Υλοποίηση του φυσικού επιπέδου πρωτοκόλλου ΙΕΕΕ 802.15.4 στα 2.4GHZ
| dc.contributor.advisor | Κουφοπαύλου, Οδυσσέας | |
| dc.contributor.author | Τζιαμπάζης, Δημήτρης | |
| dc.contributor.committee | Κουφοπαύλου, Οδυσσέας | |
| dc.contributor.committee | Κουμπιάς, Σταύρος | |
| dc.contributor.other | Tziampazis, Dimitris | |
| dc.date.accessioned | 2016-10-17T08:21:57Z | |
| dc.date.available | 2016-10-17T08:21:57Z | |
| dc.date.copyright | 2016-06-26 | |
| dc.degree | Διπλωματική Εργασία | el |
| dc.description.abstract | Το IEEE802.15.4 είναι ένα πρότυπο το οποίο καθορίζει το φυσικό στρώμα (PhysicalLayer- PHY) και τα μέσα ελέγχου πρόσβασης (MediaAccessControl-MAC) για χαμηλού ρυθμού, χαμηλής ενέργειας και χαμηλής πολυπλοκότητας προσωπικά ασύρματα δίκτυα (LP- WPANs). Το802.15.4 προτίθεται να προσφέρει τα θεμελιώδη κατώτερα στρώματα δικτύου ενός τύπου ασύρματου δικτύου προσωπικής περιοχής (WPAN), τα οποία εστιάζουν σε χαμηλούκόστουςκαιχαμηλήςταχύτηταςεπικοινωνίαμεταξύσυσκευών. Ηέμφασηδίνεται στηνχαμηλήκόστουςεπικοινωνίαμεταξύκοντινώνσυσκευώνμεκαμίαήελάχιστησχετική υποδομή,σκοπεύονταςναεκμεταλλευτείαυτήτηχαμηλήκατανάλωσηακόμηπερισσότερο. Είναι η βάση για τις προδιαγραφές γνωστών ασύρματων τεχνολογιών δικτύων, όπως το ZigBee, WirelessHART, ISA100.11a, MiWi, Thread και 6LoWPAN. Τα πρότυπα αυτά έχουν κοινό χαρακτηριστικό την ασύρματη δικτύωση συσκευών με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, το οποίο είναιτο ζητούμενο, ώστε να λειτουργεί αποδοτικά ένα ασύρματο δίκτυο αισθητήρων σε χώρους όπου δεν υπάρχει η δυνατότητα εύκολης πρόσβασης στους κόμβους Στην τελευταία αναθεώρηση του IEEE Std 802.15.4, το 2011, το πρότυπο ενισχύθηκε όσο αφορά την εφαρμοσιμότητά του στην αγορά, διορθώθηκαν ασάφειες στο πρότυπο, και εισήχθησαν βελτιώσεις που αντλήθηκαν από τις ήδη υπάρχουσες εφαρμογές του IEEE Std 802.15.4. Η παρούσα διπλωματική πραγματεύεται την υλοποίηση του φυσικού στρώματος (PHY Layer) του IEEE 802.15.4 προτύπου. Παρουσιάζετε ο σχεδιασμός, η όλη μεθοδολογία της υλοποίησης του φυσικού στρώματος ενός τυπικού πομποδέκτη βασισμένο στο πρότυπο καθώς και ο έλεγχος του τελικού αποτελέσματος. Ο πομποδέκτης που παρουσιάζεται σε αυτή την διπλωματική, βασίζεται στο IEEE802.15.4πρότυποκαιχρησιμοποιείδιαμόρφωση O-QPSK. Για την κωδικοποίηση χρησιμοποιείται ένας αλγόριθμος διευρυμένου φάσματος (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum) ενώ για την επεξεργασία του σήματος χρησιμοποιείται μία διαμόρφωση μισού ημιτόνου. Η οποιαδήποτε επεξεργασία σήματος ή και δεδομένων εκτελείται στην πλακέτα του FPGA. Ο εν λόγω πομποδέκτης υλοποιείται σε VHDL με την βοήθεια της σχεδιαστικής σουίτας που παρέχει η Xilinx - Xilinx ISE και εν συνεχεία προσομοιώνεται τόσο στο περιβάλλον της Mentor Grpahics - ModelSim Simula- tor όσο και στο περιβάλλον της Xilinx - Xilinx ISim. Ακολούθως ο εν λόγω πομποδέκτης υλοποιήθηκε σε πλατφόρμα Virtex 5 FPGA και με η σωστή λειτουργία του επαληθεύτηκε μέσααπότηνπαρακολούθησητωνεσωτερικώνσημάτωντηςσυσκευής. | el |
| dc.description.translatedabstract | IEEE 802.15.4 standard for wireless technology, was designed for interconnection of data com- munication using low data rate, low power and low complexity short range communication in a wirelesspersonalareanetwork(WPAN).InIEEEStd802.15.4-2011revision,itwasenhancedfor marketapplicabilitytoremoveambiguitiesinthestanderd,andtheimprovementslearnedfromim- plementations of IEEE Std 802.15.4-2006 are included. This technology supports cost effective, lowpower,wirelessnetworkmonitoringandcontrolproductsbasedonopenglobalstandard. In this thesis, a IEEE 802.15.4 PHY (Physical Layer) implementation is explored. This thesis presents a FPGA implementation of the physical layer of a baseband transeiver. The baseband transceiverproposedinthisthesisisbasedonIEEE802.15.4wherethetransceiverusesOQPSK modulation. DSspreadspectrumandhalfsinepulseshapingisusedforcodingandbasebandpro- cessingrespectively. AllofthesignalprocessingtasksareperformedontheFPGA.Thetransceiver isimplementedinVHDLandlateronsimulatedwithMentorGraphicsModelsimsimulatoraswell as with the Xilinx ISim. Subsequently the baseband transceiver system was realized on Virtex 5 FPGA using ISE design environment. The performance of the transceiver was analyzed through simulation. Following this the transceiver was implemented on Virtex 5 FPGA in ISE design en- vironment. | el |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10889/9693 | |
| dc.language.iso | gr | el |
| dc.rights | 0 | el |
| dc.subject | Φυσικό επίπεδο | el |
| dc.subject | Πομποδέκτες | el |
| dc.subject.alternative | Physical layer | el |
| dc.subject.alternative | Transceivers | el |
| dc.subject.alternative | ZIGBEE | el |
| dc.subject.alternative | IEEE | el |
| dc.subject.alternative | FPGA | el |
| dc.subject.alternative | VHDL | el |
| dc.subject.ddc | 621.382 1 | el |
| dc.title | Υλοποίηση του φυσικού επιπέδου πρωτοκόλλου ΙΕΕΕ 802.15.4 στα 2.4GHZ | el |
| dc.title.alternative | Implementation of IEEE 802.15.4 physical layer | el |
| dc.type | Thesis | el |