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研究生:洪茂修
研究生(外文):Mao-Hsiu Hung
論文名稱:地面物體搜索用無線網路的開發
指導教授:葉則亮
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:UHF頻段地面站模擬酬載轉發站收發機轉發機
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為了進行規模面積搜尋衛星酬載,本研究藉由不同的無線電通訊系統的探討與比較,總結系統的設計需求。再以無線電的理論為研究背景,借以規劃出系統的規格構想與實現需求。
而為實現搜尋網路系統的開發,將系統將由地面站、及轉發站及模擬酬載組成,以UHF頻段作為主要通訊頻段。因應系統所需規格與設計需求,本研究將設計自動封包解包資料的無線模組作為地面站及模擬酬載,另外設計轉發和酬載雙通道的模組作為轉發站。
最後進行系統的架成,測試模組的通訊性能,與驗證無線網路的功能,並了解環境例如風速,地形等對於轉發網路的影響,並討論其中缺陷和可改進方式。

In order to search goal in a large area, the study investigated and compared different radio communication systems to summarize the system design requirements. With knowing the theory of radio, we could plan the concept of system.
The system consists of three parts, the ground station, the radio relay station, and the simulated payload. The UHF band is the main communications band in the communication system. The modules of ground station and simulated payload system is transceiver which could receive and transmit message. The transponder would be modules of the radio relay station.
Because we wanted to find out shortage and improve the system, we tested the communications capabilities of modules and the abilities of the RF network.

目錄
中文摘要 I
ABSTRACT II
目錄 III
圖目 V
表目 VI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 1
1.3 研究構想 7
1.4 論文章節 8
第二章 研究理論背景 9
2.1 無線電介紹 9
2.1.1 無線電的傳播 9
2.1.2 無線電頻率劃分以及應用 10
2.2 天線概論 13
2.3 無線電數學型模型 14
2.3.1 等效均向性發射能量模型(EQUIVALENT ISOTROPICALLY RADIATED POWER ,EIRP) 14
2.3.2 路經衰減估算模型(PATH LOSS) 14
2.4 數位訊號調變方式介紹 16
第三章 系統設計 17
3.1 系統通訊構想 17
3.1.1 轉發旗標機制 17
3.1.2 封包編號機制 18
3.1.3 分時轉發機制 18
3.2 整體系統組成與次系統模組規格 19
3.2.1 全系統組成 19
3.2.2 次系統模組: 20
3.2.2.1 收發機規格與設計要點: 20
3.2.2.2 轉發機規格與設計要點: 21
3.3 次系統收發機模組設計: 23
3.3.1 收發機功能方塊與狀態機: 23
3.4 次系統轉發機模組設計: 35
3.4.1 轉發機功能方塊與狀態機: 35
3.5 各設計模組硬體模組 40
3.5.1 地面站模組&;模擬酬載模組 40
3.5.2 轉發機(轉發站模組) 40
3.6 其餘模組介紹與其工務項目 40
3.6.1 具UART通訊能力電腦 40
3.6.2 GPS接收器 41
3.7 架設實體 42
3.7.1 轉發站 42
3.7.2 地面站 42
第四章 實驗設計與數據分析 43
4.1 轉發演算法功能測試 43
4.2 無線通訊能力測試 44
4.2.1 接收站對發射站 44
4.2.2 發射對轉發站及轉發站對轉發站 47
4.3 轉發網路追蹤實驗 53
第五章 結論 57
參考文獻 59


[1] Tracking Wildlife 取自:http://www.nhptv.org/wild/tracking.asp
[2] Animal migration tracking取自:http://en.wikipedia.org/wiki/Animal_migration_tracking
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[10] https://www.ofdc.org.tw/webs/list.aspx?main=27
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[22] Argos傳送示意圖:http://laboueeposeidon.free.fr/site_argonautes/8argos_dossier/transmission-info.jpg
[23] 都卜勒演算圖:http://www.argos-system.org/img/argos/images/system/how_it_works/tracking1.jpg
[24] 都卜勒效應 ,取自:http://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-3/The-Doppler-Effect
[25] Argos精度分級圖:http://whale.wheelock.edu/whalenet-stuff/Stop040978-13/data040978-13.html
[26] GPS定位原理及應用 取自:http://sciread.just.edu.tw/ezfiles/48/1048/attach/65/pta_15292_5225388_05354.pdf
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[28] http://www.tiwen365.com/SearchProblem?vcpid=3105&;sw=%B3%A4%B4%F3
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[32] 無線電傳播特性 ,取自:http://159.226.2.2:82/gate/big5/mtw.kepu.net.cn/gb/technology/telecom/satellite/stl203.html
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[34] 中華民國無線電頻率分配表 ,取自:http://www.rootlaw.com.tw/LawArticle.aspx?LawID=A040110071008900-1031113
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[36] Friis transmission equation ,取自:https://en.wikipedia.org/wiki/Friis_transmission_equation
[37] 陳冠仁 ,"低空無線收尋之轉發機開發" 國立中央大學光機電工程研究所,2014
[38] 江仁宏,"立方衛星無線通訊系統開發",國立中央大學光機電工程研究所 ,2014

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