本固定的设备来说⽆疑是⽐较理想的选择，的确在实际应⽤中也达到了⽐较满意的效果。
但随着射频技术、集成电路技术的发展，⽆线通信功能的实现越来越容易，数据传输速度也越来越快，并且逐渐达到可以和有线⽹络相媲美的⽔平。
⽽同时有线⽹络布线⿇烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。
在向往⾃由和希望随时随地进⾏通信的今天，⼈们把⽬光转向了⽆线通信⽅式，尤其是⼀些机动性要求较强的设备，或⼈们不⽅便随时到达现场的条件下。
因此出现⼀些典型的⽆线应⽤，如：⽆线智能家居，⽆线抄表，⽆线点菜，⽆线数据采集，⽆线设备管理和监控，汽车仪表数据的⽆线读取等等。
1．⼏种⽆线通信⽅式的简介⽣产和⽣活中的控制应⽤往往是限定到⼀定地域范围内，⽐如：主机设备和周边设备的互联互通，智能家居房间内的电器控制，餐厅或饭店内的⽆线点菜系统，⼚房内⽣产设备的管理和监控等0～200⽶的范围内，本⽂着重探讨短距离⽆线通信实⽤技术，主要有：红外技术，蓝⽛技术，802.11b⽆线局域⽹标准技术，微功率短距离⽆线通信技术，现简介如下：1.1 红外技术红外通信技术采⽤⼈眼看不到的红外光传输信息，是使⽤最⼴泛的⽆线技术，它利⽤红外光的通断表⽰计算机中的0-1逻辑，通常有效作⽤半径2⽶，发射⾓⼀般不超过20度，传统速度可达4 Mbit/s，1995年IrDA（InfraRed Data Association）将通信速率扩展到的⾼达16Mbit/s ，红外技术采⽤点到点的连接⽅式，具有⽅向性，数据传输⼲扰少，速度快，保密性强，价格便宜，因此⼴泛应⽤于各种遥控器，笔记本电脑，PDA，移动电话等移动设备，但红外技术只限于两台设备通讯，⽆法灵活构成⽹络，⽽且红外技术只是⼀种视距传输技术，传输数据时两个设备之间不能有阻挡物，有效距离⼩，且⽆法⽤于边移动边使⽤的设备。
无线收发芯片NRF903
和 ＡＮＴ２ 把输入信号送到 ＬＮＡ（低噪声放大器）；处于传送模式
和模式控制（ Ｄ Ａ Ｔ Ａ 、Ｔ Ｘ Ｅ Ｎ 、Ｓ Ｔ Ｂ Ｙ 、Ｐ Ｗ Ｒ Ｄ Ｗ Ｎ ） 两部分。 时，ＡＮＴ１ 和 ＡＮＴ２ 通过内部的 ＰＡ（功率放大器）进行 ＲＦ 输出。
除了这 ７ 根线外，还利用了 Ｃ ＳＥＮＳＥ 和 ＣＬＫ ＯＵＴ 两个外部信 天线连接到 ＮＲＦ９０３ 是差动输入信号，这就要求天线端的负载
万象元器件
无线收发芯片 Ｎ Ｒ Ｆ ９ ０ ３
·重庆执诚医疗仪器有限责任公司 潘 建·
ＮＲＦ９０３ 是丹麦北欧集成电路公司推出的高性能单片无 线收发一体芯片，该芯片采用蓝牙核心技术设计，将很多功 能和外围器件集成在芯片内部，使用时只需使用少量的外围 器件，无需使用变容管、声表滤波器等。Ｎ Ｒ Ｆ ９ ０ ３ 接收和 发射功能合一，工作方式为半双工，具有三个工作频段， 即 ４３３／８６８／９１５ＭＨｚ，最多可以设 １７０ 个频点，速率最高可达 ７ ６ ． ８ ｋ ｂ ｐ ｓ ，采用 Ｇ Ｆ Ｓ Ｋ ／ Ｇ Ｍ Ｓ Ｋ 调制技术，抗干扰能力强， 适合于需要更高的速率和更多频点的高端场合。特别是该芯 片可以直接通过串口和单片机进行数据的传送，无需编码后 再传输，大大地提高了传送的效率。可广泛用于工业远端数 据采集、无线抄表、无线标签、身份识别、小区安防报 警、遥感、遥测、遥控、无线通讯、玩具等领域。
· 47 · 电子世界 ２００３ 年 ６ 期
万象元器件
图２
图３
频率带宽、通道、输出功率和输出时钟频率。
２ ．工作模式 Ｎ Ｒ Ｆ ９ ０ ３ 的工作模式通过管脚 Ｔ Ｘ Ｅ Ｎ 、
Ｓ Ｔ Ｂ Ｙ 和 Ｐ Ｗ Ｒ Ｄ Ｗ Ｎ 进行设置，具体设置见表 ４ 。
３．天线输入 ／ 输出 当 ＮＲＦ９０３ 处于接收模式时，ＡＮＴ１
RSSI的无线传感器定位装置
无线传感器节点定位服务在当今社会中正在扮演着越来越重要的角色, 它逐渐取代了传统高额费用的定位系统, 是一种全新的定位信息获取平台。
图1为无线传感器网络体系结构，从图1中可以看出定位服务是无线传感器网络中一项重要的基础功能和应用的重要条件。
常用的无线传感器网络定位方法可分为两种：一种是基于距离的定位方法，如基于到达时间、基于到达时间差、基于到达角度和基于接收信号强度指示（RSSI）等，另一种是与距离无关的定位方法，如质心算法、近似三角内点测试法等。
前者通过测量相邻节点间的实际距离或方位计算未知节点位置，后者仅根据网络连通关系实现估算式的模糊定位。
与距离无关定位方法受环境因素影响小，但定位误差偏大，而且对锚节点的密度要求较高。
在定位应用中，考虑成本因素，因此比较适合采用基于距离的定位方法。
RSSI方法是根据接收信号功率强度与传输距离间存在的变化关系计算收发节点间的距离。
目前，许多无线射频芯片本身具有RSSI采集功能，如无线发射模块NRF903，其无需增加额外的测距硬件，所以RSSI方法更适合应用于无线传感器网络定位。
但是由于易受外部环境干扰影响，RSSI方法往往存在较大的测距误差，但是可以利用机器学习方法充分挖掘潜在的信息来提高定位算法。
本作品提出基于遗传反向传播（back propagation, BP）算法的无线传感器网络定位方法，首先各锚节点相互通信，通过高斯校正模型提高RSSI值可用性后，利用最小均方误差估计法确定路径损耗参数，并与各自节点标识（idenitity, ID）、位置、最短锚节点间距离及相应的RSSI值等网络参数一起发送至汇聚节点。
然后将温室区域进行虚拟网格划分，应用遗传BP算法对网格顶点至锚节点的距离向量和网格顶点坐标之间的映射关系进行建模，构造定位模型。
