【正文】 CC2430：發(fā)送語音 時(shí)，完成對(duì)模擬語音信號(hào)的采集，將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并打包成 MAC數(shù)據(jù)幀，通過片內(nèi)的射頻收發(fā)器發(fā)送出去。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 30 CC2430模塊硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 為了進(jìn)行相關(guān)研究， CC2430模塊是 必需的，為了降低應(yīng)用成本，決定自行設(shè)計(jì)無線模塊。如下圖為CC2430芯片的一種典型硬件應(yīng)用電路。通過 軟件設(shè)定一組 SFR寄存器的位和字節(jié)，可使這些引腳作為通常的 I/O口或作為連接 ADC、計(jì)時(shí)器或 USART部件的外圍設(shè)備 I/O口使用。 CC2430的休眠模式和轉(zhuǎn)換到主動(dòng)模式的超短時(shí)間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長的應(yīng)用。 它支持 IEEE 。中頻信號(hào)經(jīng) 濾波、放大，在通過 AD 轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。 CC2430 還包含一個(gè) DMA 控制器，它能夠被用于減輕 8051 微控制器內(nèi)核對(duì)數(shù)據(jù)搬移的操作，因此提高了芯片整體的性能。 Jennic 的 JN512 JN5139 Jennic 的 JN512 JN5139 是單芯片 ZigBee 解決方案。終端設(shè)備間的消息傳送需要通過 PAN協(xié)調(diào)器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 表 28 不同類型 NWK 幀格式特點(diǎn) [5] NWK幀頭 NWK幀負(fù)荷 幀類型 2 字節(jié) 6 字節(jié) 長度可變 數(shù)據(jù)幀 幀控制域 路由信息域 數(shù)據(jù)載荷（ APDU） 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院本科生畢業(yè)論文 17 NWK命令幀 NWK命令標(biāo)識(shí)符 NWK命令負(fù)荷 NWK 的命令幀目前包括路徑請(qǐng)求、路徑應(yīng)答、路徑錯(cuò)誤和離開網(wǎng)絡(luò)四種命令類型。 NWK幀的幀負(fù)荷域長度可變，內(nèi)容和長度取決于幀類型。 Active 信道掃描過程，即節(jié)點(diǎn)向外發(fā)送一信標(biāo)請(qǐng)求（ beaeon request）命令幀，周邊的所有具有父節(jié)點(diǎn)功能的節(jié)點(diǎn)聽到該命令幀后，各自組建一信標(biāo)幀反饋給該節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)等待最多 aBasesuperframeDuration*（ Zn+1）時(shí)間，（ n為Scan Duration）在這段等待時(shí)間內(nèi)，設(shè)備只處理信標(biāo)幀，且將 信標(biāo)幀上的相關(guān)信息記錄到網(wǎng)絡(luò)描述符列表中（ PAN Descriptor List）中，同時(shí)還寫入鄰接表中。成功的有應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸如下圖所示。 載波檢測（ CS）：接收端將接 收到的信號(hào)與本機(jī)的偽隨機(jī)碼（ PN碼）進(jìn)行 運(yùn)算比較，如果其值超過某一極限時(shí)，表示有用戶在占用信道，否則認(rèn)為信道 為空。命令幀： MAC層的命令幀，其負(fù)荷域由命令 ID和具體的命令參數(shù)組成。 MAC幀載荷域即為 MAC層的有效數(shù)據(jù)單元。物理層包頭指示凈荷部分的長度，凈荷部分含有 MAC層數(shù)據(jù)包，最大長度是 127字節(jié)。 非信標(biāo)模式下， ZigBee標(biāo)準(zhǔn)采用父節(jié)點(diǎn)為 ZE子節(jié)點(diǎn)緩存數(shù)據(jù)， ZE主動(dòng)向其父節(jié)點(diǎn)提取數(shù)據(jù)的機(jī)制，實(shí)現(xiàn) ZE的周期性（周期可設(shè)置）休眠。 終端設(shè)備：只能選擇加入他人已經(jīng)形成的網(wǎng)絡(luò)，可以收發(fā)信息，但不能轉(zhuǎn)發(fā)信息，不具備路由功能。 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)層主要用于 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)接入、數(shù)據(jù)管理以及網(wǎng)絡(luò)安全 等。 一個(gè) IEEE ISM頻段、可用性、擁擠狀況和數(shù)據(jù)速率在 27個(gè)信道中選擇 1個(gè)工作信道。Zigbee聯(lián)盟希望建立一種可以連接每個(gè)電子設(shè)備的無線網(wǎng)，它預(yù)言 Zigbee將很快成為全球高端的無線技術(shù)， 20xx年 Zigbee節(jié)點(diǎn)達(dá)到 30億個(gè)。 本論文的研究內(nèi)容 主要研究內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)： 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院本科生畢業(yè)論文 5 ①根 據(jù) ZigBee，開發(fā)低成本的 ZigBee無線模塊 ②為了實(shí)現(xiàn)語音的正常傳輸，我們通過芯片 APR9600進(jìn)行接受和處理 ③研究基于 ZigBee的無線語音傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院本科生畢業(yè)論文 6 第二章 Zigbee 協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和原理 Zigbee協(xié)議棧概述 Zigbee 協(xié)議棧由一組子層構(gòu)成。 短距離無線通信技術(shù)作為成為無線通信技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè) 重要分支 ,在諸多無線數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。同時(shí)許多企業(yè)也在進(jìn)行 ZigBee相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)工作，有代表性的企業(yè)有上海順舟網(wǎng)絡(luò)科技有限公司[3]、成都無線龍通訊科技有限公司等 [4]。 .2 Zigbee技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 20xx年底由 ZigBee聯(lián)盟發(fā)布了 ZigBee協(xié)議， 20xx年 11月發(fā)布了 版 本規(guī)范。 Sensor IT項(xiàng)目探索了如何將 WSN技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)所謂“超視距”戰(zhàn)場監(jiān)測。 網(wǎng)絡(luò)容量大 : 一個(gè)星型結(jié)構(gòu)的 Zigbee網(wǎng)絡(luò)最多可以容納 254個(gè)從設(shè)備和一個(gè)主設(shè)備 , 一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在最多 100個(gè) ZigBee網(wǎng)絡(luò) , 而且網(wǎng)絡(luò)組成靈活。 ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，硬件本身支持 CRC和 AES－ 128。