无线传感器网络中OOFSK与FSK传输方法的综合能效性能对比研究

无线传感器网络（WSNs）是信息科学领域中一个全新的发展方向,且已经得到广泛的应用。无线传感器网络的传输体制很大程度上决定了整个无线传感器网络的数据传输可靠性和电池供电条件下的能效性能。另一方面,频移键控（FSK）和开关频移键控(OOFSK)是无线传感器网络中重要的传输方式;因此,本文提出了一种无线传感器网络节点在电池供电条件下,分析比较FSK和OOFSK误码率性能和电池能效的方法,并推导了FSK和OOFSK这两种传输体制下误码率和电池能效的综合性能对比关系。从数值分析结果可知OOFSK调制在一定的信噪比条件下,其误码率性能优于FSK调制,且综合能效性能改善随着OOFSK调制的占空比v的减小而有显著的提高。此外,OOFSK调制占空比v对综合能效性能的影响明显超过信噪比的影响。      

电池在非连续放电模式下的实验性能

便携式无线通信设备使用的电池都具有恢复效应,在非连续放电模式下放电时,电池的能量转换效率明显提高,所以合理设计电池的放电模式对于低功耗无线通信设计具有积极的意义。电池的恢复效应涉及复杂的物理化学反应,不易建立简单实用的数学模型,通过电池放电实验,给出电池在不同放电占空比条件下的性能曲线。实验结果表明,随放电占空比的减小,电池能量转换效率不断提高,但存在放电占空比门限。     

基于MSP430的低功耗残压检测模块的软硬件系统设计

在配网就地馈线自动化保护逻辑中,将配网没有电压的情况下,来电前电网瞬时性的来电称为残压。针对设备再次来电前的残压,设备需要闭锁合闸,因此残压检测模块需要满足残压检测、闭锁、参数设置和规约上送等逻辑。设计了基于低功耗芯片MSP430FR2111并配合MCU睡眠、脉冲唤醒采集、低功耗串口规约通信的软硬件系统。在实现残压检测功能的同时,模块的超低功耗也降低了FTU整组的功耗,延长了检测模块的使用时间。通过芯片的低功耗串口制定合理、可扩展的规约,实现了残压限值、时间设定、残压值读取等功能。经过实验验证,采用残压检测模块的配电终端完全满足技术检测标准,并具备批量化、可移植、可定制化应用的能力。