最后汇聚节点将未知节点与各锚节点通信的RSSI值转换为距离向量，输入建立的定位模型中，估算未知节点的坐标。
作品硬件设计采用顺舟科技公司生产的无线通信模块，系统外观如下图2所示。
短距离无线通讯(芯片)技术概述
短距离无线通讯（芯片）技术概述一、各种短距离无线通信使用范围与特性比较无线化是控制领域发展的趋势，尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信得到了广泛的应用，各种短距离无线通信都有各自合适的使用范围，本文简介几种常见的无线通讯技术。
关键字：短距离无线通信，红外技术，蓝牙技术，802.11b，无线收发工业应用中，现阶段基本上都是以有线的方式进行连接，实现各种控制功能。
各种总线技术，局域网技术等有线网络的使用的确给人们的生产和生活带来了便利，改变了我们的生活，对社会的发展起到了极大的推动作用。
有线网络速度快，数据流量大，可靠性强，对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择，的确在实际应用中也达到了比较满意的效果。
但随着射频技术、集成电路技术的发展，无线通信功能的实现越来越容易，数据传输速度也越来越快，并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。
而同时有线网络布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。
在向往自由和希望随时随地进行通信的今天，人们把目光转向了无线通信方式，尤其是一些机动性要求较强的设备，或人们不方便随时到达现场的条件下。
因此出现一些典型的无线应用，如：无线智能家居，无线抄表，无线点菜，无线数据采集，无线设备管理和监控，汽车仪表数据的无线读取等等。
1．几种无线通信方式的简介生产和生活中的控制应用往往是限定到一定地域范围内，比如：主机设备和周边设备的互联互通，智能家居房间内的电器控制，餐厅或饭店内的无线点菜系统，厂房内生产设备的管理和监控等0～200米的范围内，本文着重探讨短距离无线通信实用技术，主要有：红外技术，蓝牙技术，802.11b无线局域网标准技术，微功率短距离无线通信技术，现简介如下：1.1 红外技术红外通信技术采用人眼看不到的红外光传输信息，是使用最广泛的无线技术，它利用红外光的通断表示计算机中的0-1逻辑，通常有效作用半径2米，发射角一般不超过20度，传统速度可达4 Mbit/s，1995年IrDA（InfraRed Data Association）将通信速率扩展到的高达16Mbit/s ，红外技术采用点到点的连接方式，具有方向性，数据传输干扰少，速度快，保密性强，价格便宜，因此广泛应用于各种遥控器，笔记本电脑，PDA，移动电话等移动设备，但红外技术只限于两台设备通讯，无法灵活构成网络，而且红外技术只是一种视距传输技术，传输数据时两个设备之间不能有阻挡物，有效距离小，且无法用于边移动边使用的设备。
无线传感器网络节点介绍
基于系统集成技术的节点类型和特点在节点的功能设计和实现方面，目前常用的节点均为采用分立元器件的系统集成技术。
已出现的多种节点的设计和平台套件，在体系结构上有相似性，主要区别在于采用了不同的微处理器，如AVR系列和MSP430系列等；或者采用了不同的射频芯片或通信协议，比如采用自定义协议、802.11协议、ZigBee[1]协议、蓝牙协议以及UWB通信方式等。
典型的节点包括Berkeley Motes [2，3], Sensoria WINS[4], MIT µAMPs [5], Intel iMote [6], Intel XScale nodes [7], CSRIO研究室的CSRIO节点[8]、Tmote [9]、ShockFish公司的TinyNode[10]、耶鲁大学的XYZ节点[11] 、smart-its BTNodes[12]等。
国内也出现诸多研究开发平台套件，包括中科院计算所的EASI系列[13-14]，中科院软件所、清华大学、中科大、哈工大、大连海事大学等单位也都已经开发出了节点平台支持网络研究和应用开发。
这些由不同公司以及研究机构研制的无线节点在硬件结构上基本相同，包括处理器单元、存储器单元、射频单元，扩展接口单元、传感器以及电源模块。
其中，核心部分为处理器模块以及射频通信模块。
处理器决定了节点的数据处理能力和运行速度等，射频通信模块决定了节点的工作频率和无线传输距离，它们的选型能在很大程度上影响节点的功能、整体能耗和工作寿命。
目前问世的传感节点（负责通过传感器采集数据的节点）大多使用如下几种处理器：ATMEL公司AVR系列的ATMega128L处理器，TI公司生产的MSP430系列处理器，而汇聚节点（负责会聚数据的节点）则采用了功能强大的ARM处理器、8051内核处理器、ML67Q500x系列或PXA270处理器。
这些处理器的性能综合比较见表1。
表1、无线传感器网络节点中采用的处理器性能比较在无线传感器网络中，广泛应用的底层通信方式包括使用ISM波段的普通射频通信、具有802.15.4协议和蓝牙通信协议的射频通信。
基于nRF903的测温系统的研究与实现
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第２卷 第２ １ 期
２０ ０６年 ４月
山 东 建 筑 工 程 学 院 学 报
