现代通信技术实验

1、现代通信技术实验北京科技大学计算机与通信工程学院2013年实验一 简单无线通信实验1.实验目的学习如何配置cc2530 rf功能。 2.实验内容实现两个cc2530模块进行简单的点到点无线通信。 3.实验设备（1）装有iar的pc机一台； （2）2530仿真器，usb线（a型转b型）； （3）无线节点模块两块，带lcd的智能主板两块。 4.实验原理及说明本实验主要分为三大部分，第一部分为初始化与rf相关的信息；第二部分为发送数据和接收数据；最后为选择模块功能函数。其中模块功能的选择是通过开发板上的按键来选择的，其中按键功能分配如下： sw1 - 开始测试（进入功能选择菜单） sw2 - 设置模

2、块为接收功能（light） sw3 - 设置模块为发送功能（switch） sw4 - 发送模块发送命令按键 当发送模块按下sw4时，将发射一个控制命令，接收模块在接收到该命令后，将控制lde1的亮或者灭。其中led6为工作指示灯，当工作不正常时，led5将为亮状态。 5.实验步骤（1）给智能主板供电（usb外接电源或2节干电池）。（建议先阅读“第二章 物联网创新实验系统ours-iotv2-2530”相关章节） （2）将两个无线节点模块分别插入到两个带lcd的智能主板的相应位置。 （3）将cc2530仿真器的一端通过usb线（a型转b型）连接到 pc 机，另一端通过10pin下载线连接到智能

3、主板的cc2530 jtag口（j203）。 （4）将智能主板上电源开关拨至开位置。按下仿真器上的按钮，仿真器上的指示灯为绿色时，表示连接成功。（5）使用iar7.51打开“ours_cc2530liblib11(simple_rf) iar_files”下的simple_rf.eww文件，下载程序。 （6）关掉智能主板上电源，拔下仿真器，按4、5步骤对另一个模块下载程序。 （7）打开两个模块的电源，当led1处于亮时，按下sw1进入模块功能选择。然后一个模块按下sw2设置为接收功能（light），此时led3将被点亮；另一个模块按下sw3设置为发送功能（switch），此时led4将被点亮。

4、 （8）按下发送模块的sw4按键，接收模块的led6将被点亮，再次按下sw4按键，led6将被熄灭。 注：如果需要重新设置模块的收发功能，按复位按键。 实验二 cc2530无线通信丢包率测试实验1.实验目的测试cc2530无线通信在不同环境或不同通信距离的误码率以及信号的强弱。 2.实验内容使用两个cc2530模块，测试在某个环境或通信距离内，cc2530无线通信数据包丢失率测试。 3.实验设备（1）装有iar的pc机一台； （2）2530仿真器，usb线（a型转b型）； （3）无线节点模块两块，带lcd的智能主板两块。 4.实验原理及说明本实验主要是在学会了配置cc2530 rf功能基础上，

5、一个简单无线通信的应用，该实验可以用来测试不同环境或不同通信距离的误码率以及信号的强弱。完成本实验需要两个模块，一个设置为发送模块，一个设置为接收模块；其中发送模块主要是通过板上按键设置不同的发送参数，然后发送数据包。接收模块接收发送模块的数据包，然后计算误码率和信号的强度。 其中按键功能分配如下： sw1 - 开始测试（进入功能选择菜单） sw2 - 设置功能加 sw3 - 设置功能减 sw4 - 确定按钮 在每完成一个参数设置或选择，都是通过sw4来确定，然后进入下一个参数设置，其中发送模式下的发送开始和停止也是通过sw4控制的。在测试中，接收模块可以通过sw4来复位测试结果。 发送模块需

6、设置的参数有： （1）信道选择，802.15.4中2.4g频段信道有16个。为信道11-26，对应的频率为2405mhz到2480mhz。通过sw2和sw3可以对16个信道进行选择。（注意，测试时要与接收模块选择相同的信道）。 （2）发射功率设置，cc2530提供的发送功率有-3dbm、0dbm和4dbm三种，通过sw2和sw3可以选择发送模块的不同发射功率。 （3）发送数据包数量设置，程序中提供的数据包数量有：1000、10000、100000和1000000四种，推荐测试时，选择1000或10000即可。其中也是通过sw2和sw3来选择的。 （4）发送速度设置，发送速度即1s中发送数据包的

7、个数。程序中提供5/s、10/s、20/s和50/s四种速度。通过sw2和sw3来选择。 接收模块只需要设置和发送模块相同的信道即可。 接收模块测量时显示的信息有： （1）数据包丢失率（显示为x/1000）。 （2）信号强度（rssi）。 （3）收到的数据包个数。 其中led1为工作指示灯，当工作不正常时，led2将为亮状态。 5.实验步骤（1）给智能主板供电（usb外接电源或2节干电池）。（建议先阅读“第二章 物联网创新实验系统ours-iotv2-2530”相关章节） （2）将两个无线节点模块分别插入到两个带lcd的智能主板的相应位置。 （3）将cc2530仿真器的一端通过usb线（a型转

