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基于蓝牙的WFT无线数据传输装置设计
| 论文题名： | 基于蓝牙的WFT无线数据传输装置设计 |
| 关键词： | 交通监测;车轮力传感器;蓝牙;无线数据传输装置 |
| 摘要： | 随着国民经济的迅速增长，我国的交通运输建设也同样得到飞速发展。自改革开放以来，公路建设作为基础服务设施建设发展显著，尤其是高速公路，更加方便、快捷地服务于人民。公路运输作为覆盖规模最广、服务效力最强的一种形式，不单改变了人们的生活方式，而且转换了中国的产业结构布局与经济发展的方式，有效地促进、支撑了国家的消费结构升级，拉动了国民经济的增长。 路面平整度是评定道路路面好坏的重要指标之一，关系着车辆行驶中的安全性与舒适性。由于我国路面平整度检测起步较晚，在检测方法、技术手段上相对发达国家较落后，因而路面平整度检测方法技术的研究与创新等问题亟需解决。经过多年的努力国内已经自主创新设计出车轮力传感器（WFT）系统。基于实验室的 WFT的研究成果，本文以模块为单位详细介绍了WFT的系统构架，侧重点研究并实现了WFT数据无线传输、滤波等相关功能，借助VS平台集成在WFT上位机中，取得了一定的研究成果。本文总得归纳起来研究内容主要有以下几个方面： （1）WFT传输系统采用蓝牙无线传输的方式，将下位机采集的数据传输到上位机显示并实现本地存储。蓝牙模块采用CSR2.0+EDR版本，通过对蓝牙主控器接口单元硬件与软件的设计，实现了上位机与下位机的通信。为了保证数据传输的速率以及安全性，软件设计加入了AES加密算法进行二次加密。 （2）在windows操作系统下搭建上位机C/S架构系统，通过C＃语言编程实现WFT数据采集与蓝牙无线传输系统间的人机交互界面。道路载荷谱显示系统主要包括用户登录、对道路载荷谱数据接收、分析、显示、储存和管理等功能。根据系统需求，本设计使用SQL Server2008作为系统的数据库平台，采用标准的SQL语句对数据库进行开发，以便后续的扩展和移植工作，提高系统的性能。 （3）在道路谱载荷谱数据采集与传输过程中，不可避免地受到噪声信号的干扰，对信号的降噪，提取出反映路面平整度的原始信号是一个不可避免的过程。考虑到本采集数据的噪声分布主要位于高频，因此选用了小波分析的方法对数据进行了相关的去噪处理。通过层数为3层的高低频分解去噪后，进行数据归一化处理，最后利用基于蚁群的神经网络进行训练样本达到路面平整度预测的效果。为了验证算法的有效性与优化性，将基于蚁群的BP算法与基本BP算法进行了对比试验。结果表明，融入蚁群的BP算法较基本BP算法而言，算法的样本训练成功率高，泛化能力强，收敛性能更佳。 |
| 作者： | 江燕燕 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 刘庆华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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