ＪＵ Ｎ Ｌ Ｆ Ｈ Ｎ Ｏ Ｇ Ｕ ＩＥ Ｓ Ｙ Ｆ Ａ Ｃ Ｉ Ｃ Ｕ Ｅ Ｎ Ｅ ＧＮ Ｅ ＩＧ Ｏ Ｒ Ａ Ｏ Ｓ Ａ Ｄ Ｎ ＮＶ Ｒ Ｉ Ｏ Ｒ Ｈ￣ Ｔ Ｒ Ａ Ｄ Ｎ ＩＥ Ｒ Ｎ Ｔ
关键词 ： 温度测量 ； 无线通信 ；Ｒ ｇ３ ｎ Ｆ ０ 中圈分类号 ：Ｐ３ ． Ｔ ９４ ２ 文献标识码 ： Ｂ
Ｒｅｅ ｒ ｈ ａ ｄ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｏ ｅ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅｔｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ＲＦ ０ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｌ ｔ ｆｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｔｓ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｎ ｇ ３ ｃ ｏ ｈ
Ｚ ＮＧ Ｈｕ ． ｅ ＨＡ ａ ｗ ｉ
（ｃｏｌ ｆ ｏ ｐｔ ｃ ｎｅａｄ ｅｈｏ ｇ ， ｈｎＵ ｉ ｒｔ Ｔｃｎｌ ｙ Ｗｕａ ｎ ｅｓｙ Ｃ ｅＳｅ Ｔ ｏ ｖ ｉ ｅｈｏ ｇ ， ｈｎ４ ０７ ， ｈ ａ ｏ ｎ
Ａ ｔａ ｔ ’ ｔ Ｌ Ｃ ３ ｎ Ｒ ９ ３ ｈ ｒｗａｅ ｃｎ ｅｔ ｎ ａ ｄ ｔｅ ｃｍｍｕ ｉａｉｎ ｐ ｔ ｏ ａｅ ｍａｎｙ ｉｔ ｂｓ ｃ ：ｈｊ Ｐ ９ ２ ａ ｄ ｎ ｂ ０ ａｄ ｒ ｏ ｎ ｃｉ ｎ ｈ ｏ ｒ Ｉ ｏ ｎｃ ｔ ｒ ｏ ｌ ｒ ｉｌ ｎｍ－ ｏ ｏｃ ｄ ｃ ｄ ｎｏｄ ｒｔ ｄ ｃ ｅｐ ｗ ｒ Ｏ８ｏ ｅｓｓｅ ． ｅｆｎ ｔ ｎｏ Ｐ ９ ２ ｒａ—ｉ ｌｃ ｙｂ ｓｄ ｔ ｕｅ ．Ｉ ｒｅ ｒ ｕ ｅｔ ｏ ｅ ８ ｆｔ ｙｔｍ ｔ ｕ ｃｉ ｆＬ Ｃ ３ ｅｌｔ ｏｅ ｈ ｌ ｈ ｈ ｏ ｍｅｃｏ ｋｍａ ｅｕｅ ｏ ｒａｉ ｅｗｏｋａ ｄ ｓ ｅ ｕ ｃｉｎ ｉ ｒ ｅ ｚ ｔ ｒ ｌ ｐｆｎ ｔ ｎｔ ｎ，ｗｈｃ ａｉｇｅｅｔｉｉ ｄ ｒｄ ｃｎ ｌｃｒｍ ｇ ｅｉ ａ ｉｔ ｎ ｔ ｌ ｅｈ ｎ ｅ ｏ ｕ ｉｈ ｓｖｎ ｌ ｒ ｔ ａ ｅ ｕ ｉｇ ｅｅｔ ａ ｎ ｔ ｒｄａｉ ｏ ｃ ｃ ｙｎ ｏ ｃ ｏ ｅ ｖｍｎ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ￣．Ｌ ９ ２ ｍ ｙ ｂ ｓｄ ｉ ｅ ｅａｕ — ｓ ｓｓ ｍ ｓｄ ｉ ｒｉ ｔｒｇｓ ａ ｄ ａ ｙ ｏ ｅ ｙ ｔｍ ￣ ３ ａ ｕｅ ｎ ｔｍｐ ｒｔｒ ｔ ｔ ｙｔ ｕｅ ｎ ｇａｎ ｓ ａ ｅ ｔ ｒｓｓ ｓ ｅ ｅ ｅ ｅ ｏ ｎ ｎ ｈ ｅ
基于nRF903的无线倾斜度测量系统
无线倾斜度 测量系统是 一种通过无 线方式实现对被 测量端面 倾斜 角度测 量的传感器及信 号采集系统 ，系统可 以同时采集 多个不 同种类 的传感器 ，组 成无线传 感器网络 。 目的是协作 的感知、采 集和处理 网 络覆盖 区域 内感 知的信 息，并发送 给观察者 。无线倾斜度 测量系统 中 主要 由传感器模 块、处 理器模块 、无线传输模块 、接收机模 块 四个 部
Ａ ５ ０所处 的热力学温度 。 Ｄ９ ３ ２数据采集单 元 ． 因 为系统 中采用 的倾 角传 感器 是双 路信 号输 出， 再加 上使用 到 的温度传感器 ，整个信 号采集单元就必 须多路复用 ，增加多路模拟转 换开关，形成了以 Ａ Ｄ转换器为核心的 多路数据采集单元 。要实现数据 多路复用 的 目标，就 必须采用 多通道 的同步 数据采集装 置。 Ｍ Ｘ ５是一高速 、多通 道的 ８位 Ａ Ｄ Ａ ｌ ５ ／ 转换器 ，有 ８个模拟量输 入 通道 ，在其 内部每一模拟 量输 入通道各有一采样 保持器 ，这 ８个采 样保 持器能实现同步启动采 样，利用 Ｍ Ｘ Ｍ公司提供 的 Ｍ Ｘｌ ５制作 ＡＩ Ａ ５ 多通 道同步数据采 集装置 ，可使 装置精简 、可靠 。 ３ ３单 片 机 控 制 系 统 ． 传感器数据在 经过 以Ｍ ｌ ５为核 心的数据采集单元采样后 ，送 ＡＸ ５ 交 以单片机 Ａ ８ Ｓ １为核心 的控制单元 。单 片机采用 Ａ ８ Ｓ １ Ｔ９５ Ｔ ９ ５ ，可以 通过该单片机拥有 的 Ｉ Ｐ （ Ｓ 可在线编程 ）功 能，实现 软件 的在 线编写、 调试 、修 改，使用起来十 分方便 。对 于单片机系统来 说，这是一种 十 分方便的选择。数据采集单元与单片机控制单元 的接 口电路如图 ３所示。
分组 成 。 ２ 、 设 计 方 案 根 据需 要 ，将 整 个系 统分 为测 量站和 主控 站 两部分 ， 分别 对应 传 感器数据的采集和 终端处理 部分 。测 量站主要完成对 现场信 号的采 集 、存储、接收遥控 指令并发送 数据。 主控站的主要工 作是发送遥 控
一种基于无线收发模块nRF903的距离监控系统设计与实现
（ ｌｅ ｅｏ ｎｏｒ ａｉｎ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄＥｎ ｎ ｅ ｉｇ，Ｗ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＳｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ Ｃｏ ｌｇ ｆＩ ｆ ｍ ｔｏ ｃｅ ｃ ｎ ｇｉｅ ｒｎ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉｙｏ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｗ ｕ ａ ０ ８ ） ｈ ｎ４３ ０ １
