本文關(guān)鍵詞：基于GNU Radio的動(dòng)態(tài)頻譜感知及數(shù)據(jù)傳輸

  更多相關(guān)文章： 能量檢測(cè) 自適應(yīng)OFDM傳輸 GNU Radio USRP

【摘要】：目前我們處于一個(gè)信息爆炸的時(shí)代,人們隨時(shí)隨地獲取信息,對(duì)通信服務(wù)的需求日益增加,越來(lái)越多的通信終端需要被接入到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),這使得頻譜資源變得越來(lái)越珍貴。傳統(tǒng)的劃分和許可頻譜的方法造成許多頻譜利用不足,有一些授權(quán)頻段大部分時(shí)間未被利用,有頻譜空洞情況存在。怎么提高頻譜利用效率,如何利用頻譜空洞解決頻譜資源緊缺成為了當(dāng)前十分重要的研究問(wèn)題。認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電理論,描述了一種能夠智能化感知、學(xué)習(xí)和適應(yīng)周?chē)诺拉h(huán)境的技術(shù),它能夠利用空閑的授權(quán)頻段。本文利用通用的軟件無(wú)線(xiàn)電外設(shè)(Universal Software Radio Peripheral, USIP)來(lái)作為射頻前端,使用開(kāi)源的軟件無(wú)線(xiàn)電項(xiàng)目(GNU Radio)來(lái)對(duì)收發(fā)端中的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,測(cè)試認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)可行性。 本文首先對(duì)GNU Radio和USRP組建系統(tǒng)的傳輸原理進(jìn)行了分析,研究各個(gè)通信模塊的工作原理及不同模塊之間連接方式,對(duì)數(shù)據(jù)流在物理層(PHY)和媒體訪(fǎng)問(wèn)控制子層(MAC)的處理有清晰的了解。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室建立無(wú)遮擋的實(shí)際發(fā)射場(chǎng)景,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)GNU Radio中默認(rèn)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),參照802.11幀結(jié)構(gòu)對(duì)GNU Radio中MAC層幀封裝進(jìn)行修改,使其能夠完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。 本文根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)場(chǎng)景,分析已有的頻譜感知策略,選擇基于頻域的能量檢測(cè)作為本實(shí)驗(yàn)采用的算法。選用GNU Radio中信號(hào)模塊完成加窗FFT變換,將FFT采樣值進(jìn)行處理得到檢測(cè)頻段能量值,通過(guò)使用單個(gè)窄帶能量檢測(cè)頻段步進(jìn)的方式實(shí)現(xiàn)寬帶頻譜感知。 本論文根據(jù)OFDM原理以及GNU Radio基本傳輸流程完成OFDM傳輸在平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn),并確定影響OFDM實(shí)際發(fā)送帶寬的傳輸參數(shù)。我們根據(jù)頻譜判決結(jié)果,選擇合適的傳輸參數(shù)作為幀體進(jìn)行MAC層幀封裝。認(rèn)知用戶(hù)主節(jié)點(diǎn)將信令幀發(fā)送到從節(jié)點(diǎn),完成傳輸參數(shù)的端到端重配置。重配置過(guò)后我們觀(guān)察發(fā)送端OFDM頻譜圖,對(duì)其進(jìn)行分析講解,最終完成自適應(yīng)OFDM傳輸實(shí)現(xiàn)。本文最后采用BPSK和QPSK兩種不同的調(diào)制方式測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)傳輸?shù)男阅?列出性能分析結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：能量檢測(cè) 自適應(yīng)OFDM傳輸 GNU Radio USRP
【學(xué)位授予單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀及成果9-11
• 1.3 研究主要內(nèi)容11
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排11-12
• 1.5 本章小結(jié)12-13
• 2 軟件無(wú)線(xiàn)電和認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電概述13-22
• 2.1 軟件無(wú)線(xiàn)電概述13-14
• 2.1.1 理論背景13-14
• 2.1.2 軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)特點(diǎn)14
• 2.2 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電概述14-16
• 2.3 GNU Radio和USPR介紹16-21
• 2.3.1 GNU Radio概述16-17
• 2.3.2 USRP介紹17-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 基于GNU Radio的認(rèn)知系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-32
• 3.1 系統(tǒng)場(chǎng)景22-23
• 3.2 系統(tǒng)信令時(shí)序23-24
• 3.3 GNU Radio-USRP認(rèn)知系統(tǒng)傳輸框架24-27
• 3.3.1 GNU Radio-USRP認(rèn)知系統(tǒng)MAC層介紹24-25
• 3.3.2 GNU Radio-USRP認(rèn)知系統(tǒng)物理層傳輸介紹25-27
• 3.4 GNU Radio-USRP認(rèn)知系統(tǒng)MAC層改進(jìn)設(shè)計(jì)27-31
• 3.4.1 802.11協(xié)議簡(jiǎn)介27-29
• 3.4.2 改進(jìn)GNU Radio MAC層幀設(shè)計(jì)29-30
• 3.4.3 幀結(jié)構(gòu)代碼實(shí)現(xiàn)30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 4 基于GNU Radio的動(dòng)態(tài)頻譜感知實(shí)現(xiàn)32-41
• 4.1 頻譜感知原理概述32-34
• 4.1.1 匹配濾波器檢測(cè)33
• 4.1.2 能量檢測(cè)33-34
• 4.1.3 循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)34
• 4.2 基于USRP的能量檢測(cè)FFT方法34-36
• 4.2.1 FFT算法簡(jiǎn)介34-35
• 4.2.2 FFT算法流圖35-36
• 4.3 基于USRP的能量檢測(cè)FFT實(shí)現(xiàn)36-40
• 4.3.1 能量檢測(cè)大范圍掃頻流程36-37
• 4.3.2 能量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果37-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 5 基于GNU Radio的自適應(yīng)OFDM數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)41-52
• 5.1 OFDM技術(shù)概述41-42
• 5.2 利用GNU Radio和USRP實(shí)現(xiàn)OFDM系統(tǒng)42-46
• 5.2.1 GNU Radio OFDM實(shí)例42-45
• 5.2.2 利用USRP收發(fā)OFDM信號(hào)原理45-46
• 5.3 自適應(yīng)OFDM數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)46-51
• 5.3.1 信令幀傳輸實(shí)現(xiàn)47-49
• 5.3.2 自適應(yīng)OFDM數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)49-51
• 5.4 本章總結(jié)51-52
• 6 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 全文總結(jié)52
• 6.2 下一步展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 碩士期間發(fā)表的論文58-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王慧賢;呂廷杰;謝飛波;王琦;;無(wú)線(xiàn)電頻譜價(jià)值影響因素分析[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2012年05期

2 李紅娟;胡圣波;;基于USRP+GNU Radio的RFID平臺(tái)的研究[J];貴州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 尹斯星;認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中基于海量頻譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)挖掘的動(dòng)態(tài)頻譜接入策略研究[D];北京郵電大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：1130952