Zigbee无线传感器网络安全研究及改进

无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,本文针对ZigBee技术在组网方式、安全结构等安全方面进行了全面的分析,提出多冗余路径安全机制,从而更适合无线传感器网络的应用。     

基于8B/10B扰码理论的RS485通信技术研究

RS485通信在工业场合应用非常广泛,特别是在煤矿井下,经常采用这种传输方式进行远距离通信。但是,由于长距离通信电缆具有寄生电容等因素,使得传统的传输方法遇到特定的不平衡序列时,传输波形容易发生失真,为了避免这种情况,采用通信上广为应用的8B/10B扰码通信方法,将需要发送的数据经过扰码编码后再传输,接收端将收到的数据解码后还原原始数据。由于该通信方式将传输的数据充分的平衡和整型,有利于接收端的同步接收和解码。通过仿真数据也说明,在同样的条件下,采用8B/10B扰码通信方法比传统的RS485通信方法更有优势。这种通信方式计算简单,对硬件资源要求不高,特别适用于煤矿井下的RS485远距离通信。     

基于LPC1114处理器的远距离Zigbee网关设计

针对工业环境的Zigbee传输需求,提出一种适合工业应用的无线远距离网关设计方案。系统以Cortex-M3微控制器LPC1114与TI无线芯片CC1120为核心组建硬件平台,特别是增加了功率无线的放大器和低噪声放大器等关键期间;在软件构架上,采用多任务调度方法实现uIP和无线Zigbee数据的交换。测试结果表明,该网关系统实现了TCP/IP数据与ZigBee数据交换,其无线远距离传输和可靠性满足工业环境中应用。     

AES加密算法及其在无线Zigbee巡检仪的应用

基于无线Zigbee巡检仪在无线传输过程中,信息极易受到安全威胁。为了避免这种情况,本文根据AES的原理和算法,研制出适合单片机应用的AES加密算法,并将其应用在无线Zigbee巡检仪上。通过实验证明,发送端可以将明文加密,接收端可以成功解密。本文提出的算法简单,需要的硬件资源少,为AES的算法在嵌入式的应用提供参考价值。     

一种高线性度低失真跨导运算放大器的设计

为了解决线性跨导输入范围有限的问题,提出了一种具有宽线性输入范围的高线性运算跨导放大器(Operational Transconductance Amplifier,OTA),可有效适用于包括低频连续时间滤波器在内的电流模式电路。该OTA利用源极退化和辅助差分结构,通过减少失真分量来显著增加线性范围。此外还利用该OTA实现了一种二阶全差分滤波器;采用SCL180 nm CMOS工艺进行了设计和仿真。实验结果表明,相比于其他设计方法,该OTA和滤波器具有更宽的线性范围和更低的失真。对于1 MHz信号频率、600 mVP-P的输入,该OTA的三次谐波失真分量和互调失真分量分别为-74.8 dB和-76.1 dB,线性范围为0.9V(1%跨导变化)。对于300 mVP-P、10 kHz输入,该滤波器的三次谐波失真分量和互调失真分量分别为-69.75 dB和-65.2 dB。     

离散三维荧光光谱法海洋浮游藻类群落结构快速测量技术

浮游藻类群落结构是评价海洋生态环境状况的重要指标之一,现有的研究主要基于现场采样实验室分析,缺少快速在线自动、 原位剖面以及遥感地面验证技术装备。针对浮游藻类群落结构快速获取与遥感数据地面验证需求,研究了基于离散三维荧 光光谱法的海洋藻类群落结构现场快速测量方法,研发了海洋藻类群落结构原位在线测量技术仪器,并开展了应用示范 与对比验证。结果表明,基于离散三维荧光光谱法的海洋藻类群落结构测量技术能够快速准确地获取藻类群落结构及叶 绿素含量,与现有技术相比,具有测量快速、准确、稳定可靠等优势,为海洋生态环境监测数据获取及遥感数据地面 验证提供了先进技术手段。