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种基 于无线收发模块 ｎ Ｆ ０ Ｒ ９ ３的 距 离 监 控 系统 设 计 与 实 现
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无线传感器网络节点介绍
基于系统集成技术的节点类型和特点在节点的功能设计和实现方面，目前常用的节点均为采纳分立元器件的系统集成技术。
已消失的多种节点的设计和平台套件，在体系结构上有相像性，主要区分在于采纳了不同的微处理器，如AVR系列和MSP430系列等；或者采纳了不同的射频芯片或通信合同，比如采纳自定义合同、802. 11合同、Zig芯片1]合同、蓝牙合同以及UWB通信方式等。
典型的节点包括Berkeley Motes [2, 3], Sensoria WINS[4], MIT μAMPs [5], Intel iMote [6], Intel XScale nodes [7], CSRlo 讨论室的CSRIO 节点[8]、Tmote [9]、ShOCkFiSh 公司的 TinyNOde[10]、耶鲁高校的XYZ节点[∏]、SnIart-its BTNodes[12]等。
国内也消失诸多讨论开发平台套件，包括中科院计算所的EASl系列[13T4],中科院软件所、清华高校、中科大、哈工大、大连海事高校等单位也都已经开发出了节点平台支持网络讨论和应用开发。
这些由不同公司以及讨论机构研制的无线节点在硬件结构上基本相同，包括处理器单元、存储器单元、射频单元，扩展接口单元、传感器以及电源模块。
其中，核心部分为处理器模块以及射频通信模块。
处理器打算了节点的数据处理力量和运行速度等，射频通信模块打算了节点的工作频率和无线传输距离，它们的选型能在很大程度上影响节点的功能、整体能耗和工作寿命。
目前问世的传感节点（负责通过传感器采集数据的节点）大多使用如下几种处理器：AT理L公司AVR系列的ATMega128L处理器,Tl公司生产的MSP430系列处理器，而汇聚节点（负责会聚数据的节点）则采纳了功能强大的ARM处理器、 8051内核处理器、ML67Q500x系列或PXA270处理器。
这些处理器的性能综合比较见表Io 表1、无线传感器网络节点中采纳的处理器性能比较在无线传感器网络中，广泛应用的底层通信方式包括使用ISM波段的一般射频通信、具有802. 15.4合同和蓝牙通信合同的射频通信。
无线收发芯片
无线收发芯片无线收发芯片是一种在无线通信中起到相应功能的芯片。
无线收发芯片作为无线通信设备的核心部件，起到信号接收和发送的作用。
随着科技的不断发展，无线通信得到了广泛的应用，无线收发芯片的研发和应用也愈发重要。
无线收发芯片是一种集成了无线通信技术的电子器件。
它可以实现无线通信设备与其他无线设备之间的信号传输，使得各种无线设备可以无线互联。
无线收发芯片的原理是利用无线电波进行信息的传输，通过发送和接收无线信号，完成数据的传送。
无线收发芯片的主要组成部分有射频收发器、调制解调器和基带处理器等。
射频收发器是无线收发芯片的核心部件，它起到信号的接收和发送的作用。
射频收发器可以将模拟信号转换成数字信号，完成信号的调制和解调。
它可以接收到来自其他无线设备的无线信号，并将其转化成数字信号，然后传输给其他器件进行处理。
同时，射频收发器也可以将数字信号转化成无线信号，传输给其他无线设备。
调制解调器是无线收发芯片的另一个重要组成部分。
调制解调器主要负责信号的编码和解码。
在信号的传输过程中，调制解调器对信号进行编码，将数字信号转换成模拟信号，使得信号能够在无线传输介质中传播。
同时，在接收信号时，调制解调器对信号进行解码，将模拟信号转换成数字信号，以便其他器件进行处理。
基带处理器是无线收发芯片的控制中心，它主要负责信号的处理。
基带处理器可以对信号进行滤波、放大和调节等操作，以确保信号的质量。
同时，基带处理器也可以控制无线收发芯片的工作状态，监控和管理无线通信设备的运行。
基带处理器在无线通信中起到了关键的作用，它可以实现数据的传输和处理。
无线收发芯片的应用非常广泛。
它可以应用于各种无线通信设备，如手机、无线电、卫星通信等。
无线收发芯片可以实现设备之间的无线传输，使得各种无线设备可以互相连接，实现高效的信息交流。
同时，无线收发芯片的小型化和高性能也大大提升了无线通信设备的性能，使得无线通信成为现代生活中不可或缺的一部分。
总之，无线收发芯片是无线通信设备中至关重要的一部分，它起到了信号接收和发送的作用。
RF903、NRF905、NRF2401A、 NRF24L01、 CC1100 、CC2500无线收发模块编程指南
(8) 支持传输前自动清理信道访问（CCA），即载波侦听系统
(9) 快速频率变动合成器带来的合适的频率跳跃系统
(10) 模块可软件设地址，软件编程非常方便
(11) 标准DIP间距接口，便于嵌入式应用
(12) 单独的64字节RX和TX 数据FIFO
二、接口电路
8. MultiCeiverMT硬件提供同时6个接收机的功能,2Mbit/s 使得高质量的VoIP 成为可能
