基于FPGA的布撒传感器节点设计
2012-11-24张国义
张国义 ,王 越 ,王 卓 ,韩 琪
(1.西北工业大学 现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西 西安 710072;2.61683 部队,北京 100094;3.北京神州数码思特奇信息技术股份有限公司,北京 100085;4.北京航天发射技术研究所,北京 100076)
无线传感器网络 WSN (Wireless Sensor Network)具有快速布置、网络自组织和系统容错的特点,这使它成为C4ISRT所希望的感知技术,也使WSN成为对战场进行监测一个好手段。美国国防部高级规划署(DARPA)多年前就启动了 Sensor IT(Sensor Information Technology)计划,其目的就是将不同类型的传感器、可重编程的通用处理器和低成本无线通信技术组合起来,自主建立一个廉价的大规模高密度的网络系统。本文基于远程火箭布撒的传感器子弹应用要求,研究了基于FPGA的传感器节点。
WSN体系结构如图1所示,通常包括传感器节点、汇聚节点、外部网络和用户界面。采集传感器节点部署在感知区域内部或附近,能够通过组织构成网络,传感器节点将采集到的数据经过单跳路由传输到传感器节点,再由传感器节点通过外部网络传送到处理中心进行集中处理[1-5]。
1 传感器节点中频接收机的构成和功能
某传感器节点中频接收机以中频70 MHz、带宽10 MHz的BPSK调制信号作为处理对象,实现对中频接收信号的数字化、下变频、解调并输出。其硬件平台是A/D采样模块、数字下变频器模块、数字信号处理模块。首先是对中频信号进行数字化,这个工作由A/D转换模块来完成,方案选择的是ADI公司的A/D芯片AD9236[6-7],本系统采用Gray-Chip公司的宽带数字下变频器GC1012B对中频A/D采样后的数字信号进行下变频[8]处理,FPGA作为数字信号处理模块完成数据解调和A/D采样控制功能。……
