1.一种基于IEEE802.15.4的2.4GHz全信道数据采集与协议分析系统,包括:数据采集部分和协议分析部分,其特征在于,数据采集部分包括:射频接收模块、数据管理模块、存储器模块、通信接口模块,其中,射频接收模块持续监听16个信道是否有数据报文,负责射频前端16个信道的全信道数据采集,存储器模块暂存采集的全信道数据,数据管理模块对接收的全信道数据进行调度,通信接口模块将调度后数据上传给协议分析部分进行协议解析;协议分析部分包括:数据处理模块、工具箱模块,数据处理模块完成数据包接收、数据包解析、数据存储及显示,工具箱模块用于统计数据包、信道信息、节点信息以及获取并显示各信道的链路质量指数。
2.根据权利要求1所述系统,其特征在于,射频接收模块由一个无线射频收发器作用在2.4GHz的802.15.4标准基带和媒介访问控制子层模块上组成,包括接收器、发送器、压控振荡器和锁相环路。
3.根据权利要求1所述系统,其特征在于,射频接收模块对协议分析仪捕获的数据报文过滤,判断是否是基于IEEE802.15.4协议MAC层的数据报文,根据2.4GHz频段信道划分中心频率,在代码中修改相应接收信道的配置参数,设置多个功能独立的射频接收模块对应相应的信道。
4.根据权利要求1所述系统,其特征在于,射频接收模块持续监听16个信道是否有数据报文具体包括,16个无线射频接收模块对所有信道序列进行轮训扫描,当接收到数据报文时,产生一个中断标志位,数据管理模块循环判断每个射频接收模块的中断标志位,如果中断标志位被置位,数据管理模块调用系统接收函数从该射频接收模块中读取该数据报文,如果中断标志位没有置位,按照原始信道序列表自动切换到相邻的下一个射频接收模块进行扫描。
5.根据权利要求1所述系统,其特征在于,数据采集部分的数据管理模块通过DM74LS154译码器进行同步串行端口译码扩展,通过不断轮询每个射频接收模块的中断标志是否置位判别是否采集到数据报文,如果采集到数据报文,该射频接收模块将数据报文缓存到存储器FIFO中,数据管理模块对存储器中的数据报文进行分析,如果符合数据报文标准格式,数据管理模块对该数据报文封装报文头部和信道号,上传到上位机进行协议分析。
6.根据权利要求1所述系统,其特征在于,数据处理模块中数据解析模块通过消息映射触发,响应数据接收模块发送的消息,数据接收模块使用发送传输信息线PostThreadMessage发送消息,数据解析函数函数将数据寄存器结构体中的数据信息取出,得到原始数据包,对原始数据包进行逐字节解析处理,数据解析模块根据所选协议,调用不同的解析函数,逐字节对原始数据进行解析,获取数据包各层信息。
7.根据权利要求3所述系统,其特征在于,射频接收模块在一个时隙内完成对16个模块的信道扫描,当扫描到某一个射频接收模块接收到数据,发出一个中断响应,主动接收数据,如果该无线数据报文符合IEEE802.15.4无线数据报文的标准格式,从射频接收模块的存储模块中读取数据进行报文重组,同时,射频接收模块释放存储数据的数据缓存器,等待下一个数据的到来。
8.根据权利要求6所述系统,其特征在于,当数据帧从上层向下层传输时,每层都在传输的数据帧中附加上该层的首部或尾部,而数据帧从下层向上层传输时,在数据传输的每一层将数据帧中附加的信息去掉,解析模块对每一层的首部和尾部所封装的信息进行解码获得数据包的详细信息,然后进入该层的负载获得上一层的信息,获取到应用层数据信息。
9.根据权利要求6所述系统,其特征在于,数据处理模块开辟一个UI线程不断检测USB接口是否有数据报文,一旦发现有数据报文,读取并判断该数据报文的包头信息是否与标志信息一致,若一致将其放到解析模块的消息队列中等待解析,解析模块根据所选协议调用相应的解析函数,逐字段解析数据报文信息,并将解析信息存入Access数据库。