业界领先的低功耗nRF24L01特别适合采用钮扣电池供电的2.4G应用，整个解决方案包括链路层和MultiCeiver功能提供了比现有的 nRF24XX 更多的功能和更低的电源消耗,与目前的蓝牙技术相比在提供更高速率的同时，而只需花更小的功耗。
(2) 最高工作速率500kbps，支持2-FSK、GFSK和MSK调制方式
(3) 高灵敏度（1.2kbps下-110dDm，1％数据包误码率）
(4) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制
(5) 较低的电流消耗（RX中，13.3mA，250kbps,30dB 输出）
(6) 可编程控制的输出功率，对所有的支持频率可达1dBm
CC1100基本特性：
1．315、433、868、915Mh的ISM 和SRD频段
2． 最高工作速率500kbps，支持2-FSK、GFSK和MSK调制方式
3． 高灵敏度（1.2kbps下-110dDm）
4． 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制
5． 较低的电流消耗（RX中，15.6mA，2.4kbps,433MHz）
SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机IO口
就可以了，当然用串口也可以了。
射频收发器的工作原理及应用领域
射频收发器的工作原理及应用领域1. 射频收发器的工作原理射频收发器（RF transceiver）是一种能够同时进行射频信号的接收和发送的电子设备。
它的工作原理主要涉及射频信号的调制、放大、传输和解调等过程。
1.1 射频信号调制射频收发器首先需要对待发送的信号进行调制。
调制是指将待发送的信号转换为适合射频传输的宽频带信号。
常用的调制方式包括频移键控（FSK）、正交幅度调制（QAM）和正交频分复用（OFDM）等。
1.2 射频信号放大与传输调制后的信号需要经过射频信号放大器进行增益，以保证信号在传输过程中的稳定性和可靠性。
然后通过射频传输线将信号传输至接收端。
射频传输线的特性对信号的传输质量有着重要的影响，如传输损耗、反射和干扰等。
1.3 射频信号解调接收端的射频收发器需要将接收到的射频信号进行解调，以还原出原始的基带信号。
解调过程与调制过程相反，常用的解调方式包括幅度解调、频率解调和相位解调等。
2. 射频收发器的应用领域射频收发器在无线通信、无线电广播和雷达等领域有着广泛的应用。
2.1 无线通信射频收发器作为无线通信中的关键部件，广泛应用于蜂窝通信、无线局域网（WLAN）、卫星通信和无线传感器网络等。
它可以实现无线信号的传输和接收，在不同频段和调制方式下实现不同的通信需求。
2.2 无线电广播射频收发器在无线电广播中扮演着关键的角色。
它负责将电台发出的音频信号经过调制后转化为无线电信号进行传输，并在接收端进行解调还原出音频信号，实现广播节目的传输和接收。
2.3 雷达系统射频收发器在雷达系统中起到了收发信号的重要作用。
雷达系统通过发射射频信号并接收返回的回波信号来检测目标的距离、速度和方向等信息。
射频收发器负责发射射频信号，并将接收到的回波信号进行放大和解调，然后通过信号处理实现目标的检测和识别。
2.4 其他应用领域除了无线通信、无线电广播和雷达系统外，射频收发器还广泛应用于无线电频率识别（RFID）、无线遥控器、医疗设备和卫星导航系统等领域。
射频芯片支持各种无线连接
射频芯片支持各种无线连接射频芯片支持各种无线连接现代科技的快速发展带来了无线通信的繁荣。
无线连接已经成为我们生活中不可或缺的一部分，而射频芯片作为实现无线连接的重要组成部分，也因其高效、可靠的性能而备受瞩目。
射频芯片的适用范围广泛，可以用于手机、无线网络、智能家居、物联网等众多领域。
本文将介绍射频芯片的原理和应用，以及它支持的各种无线连接的特点和优势。
一、射频芯片的工作原理与结构射频芯片是一种能够将电信号转化成射频信号或者将射频信号转化成电信号的集成电路。
它主要由射频前端模块和射频信号处理模块两部分组成。
1. 射频前端模块射频前端模块主要负责射频信号的接收与发射。
它包括射频放大器、滤波器、混频器等组件。
其中，射频放大器用于增强接收到的射频信号的强度，保持信号的稳定性；滤波器则起到了去除杂散信号的作用，使得接收到的信号更加纯净；混频器用于调制和解调射频信号，保证信号的传输准确与可靠。
2. 射频信号处理模块射频信号处理模块主要负责对射频信号进行处理和解码。
它包括解码芯片、数字信号处理器、调制解调器等组件。
解码芯片将接收到的射频信号转化成数字信号，方便后续的处理和分析；数字信号处理器对数字信号进行分析、调整和优化，以提高信号的质量和稳定性；调制解调器则负责将数字信号转化成模拟信号或者将模拟信号转化成数字信号，以实现信号的传输和接收。
二、射频芯片所支持的无线连接射频芯片作为无线连接的关键组件，能够支持多种无线连接的标准和协议，包括但不限于以下几种：1. WLAN（无线局域网）射频芯片可以支持各种无线局域网技术，如Wi-Fi、蓝牙等。
Wi-Fi 作为最常见的无线局域网技术，基于射频芯片的支持，实现了高速、稳定的无线网络连接，使得人们可以随时随地轻松畅享互联网。
2. 手机通信射频芯片在手机通信中扮演着重要的角色，它可以支持包括2G、3G、4G和5G在内的多种手机通信标准。
通过射频芯片的协同工作，手机可以与基站之间进行稳定、高效的通信，实现语音通话、短信传输和互联网访问等功能。