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中可以具有成千上萬的節(jié)點(diǎn)，如果不能嚴(yán)格地控制節(jié)點(diǎn)的成本，那么網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模必將受到嚴(yán)重的制約，從而將嚴(yán)重地制約 WSN的強(qiáng)大功能。 關(guān)鍵詞 ： ； ZigBee； CC2430； APR9600； 無線語音通信 中北大學(xué)信息商務(wù) 學(xué)院本科生畢業(yè)論文 II Based on ZigBee wireless voice transmission system design Abstract： ZigBee technology is a kind of short, low plexity, low power consumption, low rate, low cost wireless work technology. Its main features include: with multiple hops transmission (multi hop relay) mechanism, extend the work performance is good, layout easily and has since anization and the selfrepairing ability. In wireless sensor work applications, the audio is also a kind of sensor volume, transmission sampling voice data is the basic requirement of voice sensing, so this paper the application of / ZigBee proposed realize voice munication environment, the research subject. This topic was designed based on the CC2430 chip Zigbee hardware modules, after understanding in open environment, the transmission distance stadia about 30 meters。 中北大學(xué)信息商務(wù) 學(xué)院本科生畢業(yè)論文 I 基于 ZigBee的無線語音傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要： ZigBee 技術(shù)是一種短距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 On the basis of designed on the basis of voice munication system solutions, developed hardware test platform to study the sprint wireless voice munications technology. Voice munications plan make full use of CC2430 SoC performance characteristics, use chip APR9600 pleted internal ADC and speech sampling and playback, without external voice codec pieces and use of peripheral devices seldom. System can well realize realtime speech wireless transmission, transmission power, less than 0 dBm 25ms speech delay, the transmission distance to less than 15 meters, timbre MOS test points to three points. The scheme hardware simple and low cost, low power consumption, and can be used to mine production, wireless sensor work, fire control, safety monitoring field, expand the scope of application. Keywords: ， ZigBee, CC2430, APR9600, wireless voice munication 中北大學(xué)信息商務(wù) 學(xué)院本科生畢業(yè)論文 III 目錄 第一章 緒論 ......................................................................................................................... 1 選題的背景 ............................................................................................................. 1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 ................................................................................................. 2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 ................................................................... 2 .2 Zigbee 技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................................... 3 生產(chǎn)需求狀況 ......................................................................................................... 3 研究目的和意義 ..................................................................................................... 4 本論文的研究內(nèi)容 ................................................................................................. 4 第二章 Zigbee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和原理 ..................................................................................... 6 Zigbee 協(xié)議棧概述 .................................................................................................. 6 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)體系 ...................................................................................................... 7 兩種功能類型設(shè)備 ....................................................................................... 7 三種節(jié)點(diǎn)類型 ............................................................................................... 8 三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ............................................