8、b型）连接到 pc 机，另一端通过10pin下载线连接到智能主板的cc2530 jtag口（j203）。 （4）将智能主板上电源开关拨至开位置。按下仿真器上的按钮，仿真器上的指示灯为绿色时，表示连接成功。 （5）使用iar7.51打开“ours_cc2530liblib12(per test) iar_files”下的per test.eww文件，下载程序。 （6）关掉智能主板上电源，拔下仿真器，按4、5步骤对另一个模块下载程序。 （7）打开两个模块的电源，当led1处于亮时，按下sw1进入下级菜单，按sw2和sw3对通信信道进行选择（两个模块必须设置相同的信道）。选定后，按sw4进入下一个设

9、置。 （8）一个模块按下sw3设置为接收模式，按下sw4确定。接收模块设置完成（此时接收模块已经处于接收待命状态）。 （9）另一个模块按下sw2设置为发送模式，按下sw4确定进入下一个设置。 （10）使用sw2和sw3对发送模块发射功率选择，选定后，按sw4进入下一个设置。 （11）使用sw2和sw3对发送模块发射数据包数量选择，选定后，按sw4进入下一个设置。 （12）使用sw2和sw3对发送模块发射速度选择，选定后，按sw4进入发送准备状态。 （13）将发送和接收模块安放在不同的地方，按下发送模块的sw4开始发送数据（再次按下将停止发送）。观察接收模块的测试结果（此时按下接收模块的sw4，

10、将会清除测试结果）。 （14）改变两个模块的位置，再次测量，观察测量结果。 注：如果需要重新设置模块的收发功能，按复位按键。 实验三 z-stack点到点通信实验（无线串口）1.实验目的学习ti z-stack点到点通信，本实验的应用工程可以作为用户开发的模板，用户只需要对本工程进行复制和简单的修改，就可以作为用户应用的开发工程。 2.实验内容一个pc通过串口连接一个zigbee设备来发送数据，另一个pc通过串口连接一个zigbee设备来接收数据。 3.实验设备（1）装有iar的pc机一台； （2）2530仿真器，usb线（a型转b型），串口直通线2根； （3）无线节点模块2块，智能主板2块（

11、或电源板2块+rs232模块2块）。 4.实验原理及说明本实验是一个zigbee典型的点到点通信例子，该实验可以取代两个非zigbee设备之间电缆连接的基本应用。该应用具有实际应用意义，例如rs232-zigbee转换器，给具有rs232的设备增加zigbee通信功能。 实验中一个pc通过串口连接一个使用本应用实例的zigbee设备来发送数据。另一个pc通过串口连接一个使用本应用实例的zigbee设备来接收数据。串口数据传输被设计为双向全双工，无硬件流控，强制允许ota（多跳）时间和丢包重传。 本实验需要两个模块，分别下载不同的程序，其中一个模块下载 workspace 选项中的enddevi

12、ceeb(终端节点工程)程序，另一个下载 coordinatoreb（协调器）程序。在设备绑定时，先启动协调器绑定，然后再启动终端节点绑定。 按键控制： sw1: 设备之间绑定 sw2: 启动匹配描述符请求 5.实验步骤（1）给智能主板供电（usb外接电源或2节干电池）。（建议先阅读“第二章 物联网创新实验系统ours-iotv2-2530”相关章节） （2）将两个无线节点模块分别插入到智能主板（或插有rs232模块的电源板）的相应位置。 （3）将cc2530仿真器的一端通过usb线（a型转b型）连接到 pc 机，另一端通过10pin下载线连接到智能主板（或电源板）的cc2530 jtag口（

13、j203）。 （4）将智能主板上电源开关拨至开位置。按下仿真器上的按钮，仿真器上的指示灯为绿色时，表示连接成功。 （5）使用iar7.51打开“ours_cc2530liblib14(app1_zigbee(zstack) app1_zigbee(zstack)ours-zstack(ptop)projectszstackiar_filewireless uart appcc2530db”下的serialapp.eww文件。 （6）选择workspace下的下拉列表中的coordinatoreb工程配置，编译下载到一个模块中。 （7）选择workspace下的下拉列表中的enddeviceeb

14、工程配置，编译下载到另一个模块中。 （8）关掉智能主板上电源，拔下仿真器，用两条串口线将智能主板上的串口分别与两台pc机的串口相连。 （9）首先打开coordinatoreb工程模块的电源，再打开enddeviceeb工程模块的电源。按下coordinatoreb工程模块的sw1，在5s内，按下enddeviceeb工程模块的sw1。如果两个模块上的led3都被点亮，则绑定成功。如果led3没有点亮，则绑定失败，重复该过程，直到绑定成功。 （10）分别打开两台pc机上的串口调试助手，波特率设置为115200，校验位为none，数据位为8，停止位为1。（11）通过两台pc机的串口调试助手收发数据