三段单片无线收发芯片NRF903的特点、构造与应用设计介绍
三段单片无线收发芯片NRF903的特点、构造与应用设计介绍1 芯片特点NRF903" target="_blank" title="nRF903货源和PDF资料">nRF903是北欧集成电路公司最新推出的单片无线收发一体的芯片，该芯片采用蓝牙核心技术设计，在一个32脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、三段PLL合成、FSK/GMSK调制，FSK/GMSK解调等多种功能。
NRF903的出现使人们摆脱了无线产品设计的困难，是目前业界外围元件最少、使用最方便的无线数传解决方案，NRF903" target="_blank" title="nRF903货源和PDF资料">nRF903覆盖了国际上通用的ISM频段，因此利用NRF903" target="_blank" title="nRF903货源和PDF资料">nRF903可构建用于便携及手持产品的无线数传通信平台，并可广泛用于摇控、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线数字语音、数字图像传输等方面。
2 内部结构图1是NRF903" target="_blank" title="nRF903货源和PDF资料">nRF903无线收发芯片的内部原理结构框图及其外围电路。
从芯片的内部框图可以看出，NRF903内部由低噪声放大器LNA、功率放大器PA、压控振荡器VCO、GMSK调制解调、频率基准源、PLL频率合成、数字静噪电路以及单片机接口等组成。
3. 芯片特点NRF903" target="_blank" title="nRF903货源和PDF资料">nRF903无线收发芯片具有多频道、高速高等特点，它的另一个显著特点是外围元件极少（约10个）。
基于射频收发芯片nRF903的无线数传模块设计
种 测量和控制 系统 中进行无线数据双 向传输 ，在仪 器仪 放 大 从 混 频 器 来 的 输 出信 号 ；中 频 放 大 器 的输 出 信 号 经
表 数据 采 集 系统 、 线 数 据 通 信 系统 、 算 机 遥 测 遥 控 系 中频滤波 器滤波后送 入 ＧＭＳ ／ Ｓ 无 计 ＫＧＦ Ｋ解调器解调 ，解调 统 等 中应 用 。 后 的数字信号在 Ｄ Ｔ Ａ Ａ端 输 出 。
维普资讯
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方 案
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基 于射频 收发 芯片 ｎ ＲＦ９ ３ 的 ０
无 线 数 传 模 块 设 计
南华 大学电气工程学院 衡 阳 市 无 线 电总 厂 黄 智 伟 李 富英
所 设 计 的 无 线 数 传 模 块 由 单 片 射 频 收 发 器 芯 片 波 器和 压 控 振 荡 器 组 成 。 压 控 振 荡 器 由 片 内 的 振 荡 电路 ｎ Ｆ ０ 、 控 制 器 Ｍ Ｓ ４ ０ １２ 和 接 口芯 片 ７ Ｌ ４ ３Ａ Ｒ ９３ 微 Ｐ ３Ｆ １ １ ５ Ｖ ７７ 和外接的 Ｌ Ｃ谐 振 回路 组 成 。 发 射 的 数 据 通过 ＤＡ Ａ端 要 Ｔ
Ｄ１ ． ０ ． “ ０” ； Ｄ ＝ ０ “ ”； ０１ “０ ； １ “ １ １”
２
２
ｎ Ｆ ０ 内 部 结 构 可 分 为发 射 电路 、接 收 电 Ｒ ９３
ｌ ｌ 微 处 理 器 Ｆ儿Ｋｏ Ｔ “ ０ ２一 ３ 。 ０ ” 用时 钟频 “１ ０” 率输 出 “０ １” 口几 部 “１ １”
Ｆ 。 晶 振 频 率 （ Ｈｚ “Ｋ ０Ｔ Ｍ ） Ｆ Ｌ １ 品振频 率／ （ Ｈ ） ｃ¨ 【 ． Ｔ ２Ｍ ｚ Ｆ Ｉ ＿ｕ ＝品 振频 率／ （ ｃＫｏ Ｔ ＿ ４ＭＨｚ ） Ｆ ＝晶振频 率／ （ Ｈ ） ８Ｍ ｚ
基于nRF903的无线倾角传感器设计
响 力的 技术 之 一 。
无 线 倾 角传 感 器是 无 线 传感 器 网 络 中用 于 测 量被 测 端 面倾 图 ２ 主 控站 硬 件 电路 结 构 框 图 、 ． 斜 角度 的传 感 器 节 点 ， 要 有 传 感 器 模 块 、 理 器 模 块 、 线 传 ３测量 站 硬 件设 计 主 处 无 输 模 块 、 收机 模 块 四个 部 分组 成 由 于传 感 器节 点 通 常是 一个 ３ １ 感 器 组 接 ．传 完 备的 嵌入 式 系统 ．而且 倾 角 传 感 器 敏感 元 件本 身 易 受 温 度 等 传 感 器组 包括 倾 角传 感 器敏 感元 件 和 温度 传感 器 敏 感 元件 环 境 条 件 的影 响 。 须加 入 温度 补 偿 ． 以依 据其 特点 设 计 了一 两部 分 以及 以敏 感元 件 为 中心 的传 感 器 测量 组 件 单元 必 所 ３ １ 倾 角 传感 器 ．１ ． 种基于 ｎＦ ０ Ｒ ９ ３射频 芯 片 的无 线 倾 角传 感 器 倾 角传 感 器 敏 感 元 件 是对 角 度 信 号 敏 感 的 电 子 元 器 件 ． 可 ｎ Ｆ０ Ｒ ９ ３是 Ｎ Ｒ Ｉ Ｏ Ｄ Ｃ公 司 最 新 推 出 的单 片无 线 收 发 一 体 的 将 被 测 端 面 的角 度转 化 为相 对 应 的 电信 号 。在 这 里 为 了 测量 较 降低 系统 的成 本 ． 们 采用 了通 用性 比较 强 的 集 成 电 我 芯 片 ． 用 蓝 牙核 心 技 术 设 计 ． 一 个 ３ 脚 的芯 片 中包 括 三段 大 的角 度 ． 采 在 ２ 高频发射、 高频 接 收 、 Ｌ Ｐ Ｌ合 成 、 ０ 调制 与 解 调 、 Ｉ ／ 多频 道切 换 、 异 路 式 的 倾 角传 感 器敏 感 元件 Ｓ Ａ１０ （ 兰 ＶＩ 公 司产 品 ） Ｃ ０Ｔ 芬 ｒ ＇ Ｉ 。 Ｓ Ａ ０ Ｔ为 双轴 测 量 的倾 角传 感 器敏 感 元 件 ． 内置 温 度补 Ｃ １０ 步通 信接 口等 ． 目前 集 成 度最 高 的 无线 数 传产 品 是
