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本方案提出了一種基于IEEE 802.11協(xié)議的多節(jié)點(diǎn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)串口透?jìng)飨到y(tǒng)，可廣泛用在無(wú)人機(jī)集群飛控，無(wú)人車(chē)控制等領(lǐng)域。在傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)串口透?jìng)飨到y(tǒng)中，只能實(shí)現(xiàn)2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的串口透?jìng)鳎痉桨柑岢龅姆桨竸t可以實(shí)現(xiàn)數(shù)十個(gè)甚至100個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的串口透?jìng)鳌?/p>

上圖是單個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)串口節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)方案，選用了Qualcomm公司的AR9344 WLAN SoC，利用其內(nèi)置的IEEE 802.11 MAC/基帶/射頻建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并利用其自身的高速串口與外部設(shè)備互聯(lián)，例如無(wú)人機(jī)、無(wú)人車(chē)。由于802.11具備很高的傳輸帶寬，串口的數(shù)據(jù)量又很小，所以這種方式只會(huì)引入很小的傳輸時(shí)延。本方案中，AR9344工作在Adhoc模式下，即對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，只要具有相同的信道，信道帶寬，SSID，則任意節(jié)點(diǎn)都可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通，非常便于使用。

上圖是射頻前端的原理圖，選用了Skyworks的SE5004作為功率放大器，通過(guò)低通濾波器抑制諧波后送入射頻開(kāi)關(guān)，并最終通過(guò)天線發(fā)送至空間；來(lái)自天線的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻開(kāi)關(guān)選通后首先經(jīng)過(guò)帶通濾波器選頻，篩選出需要的信號(hào)，然后送入低噪聲放大器的提升信號(hào)強(qiáng)度。來(lái)自AR9344的發(fā)射使能、接收使能信號(hào)控制著SE5004及BFP740F的打開(kāi)與關(guān)閉。

多節(jié)點(diǎn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)串口透?jìng)飨到y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)如上圖所示。所有組網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)具有唯一的ID號(hào)，控制中心即電腦與串口節(jié)點(diǎn)1相連，其他節(jié)點(diǎn)與各自的串口設(shè)備（2號(hào)至N號(hào)）相連，所有節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立了連接，指揮中心可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向任意串口設(shè)備發(fā)出指令，指令格式如下：

其中源設(shè)備號(hào)就是節(jié)點(diǎn)1，目的設(shè)備號(hào)是需要接受指令的節(jié)點(diǎn)號(hào)，指令長(zhǎng)度是指此條串口指令的長(zhǎng)度，原始串口指令就是控制中心發(fā)出的原始控制指令，CRC校驗(yàn)和是此次發(fā)送數(shù)據(jù)的校驗(yàn)值，可以在一定程度上校驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)送的準(zhǔn)確性。

指揮中心發(fā)出指令后，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都可以收到，所有節(jié)點(diǎn)都會(huì)解析此條指令，如果指令中的目的設(shè)備號(hào)與自身設(shè)備號(hào)匹配，則將解析出的原始串口指令透?jìng)髦梁蠖说拇谠O(shè)備；如果指令中的目的設(shè)備號(hào)與自身設(shè)備號(hào)不匹配，則放棄，原始串口指令，如下圖。