基于wifi的无线声表面波振荡器数据采集系统

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1、分类号:TP21210710-2013132035硕士学位论文基于WIFI的无线声表面波振荡器数据采集系统党双欢导师姓名职称文常保教授申请学位级别硕士学科专业名称交通信息工程及控制论文提交日期2016年5月5日论文答辩日期2016年6月7日学位授予单位长安大学WirelessDataAcquisitionSystemofSAWOscillatorBasedontheWIFIADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DangShuanghuanSupervisor：Prof.WenC

2、hangbaoChang’anUniversity,Xi’an,China摘要为了实现对声表面波振荡器数据的实时、准确采集，同时实现对数据的远程监测、分析以及保存，将声表面波振荡器与信号无线保真（WIFI）技术相结合，提出并实现了一种基于WIFI的无线声表面波振荡器数据采集系统。该基于WIFI的无线声表面波振荡器数据采集系统由振荡器输出信号及产生模块、信号调理模块、处理器及外围电路模块、无线处理模块组成。其中，振荡器输出信号及产生模块包括双路声表面波振荡器和混频器；信号调理模块包括滤波电路、放大电路、整形电路和分频电路；无线处理模块包括WIF

3、I模块和接收终端。振荡器输出信号及产生模块的设计中，为提高声表面波振荡器频率稳定度，采用中心频率为101.76MHz且插入损耗低的延迟线声表面波器件。信号调理模块将双路声表面波振荡器混频后的信号转换为处理器可计频的低频方波信号。结合下位机与上位机软件设计，通过WIFI模块将采集到的信号无线发送到接收终端。下位机软件实现测频、显示以及WIFI串口通信功能；上位机在Windows系统下，基于C#语言设计，实现数据的采集、动态显示、分析及保存等功能。系统软硬件设计完成后，对双路振荡器输出信号进行了测试，SAW振荡器1的振荡频率为96.28MHz，S

4、AW振荡器2的振荡频率为96.75MHz，输出信号都为完整稳定的正弦波，混频器的输出为470KHz。同时，通过调节绕制电感改变振荡器输出频率，对输出信号范围在100KHz~500KHz时，该系统的结构、性能进行了验证和测试。实验结果表明，该系统可以实现测试范围内信号的采集、发送和无线接收，实现了数据的远程监测以及分析、保存等功能。系统输入信号与无线接收终端接收信号之间的平均绝对误差为0.843KHz，最大相对误差为0.51%，无障碍环境有效采集范围约为100m，有障碍环境有效采集范围约为50m。关键词：声表面波，振荡器，双路声表面波振荡器，W

5、IFI，数据采集系统IAbstractInordertoaccuratelycollectthedataofthesurfaceacousticwave(SAW)oscillatorinreal-time,andachievetheremotemonitoring,dataanalysisandpreservation,thesignalwirelessfidelity(WIFI)technologyisincorporatedintotheSAWoscillator,andthewirelessdataacquisitionsystemof

6、theSAWoscillatorbasedontheWIFIisproposed.Thesystemconsistsoftheoscillatoroutputsignalmodule,thesignalconditioningmodule,theprocessormoduleandthewirelessprocessingmodule.TheoscillatoroutputsignalmoduleconsistsofthedualSAWoscillatorandthemixer.Thewirelessprocessingmoduleconsi

7、stsoftheWIFImoduleandthereceivingterminal.Inordertoimprovethefrequencystabilityoftheoscillator,theSAWdeviceof101.76MHzcenterfrequencyandlowinsertionlossisadopted.ThemixedSAWoscillatorsignalisconvertedintothelowfrequencysquarewavesignalbythesignalconditioningcircuit.Basedont

8、hesoftwaredesignoftheuppercomputerandthelowercomputer,thecollectedsignalissenttoth