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第32卷第6期2004年12月浙江工业大学学报JO U RN A L OF ZHEJI AN G U N IV ERSIT Y O F T ECHN O LO G Y Vo l.32N o.6Dec.2004收稿日期:2004-04-05;修订日期:2004-06-24作者简介:林文斌(1979-),男,浙江温岭人,硕士研究生,主要从事无线局域网研究。
无线收发芯片NRF 903在无线多媒体中的应用林文斌,孟利民,张江鑫(浙江工业大学省光纤通信重点实验室,浙江杭州310032)摘要:无线因其灵活,便捷等特点,一直被人们所青睐,随着多媒体技术、网络技术以及无线技术的进一步发展,以及4W(无论何人、何事、何时、何地都可以进行通信)的客户化理念等的提出,无线多媒体越来越受到人们的重视。
文章先简要介绍了无线语音视频系统,并简要阐述了无线通信存在的问题,然后简单的描述了NRF 903特点,并着重介绍了无线收发芯片NRF 903模块的设计和工作方式,最后对系统的实现进行了介绍,对如何克服无线中存在的问题提出具体方法,并对系统的进一步改良提出一些建议。
关键词:无线多媒体;数字语音;NRF 903;无线通信中图分类号:T P92 文献标识码:A 文章编号:1006-4303(2004)06-0679-05The application of the RF transceiver NRF 903inthe wireless multimedia communicationLIN Wen-bin,M ENG Li-m in,ZHANG Jiang-x in(Provincial Key Lab of Optical C om munication,Zh ejiang University of Tech nology,Hangz hou 310032,Chin a )Abstract :As wireless has been favoured by its ag ility and convenience,w ireless multim edia is receiving mor e and m ore attention along w ith the development of the multim edia techno logy ,netw ork technolog y and the introduction of the conception o f 4W (Whoever,Wherever,Whenever and Whatever).In this paper,the w ireless vo ice and video sy stem and the ex isting problems of w ir eless co mmunication are briefly rev iew ed first,follo w ed by a brief description of the characteristics of NRF 903,particullaly its desig n and w or king process,then w e pr esent how the system is realized,the specific metho ds to overco me the problem s during w ireless comm unication,and so me sug gestions on how to further improv e the system.Key words :w ireless multim edia;dig ital voice;NRF 903;w ireless com mnicatio n0 引 言现代通信技术正走向网络核心技术分组化、窄带接入技术无线化。
现在无线作为有线的有效补充,得到了越来越广泛的应用,在很多场合,许多多媒体应用需要短距离的无线传输。
无线多媒体系统除了提供多媒体服务外,具有无线所具有的建设速度快、安装灵活方便等优点,还能在布线困难的地方实现多媒体通信。
因此,无线多媒体具有广阔的应用前景。
但无线也存在着一系列的问题,如多经传输、信道衰落和空间射频干扰等。
1 无线多媒体系统概述本系统为无线可视系统,集图像、声音、控制、数据等多媒体信息的采集、传输和处理为一体,系图1 无线多媒体系统框图统能传输单向视频信号,双向语音信号,双向数据信号,并具有数据采集等功能。
系统框图如图1所示,系统分为主机和从机。
通过对主从机的参数设定可以实现点对点和点对多点通信。
主从机之间可以实现实时的双向语音通信,同时从机把视频信号传给主机,从机还可以把传感器等的数据传给主机。
2 系统设计2.1 NRF 903芯片介绍射频收发电路采用No rdic VLSI 公司的单片射频收发芯片NRF 903。
