頻譜監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)估計模塊的設計與實現(xiàn)
本文選題:頻譜監(jiān)測 + 無線傳感器網(wǎng)絡。 參考:《西安電子科技大學》2014年碩士論文
【摘要】:本文針對國家重大專項子項“頻譜感知無線傳感器網(wǎng)絡關(guān)鍵技術(shù)研究”課題,基于無線傳感器網(wǎng)絡背景以及近年來在無線自組織網(wǎng)絡技術(shù)基礎上提出的一種新型分布式信息獲取系統(tǒng),設計并實現(xiàn)了基于無線傳感器網(wǎng)絡的電磁頻譜監(jiān)測軟件系統(tǒng)。根據(jù)功能分析,我們將系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)劃分為網(wǎng)絡層、業(yè)務層、數(shù)據(jù)分發(fā)層、前端展示層四層結(jié)構(gòu),通過有效地面向?qū)ο蟮脑O計,從而使軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加清晰。文章主要從軟件設計、算法實現(xiàn)、測試這三個方面介紹了“基于無線傳感器網(wǎng)絡的電磁頻譜監(jiān)測系統(tǒng)”參數(shù)估計模塊的設計與實現(xiàn)。第一章緒論部分,我們主要介紹了“基于無線傳感器網(wǎng)絡的電磁頻譜監(jiān)測系統(tǒng)”課題的來源、研究意義以及國內(nèi)外在該方面的研究現(xiàn)狀。緊接著我們介紹了電磁頻譜監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡層體系結(jié)構(gòu),其中主要包括需求分析、網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)選擇、IO模型選擇、軟件協(xié)議設計等網(wǎng)絡層核心技術(shù)。為了開發(fā)出穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡層,我們使用、參考了libevent和memcached開源軟件的基本設計技巧與思想。在上述網(wǎng)絡架構(gòu)的基礎上我們介紹了上層軟件架構(gòu)設計,其中主要包括觀察者模式、心跳機制、數(shù)據(jù)協(xié)議設計、組包等核心技術(shù)。接下來我們介紹了中心頻率估計、碼元速率估計、信號類型識別這三大核心技術(shù)理論以及工程實現(xiàn)。在完成上述功能的基礎上我們從硬件環(huán)境、網(wǎng)絡連接、節(jié)點布局等方面介紹了軟件系統(tǒng)的測試過程,并且給出了具體的測試結(jié)果。最后總結(jié)與展望部分主要介紹了目前我們軟件系統(tǒng)所取得的主要成果以及目前亟待解決的問題。通過以上內(nèi)容,我們詳細介紹了“基于無線傳感器網(wǎng)絡的電磁頻譜監(jiān)測系統(tǒng)”參數(shù)估計模塊的主要理論和軟件方面的核心技術(shù)。通過大量的實際測試,我們的整個軟件系統(tǒng)以及算法性能達到了項目對信號檢測與識別部分的要求,部分性能甚至遠遠超過了國家的要求。
[Abstract]:This paper aims at the research of the key technology of spectrum sensing wireless sensor networks. A new distributed information acquisition system based on wireless sensor network background and wireless ad hoc network technology is proposed in this paper. The electromagnetic spectrum monitoring software system based on wireless sensor network is designed and implemented. According to the function analysis, the whole structure of the system is divided into four layers: network layer, business layer, data distribution layer and front-end display layer. Through the effective object-oriented design, the structure of the software system is made clearer. This paper mainly introduces the design and implementation of the parameter estimation module of electromagnetic spectrum monitoring system based on wireless sensor network from three aspects: software design, algorithm realization and test. In the first chapter, we mainly introduce the source of the topic of electromagnetic spectrum monitoring system based on wireless sensor network, the significance of the research and the current situation of the research at home and abroad. Then we introduce the network layer architecture of electromagnetic spectrum monitoring system, which mainly includes requirements analysis, network topology selection and IO model selection, software protocol design and other network layer core technologies. In order to develop a stable and efficient network layer, we use, referring to the basic design techniques and ideas of libevent and memcached open source software. On the basis of the above network architecture, we introduce the upper layer software architecture design, which mainly includes observer mode, heartbeat mechanism, data protocol design, packet formation and other core technologies. Then we introduce the core technology theory of center frequency estimation, symbol rate estimation and signal type recognition, as well as the engineering implementation. On the basis of the above functions, we introduce the testing process of the software system from the aspects of hardware environment, network connection, node layout and so on, and give the concrete test results. In the last part, the main achievements of our software system and the problems to be solved are introduced. Through the above contents, we introduce in detail the main theory of the parameter estimation module of "electromagnetic spectrum monitoring system based on wireless sensor network" and the core technology of software. Through a large number of practical tests, our entire software system and algorithm performance meet the project requirements for signal detection and recognition, some of the performance even far exceeded the requirements of the country.
【學位授予單位】:西安電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TM935.21
【共引文獻】
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,本文編號:1939968
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