15、，观察通信是否正常。 注：如果需要重新设置模块的功能，按复位按键。 实验四 z-stack点到点通信实验（最大吞吐量测试）1.实验目的学习ti z-stack点到点通信，测试一个zigbee网络中两个设备间的最大吞吐量。 2.实验内容 测试一个zigbee网络中两个设备间的最大吞吐量。 3.实验设备（1）装有iar的pc机一台； （2）2530仿真器，usb线（a型转b型）； （3）无线节点模块2块，智能主板2块（或电源板2块+rs232模块2块）。4.实验原理及说明 本实验为一个ti z-stack点到点通信实例，使用本实验应用工程的发送设备a尽可能快地发送一个数据包给另一个使用本实验应用工

16、程的接收设备b。发送设备a在收到接收设备b对已收到数据的一个确认后将继续发送下一个数据包给接收设备b，如此循环。 接收设备b将计算以下数值： （1）最后一秒的字节数量 （2）运行了多少秒 （3）每秒平均字节数量 （4）接收到的数据包数量 本实验可被用来测试一个zigbee网络中两个设备间的最大吞吐量。这两个设备一个是协调器设备，另一个是路由器设备。 本实验使用的功能键如下： sw1:启动终端设备绑定 sw2:开始发送/停止发送切换开关 sw3:清零显示值 sw4:启动匹配描述符请求 本实验需要两个模块，分别下载不同的程序，其中一个下载 workspace 选项中的routereb(路由节点工程

17、)程序，另一个下载 coordinatoreb（协调器）程序。在设备绑定时，先启动协调器绑定，然后再启动终端节点绑定。 本实验也可被用在一个终端设备和一个路由设备（或协调器设备）之间，但是不建议这样使用。如果确定要这样使用，必须在源代码中使能延时特性（transmitapp_delay_send）和（transmitapp_send_delay）。如果不使能延时，终端设备将不能接收信息，因此它将停止查询，此外，延时必须大于response_poll_rate（默认为100ms）。 5.实验步骤（1）给智能主板供电（usb外接电源或2节干电池）。（建议先阅读“第二章 物联网创新实验系统ours-

18、iotv2-2530”相关章节） （2）将两个无线节点模块分别插入到两个带lcd智能主板的相应位置。 （3）将cc2530仿真器的一端通过usb线（a型转b型）连接到 pc 机，另一端通过10pin下载线连接到智能主板的cc2530 jtag口（j203）。 （4）将智能主板上电源开关拨至开位置。按下仿真器上的按钮，仿真器上的指示灯为绿色时，表示连接成功。 （5）使用iar7.51打开“ours_cc2530liblib15(app2_zigbee(zstack) app2_zigbee(zstack)ours-zstack(ptop)projectszstackiar_filetransmi

19、tcc2530db”下的transmit-app.eww文件。 （6）选择workspace下的下拉列表中的coordinatoreb工程配置，编译下载到一个模块中。 （7）选择workspace下的下拉列表中的routereb工程配置，编译下载到另一个模块中。 （8）关掉智能主板上电源，拔下仿真器。 （9）首先打开coordinatoreb工程模块的电源，再打开routereb工程模块的电源。按下coordinatoreb工程模块的sw1，在5s内，按下routereb工程模块的sw1。如果两个模块上的led3都被点亮，则绑定成功。如果led3没有点亮，则绑定失败，重复该过程，直到绑定成功。

20、 （10）按下其中一个模块的sw2键，开始本模块发送数据，观察两个模块的lcd显示信息。 （11）按下另一个模块的sw2键，开始本模块发送数据，观察两个模块的lcd显示信息。 （12）通过两台pc机的串口调试助手收发数据，观察通信是否正常。 （13）如果需要将显示的信息清零，按下sw3。 注：如果需要重新设置模块的功能，按复位按键。 实验五 z-stack点到点通信实验（两终端数据包间隔互发）1.实验目的学习ti z-stack点到点通信，以5s为周期进行数据包的间隔互发，同时还统计接收到的数据包数量。 2.实验内容 以5s为周期进行数据包的间隔互发，统计接收到的数据包数量。 3.实验设备（1

21、）装有iar的pc机一台； （2）2530仿真器，usb线（a型转b型）； （3）无线节点模块3块，带lcd的智能主板3块（或带lcd的智能主板2块加电源板1块，其中使用电源板的节点作为网络协调器使用）。 4.实验原理及说明本实验为一个ti z-stack点到点通信实例，不过加了一个转发设备。其中转发设备为网络协调器，另外两个为终端设备，两终端绑定后，以5s为周期进行“hello zigbee”和“”数据包的间隔互发，同时还统计接收到的数据包数量。 本实验的按键功能： sw1:启动终端设备绑定 sw2:启动匹配描述符请求 数据包互发如下图所示： 本实验需要3个模块，分别下载不同的程序，其中两个带lcd的下载 workspace 选项中的enddeviceeb(终端节点工程)程序，另一个下载 coordinatoreb（协调器）程序。在设备绑定时，先启动协调器绑定，然后再启动终端节点绑定。 5.实验步骤（1）给智能主板供电（usb外接电源或2节干电池）。（建议先阅读“第二章 物联网创新实验系统ours-