【摘要】：隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,用戶對無線通信系統(tǒng)的容量和高速通信的需求在不斷提高,以致于頻譜資源短缺、頻譜資源利用不充分的問題日益突出,同時限制了未來無線通信系統(tǒng)高速率、高帶寬的發(fā)展進(jìn)程。為提高通信速率并緩解頻譜資源受限的現(xiàn)狀,無線通信系統(tǒng)引入了軌道角動量(Orbital Angular Momentum,OAM)技術(shù),軌道角動量復(fù)用傳輸是一種新興的無線電傳輸技術(shù),主要利用不同模態(tài)的軌道角動量之間的正交性,理論上能夠在相同頻率下同時進(jìn)行多路信號的有效傳輸。根據(jù)軌道角動量的傳輸特性可提高通信系統(tǒng)的信道容量和頻譜利用率,也有助于改善無線通信中日益擁堵的頻譜資源現(xiàn)狀。本文主要采用軟件無線電技術(shù)(Software Defined Radio,SDR)為OAM復(fù)用傳輸提供研究平臺和實驗環(huán)境,并對軌道角動量復(fù)用傳輸研究提出具體實踐方案。論文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)分為以下三個部分:(1)為提出適用于OAM信號傳輸研究的軟件無線電平臺搭建方案,本文首先對RTL-SDR、Para SDR、通用軟件無線電外設(shè)(Universal Software Radio Peripheral,USRP)三種支持軟件無線電技術(shù)的硬件設(shè)備進(jìn)行配置測試;之后結(jié)合軟件編程成功搭建了三種軟件無線電平臺;最后將以上三個軟件無線電平臺搭建方案進(jìn)行比較,經(jīng)分析討論后選擇開源程度較高、支持頻段較廣、更適合于OAM復(fù)用傳輸研究的軟件無線電平臺——基于USRP與GNU Radio的軟件無線電平臺。(2)本文根據(jù)單饋電點(diǎn)環(huán)形微帶相控陣列天線的輻射特性來產(chǎn)生OAM螺旋波束,并利用該環(huán)形相控陣列天線作為軟件無線電平臺的射頻天線,完成基于軟件無線電的OAM復(fù)用傳輸平臺搭建。隨后,在PC端利用GNU Radio軟件編程實現(xiàn)了 OAM的音頻信號正常收發(fā),并在模擬信道環(huán)境中仿真測試出不同信噪比下的信號傳輸性能。最后在真實信道環(huán)境中進(jìn)行測試,由實驗證明該傳輸系統(tǒng)可實現(xiàn)短距離的音頻收發(fā),驗證了該音頻傳輸系統(tǒng)的可行性與穩(wěn)定性。(3)本文著重設(shè)計了文本數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖瞻l(fā)系統(tǒng),體現(xiàn)了基于軟件無線電的OAM傳輸平臺的靈活性和可編程性,設(shè)計中按照信號發(fā)射、信道仿真、信道優(yōu)化及信號接收的步驟逐步完成文本信息的實時收發(fā),最終完成了短距離的文本傳輸實驗,實現(xiàn)了文本信息內(nèi)容完整傳輸,證明了所設(shè)計的OAM文本數(shù)據(jù)傳輸平臺的可靠性和高效性。
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN92
【圖文】：

第二章軟邋Ｒａｄｉｏ軟件架構(gòu)體系［５９］，可以看出，ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ接口生成器（ＳＷＩＧ）是一個用來建立Ｃ＋＋和Ｐｙ用相應(yīng)的對象和函數(shù)并入Ｐｙｔｈｏｎ模塊，使用戶來，用戶可以通過編寫Ｐｙｔｈｏｎ腳本或使用ＧＲＣ，Ｃ＋＋負(fù)責(zé)定義信號處理模塊的性能，Ｐｙｔｈｏｎ語和Ｃ＋＋之間的相互操作和數(shù)據(jù)編譯通過使用ＳＷＩ需在較小的模塊之間建立連接就可以完成信號流ｙｔｈｏｎ語言僅作為“膠合”代碼運(yùn)行來緩解Ｐｙｔｈｏ移到Ｃ＋＋編譯的代碼上。因此，開發(fā)人員可以快吞吐量的無線電系統(tǒng)。邐逡逑

在ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ安裝過程中，需要注意各依賴項的安裝以便創(chuàng)建一個完整的ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ境。一般情況下，在Ｕｂｕｎｔｕ系統(tǒng)中只需在終端運(yùn)行ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ公布的安裝腳本，利用該腳置所有可變路徑同時下載和安裝ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ以及所需依賴項。以下是ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ具體安裝［測試步驟：逡逑１．下載ｂｕｉｌｄ－ｇｎｕｒａｄｉｏ安裝腳本。逡逑２．將腳本文件拷貝到主文件夾目錄下，修改讀寫和執(zhí)行權(quán)限為所有人。逡逑３．執(zhí)行安裝命令．／ｂｕｉｌｄ－ｇｎｕｒａｄｉｏ，在腳本運(yùn)行過程中需要輸入ｙ確認(rèn)進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行安裝操４．ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ安裝完成后，可以運(yùn)行程序自帶的一些例子來測試ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ能否正常運(yùn)行終端，輸入ｓｕｄｏｇｕｒａｄｉｏ－ｃｏｍｐａｎｉｏｎ及當(dāng)前用戶密碼，即可出現(xiàn)ＧＲＣ程序運(yùn)行界面，隨后ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ內(nèi)置的文件瀏覽后找到根目錄下的ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ程序，當(dāng)例子成功運(yùn)行，說明ＧＮａｄｉｏ安裝成功。逡逑．３基于不同硬件設(shè)備的軟件無線電平臺搭建逡逑隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，基于軟件無線電概念的設(shè)計思想吸引了大批的研究學(xué)者，國市場上也逐漸出現(xiàn)了很多支持不同通信產(chǎn)品相互兼容的通用軟件無線電硬件設(shè)備，例

（２）邋ＲＴＬ－ＳＤＲ硬件結(jié)構(gòu)及工作原理逡逑了邋：

本文編號：2746705