【摘要】：無線電頻譜中包含著巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,隨著科技的進(jìn)步,大量的基于無線電的新業(yè)務(wù)和新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,人們對(duì)無線電這一看不見的資源需求量越來越大,黃金頻段開發(fā)殆盡,頻譜供應(yīng)與需求之間的矛盾越來越突出。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),擅自占用頻譜資源的現(xiàn)象嚴(yán)重,無線電區(qū)域管理缺乏,目前很多頻段的頻譜效率不高,不僅造成資源的浪費(fèi),而且迫使國家增大設(shè)備資金投入來使用技術(shù)成本更高的頻段。隨著政府簡政放權(quán)政策的推進(jìn),頻譜資源市場(chǎng)化的呼聲無以加復(fù),頻譜資源作為一種商品如何發(fā)揮其最大價(jià)值,為人民添福祉,這就要求頻譜管理人性化、高效化、自動(dòng)化。隨著“寬帶中國”上升為國家戰(zhàn)略,國家對(duì)頻譜資源的管理日益重視,對(duì)頻譜的清查和審計(jì)工作需求越來越大,同時(shí)更離不開無線電工作站的日常監(jiān)管。這一切的基礎(chǔ)就是對(duì)頻譜的監(jiān)測(cè)工作,沒有摸清頻譜情況談管理就是緣木求魚�？墒侵袊鴱�(fù)雜的地理?xiàng)l件決定了頻譜監(jiān)測(cè)工作紛繁復(fù)雜,如何簡化工作量并提高效率成為頻譜監(jiān)測(cè)工作人員最頭疼的問題。技術(shù)的發(fā)展,借助學(xué)習(xí)開源項(xiàng)目讓想法成為可能,信號(hào)分析儀接口的統(tǒng)一并支持LAN協(xié)議,讓電腦遠(yuǎn)程連接儀器成為可能;虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展使人們可以按照自己的想法來控制、操作儀器;基于云服務(wù)的大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展,大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端成為了可能,并且向低成本、高效率、透明化發(fā)展,更多的人可以共享數(shù)據(jù),是數(shù)據(jù)發(fā)揮更大的價(jià)值;大量的數(shù)據(jù)使頻譜準(zhǔn)確預(yù)測(cè)、管理成為了可能,目前頻譜利用率低的原因離不開缺乏有效的頻譜管理,若能在頻譜授權(quán)用戶空閑時(shí)把頻段分配給急需使用的次用戶,無疑可以提高頻譜的利用率。利用有效的頻譜預(yù)測(cè)算法計(jì)算出未來的空閑頻段及空閑時(shí)間,用戶可以根據(jù)這些信息申請(qǐng)頻段的使用,這樣就可以解決需求和資源之間的矛盾;移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起,頻譜監(jiān)測(cè)人員可以隨時(shí)隨地查看頻譜監(jiān)測(cè)情況,頻譜管理人員可以在移動(dòng)執(zhí)法過程中獲得更多信息。于是筆者設(shè)計(jì)了一種便攜且操作簡易的頻譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng),本系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)顯示,電腦與頻譜儀通過LAN協(xié)議相連,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,通過虛擬儀器軟件LabVIEW操作信號(hào)分析儀,采集并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并把處理的中間結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中,Android端設(shè)備訪問WEB服務(wù)器,獲取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)并顯示在顯示屏上。
【圖文】：