该芯片的工作频率为国际通用的ISM 频段433/868/915M Hz,NRF 采用抗干扰能力强的GM SK 调制方式来优化信道效率,在GM SK 中,在调制载波前采用了高斯滤波器,这样可以在同等带宽下传输更高速率的数据,可在155.6kHz 的有效带宽下传输最高76.8kbps 的数据。
最大发射功率可以调整到+10dBm ,天线接口设计为差分天线。
NRF 903的工作电压范围为2.7～3.3V,NRF 还具有待机模式,这样可以更省电和高效。
芯片的参数包括工作频率和发射功率都可以通过一个14bit 的配置寄存器用SPI 串行线进行设置。
采用DSS +PLL 频率合成技术,频率稳定性极好;灵敏度高,达到-100dBm.内置独有的镜像频率抑制电路。
2.2 射频模块电路设计为了提高发送距离,本系统中的NRF 903模块采用拉杆天线,如图2所示,有效值的设定才能保证良好的功能,根据公式2 f =1LC,在不同的PCB 板的模块调试中,选定C S ,C P ,L P 的参数值使电路谐振在所工作的频段,同时使L S ,C S 1发生谐振。
所选定的电容、电感必须具备良好的性能。
PCB 的底面有一个连续的接地面,射频电路的元件面以NRF 903为中心,各元器件紧靠其周围,尽可能减少分布参数的影响。
射频部分的电源与数字电路部分的电源分离,NRF 903的VSS 端直接连接到接地面。
注意不能将数字信号或控制信号引入到PLL 回路滤波器元件上。
N RF 903的V CO 电感位置的最佳设计是保证产生1.1±0.2V 的PLL 回路滤波器电压。
元器件值的选定见文献[1],根据不同的PCB 板以及相关器件特性,根据频谱分析和测定的电压等值,可以适当的调整这些元器件的值,使其性能达到最佳。
模块如图2所示CFG-CLK ,CFG-DATA ,CS 为初始化配置线。
STBY 为待机模式控制端,“0”为工作模式,“1”为待机模式。
CLK-OU T 为分频时钟输出。
C-SENSE 为载波检测输出,当没有接收到载波信号时,C-SENCE 输出电压为“0”,随着接收电平的上升,C-SENCE 的输出电压上升,上升到输入电平值接近接收灵敏度极限以上10dB 点时,C-SENCE 为“1”。
T XEN 为发射控制端,“0”为接收模式,“1”为发射模式。
DATA 端为数据输入/输出端。
PWR-DWN 为掉电模式控制端,“0”为・680・浙江工业大学学报第32卷工作模式,“1”为掉电模式。
其余的引脚为VCC 和VSS。
图2 射频模块电路框图2.3 初始化程序设计在NRF 903模块正常工作前,需对其内部14bit 的控制寄存器通过CFG-CLK,CFG-DAT A,CS 进行初始化。
CS,CFG-CLK 和CFG-DATA 组成的串行接口将控制参数锁存到内部配置单元的移位寄存器中。
芯片选择脚(CS)用来使能芯片的配置模式。
配置期间,CS 为高,配置字被锁入(M SB 在先)。
配置字被锁入移位寄存器后,CS 变低,配置开始启动。
配置时序见文献[2]。
CFG-DAT A 位速率不能超过1M bps 。
一旦配置完,设备状态由外部信号T XEN,PWR-DWN,STBY 和DATA (DAT A 在发射模式为输入脚,在接收模式为输出脚)来设定。
配置可以在除了待机和掉电以外的所有模式中完成。
在掉电和待机模式工作后,寄存器内容仍然有效。
配置数据只有当电源撤除后才会丢失。
如果不进行配制,模块在默认模式下,工作频率为868.1856MHz,按最大功率输出,CLK-OU T 为1.3284MHz 。
该特性使微控制器的软件调试变得简单、方便。
配置中的1～2位为频段选择,3～10位为频点选择,11～12为输出功率设置,13～14为时钟分频输出设置,如表1所示。
表1 配置值对应频点及功率比特参数符号描述0～1频带选择FB “00”→频带=433.92±0.87M Hz “01”→频带=869±1M Hz“10”→频带=915±13M Hz2～9信道中心位置CH f 433=433.1902×106+CH ×153.6×103(HZ )f 868=868.1856×106+CH ×153.6×103(HZ )f 913=902.1696×106+CH ×153.6×103(HZ )10～11输出功率P OUT 输出能量=-8+6P OUT (dBm )12～13输出频率f up-clk “00”→f up-clk =f x -tal M Hz“01”→fup-clk =f x -tal /2M Hz “10”→fup-clk =f x -tal /4M Hz “11”→f up-clk =f x -tal /8M Hz 在本系统中,工作频段为927M ,选择的配置字为1000,0010,0100,10。
初始化程序如下:CLR P3.5;PWN -DWN =0,置工作模式CLR P1.7;STBY =0,置工作模式M OV R3,#08HM OV A,#82H・681・第6期林文斌,等:无线收发芯片N RF 903在无线多媒体中的应用SETB P3.6;配置期间CS 拉高CFG1:RLC AM OV P3.0,C;CLR P3.1SETB P3.1DJNZ R3,CFG1M OV R3,#06HM OV A,#48HCFG2:RLC AM OV P3.0,CCLR P3.1SETB P3.1DJNZ R3,CFG2CLR P3.6;CS 置低,配置结束。