逑中國：我們國家目前還未建立完善的頻譜清查和審計(jì)的機(jī)制，我國規(guī)劃的頻逡逑譜情況如圖１．１所示：逡逑．．．邐．．邋｜邐．．邐．－？貓逡逑ｉｍ邋？邋．邋ＷＫＳＢＭ邐．一邐｜邐Ｊ：七邋ｓ逡逑ｎＳＢＢ＾邋＇■邐．邋—酬＿＿■■邋ｍ逡逑圖１．１我國頻譜規(guī)劃情況逡逑１．２．２無線電監(jiān)測(cè)站現(xiàn)狀逡逑無線電監(jiān)測(cè)站主要有三項(xiàng)任務(wù)［１１］，其一是對(duì)頻率資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為頻率劃分、逡逑分配、指配提供數(shù)據(jù)依據(jù)。其二是監(jiān)管無線電頻率資源，監(jiān)測(cè)、定位和查處違法逡逑的無線電頻率資源占用的行為，保證無線電頻率的秩序。其三是對(duì)已授權(quán)的合法逡逑無線電用戶進(jìn)行管理和控制，限制他們?cè)谝?guī)定的頻段內(nèi)使用無線電頻率資源。逡逑隨著國家對(duì)頻譜資源的重視，我國的頻譜監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)綜合管理控制體系逐漸形逡逑成［１２］。我國的無線電監(jiān)測(cè)站主要由監(jiān)測(cè)控制中心、大型固定監(jiān)測(cè)站、移動(dòng)監(jiān)測(cè)逡逑站、可搬移站、小型固定監(jiān)測(cè)站、便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備組成，主要的任務(wù)是無線電監(jiān)逡逑測(cè)、無線電頻譜管理、干擾源查找等，主要的目的是保障交通、運(yùn)輸、通信等部逡逑門使用頻譜的權(quán)益。逡逑頻譜監(jiān)測(cè)網(wǎng)格化、大數(shù)據(jù)化是無線電監(jiān)測(cè)站的發(fā)展方向。網(wǎng)格化的頻譜監(jiān)測(cè)逡逑覆蓋的地區(qū)、頻段、時(shí)間廣泛

給定的門限值，則稱之為空閑；假如信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)值大于給定的門限值，則稱之為逡逑占用。由于信道的狀態(tài)隨機(jī)，無法知道任意時(shí)刻的信道狀態(tài)，信道狀態(tài)只能通過逡逑一定概率來表示。圖２．邋１是信道占用圖：逡逑忯邋—逡逑鍛廠逡逑＾邋邐Ｉ邐邐邐：邋．逡逑—邐邐邐？逡逑ｉ—Ｖ—？ｆ－ｗ—４逡逑＾邐Ｖ邐＾逡逑圖２．１信道占用度逡逑上述中定義的兩個(gè)隨機(jī)變量Ｖ和Ｗ。Ｖ代表在總的監(jiān)測(cè)時(shí)間Ｔ內(nèi)，信號(hào)的場(chǎng)逡逑強(qiáng)值大于門限值的持續(xù)時(shí)間。Ｗ代表在發(fā)射時(shí)間之間的間隔。在這里假設(shè)總監(jiān)測(cè)逡逑時(shí)間Ｔ遠(yuǎn)大于Ｖ和Ｗ的平均值，，且假設(shè)Ｖ和Ｗ同分布。逡逑設(shè)Ｘ（ｔ）是一個(gè)兩狀態(tài)的隨機(jī)過程：Ｘ（ｔ）＝０，代表信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)值在時(shí)隙ｔ小于逡逑門限值。則隨機(jī)變量Ｖ就可以看作是隨機(jī)過程Ｘ（ｔ）＝ｌ所持續(xù)的時(shí)間；Ｘ（ｔ）邋＝邋ｌ，逡逑代表信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)值在時(shí)隙ｔ大于門限值；隨機(jī)變量Ｗ可以看作隨機(jī)過程Ｘ（ｔ）邋＝０所逡逑持續(xù)的時(shí)間。Ｘ（ｔ）可以看作是無數(shù)個(gè)離散序列Ｘｉ，ｘ２，ｘ３，…，ｘ？組成，逡逑ＸｐＸｈＸ＾．．，ＸｒｉＧ｛０，ｌ｝。式中０表示信道監(jiān)測(cè)到的功率值小于門限值，１表示信逡逑道監(jiān)測(cè)到的功率值大于門限值。逡逑根據(jù)占用度的定義，設(shè)變量ＰＣＵ，Ｔ），總的監(jiān)測(cè)時(shí)間為Ｔ，Ｘ（ｔ）等于１的總逡逑時(shí)間為Ｖ
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN98;TP311.52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2582838