【摘要】：隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,用戶(hù)對(duì)無(wú)線(xiàn)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(wèn)題日益突出,同時(shí)限制了未來(lái)無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)引入了軌道角動(dòng)量(Orbital Angular Momentum,OAM)技術(shù),軌道角動(dòng)量復(fù)用傳輸是一種新興的無(wú)線(xiàn)電傳輸技術(shù),主要利用不同模態(tài)的軌道角動(dòng)量之間的正交性,理論上能夠在相同頻率下同時(shí)進(jìn)行多路信號(hào)的有效傳輸。根據(jù)軌道角動(dòng)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(wú)線(xiàn)通信中日益擁堵的頻譜資源現(xiàn)狀。本文主要采用軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)(Software Defined Radio,SDR)為OAM復(fù)用傳輸提供研究平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境,并對(duì)軌道角動(dòng)量復(fù)用傳輸研究提出具體實(shí)踐方案。論文主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)分為以下三個(gè)部分:(1)為提出適用于OAM信號(hào)傳輸研究的軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)搭建方案,本文首先對(duì)RTL-SDR、Para SDR、通用軟件無(wú)線(xiàn)電外設(shè)(Universal Software Radio Peripheral,USRP)三種支持軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的硬件設(shè)備進(jìn)行配置測(cè)試;之后結(jié)合軟件編程成功搭建了三種軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái);最后將以上三個(gè)軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)搭建方案進(jìn)行比較,經(jīng)分析討論后選擇開(kāi)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(wú)線(xiàn)電平臺(tái)——基于USRP與GNU Radio的軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)。(2)本文根據(jù)單饋電點(diǎn)環(huán)形微帶相控陣列天線(xiàn)的輻射特性來(lái)產(chǎn)生OAM螺旋波束,并利用該環(huán)形相控陣列天線(xiàn)作為軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)的射頻天線(xiàn),完成基于軟件無(wú)線(xiàn)電的OAM復(fù)用傳輸平臺(tái)搭建。隨后,在PC端利用GNU Radio軟件編程實(shí)現(xiàn)了 OAM的音頻信號(hào)正常收發(fā),并在模擬信道環(huán)境中仿真測(cè)試出不同信噪比下的信號(hào)傳輸性能。最后在真實(shí)信道環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試,由實(shí)驗(yàn)證明該傳輸系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)短距離的音頻收發(fā),驗(yàn)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(jì)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(wú)線(xiàn)電的OAM傳輸平臺(tái)的靈活性和可編程性,設(shè)計(jì)中按照信號(hào)發(fā)射、信道仿真、信道優(yōu)化及信號(hào)接收的步驟逐步完成文本信息的實(shí)時(shí)收發(fā),最終完成了短距離的文本傳輸實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了文本信息內(nèi)容完整傳輸,證明了所設(shè)計(jì)的OAM文本數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)的可靠性和高效性。
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：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(gè)用來(lái)建立Ｃ＋＋和Ｐｙ用相應(yīng)的對(duì)象和函數(shù)并入Ｐｙｔｈｏｎ模塊，使用戶(hù)來(lái)，用戶(hù)可以通過(guò)編寫(xiě)Ｐｙｔｈｏｎ腳本或使用ＧＲＣ，Ｃ＋＋負(fù)責(zé)定義信號(hào)處理模塊的性能，Ｐｙｔｈｏｎ語(yǔ)和Ｃ＋＋之間的相互操作和數(shù)據(jù)編譯通過(guò)使用ＳＷＩ需在較小的模塊之間建立連接就可以完成信號(hào)流ｙｔｈｏｎ語(yǔ)言?xún)H作為“膠合”代碼運(yùn)行來(lái)緩解Ｐｙｔｈｏ移到Ｃ＋＋編譯的代碼上。因此，開(kāi)發(fā)人員可以快吞吐量的無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)。邐逡逑

在ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ安裝過(guò)程中，需要注意各依賴(lài)項(xiàng)的安裝以便創(chuàng)建一個(gè)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(shí)下載和安裝ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ以及所需依賴(lài)項(xiàng)。以下是ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ具體安裝［測(cè)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(xiě)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(guò)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(lái)測(cè)試ＧＮＵ邋Ｒａｄｉｏ能否正常運(yùn)行終端，輸入ｓｕｄｏｇｕｒａｄｉｏ－ｃｏｍｐａｎｉｏｎ及當(dāng)前用戶(hù)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(shuō)明ＧＮａｄｉｏ安裝成功。逡逑．３基于不同硬件設(shè)備的軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)搭建逡逑隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，基于軟件無(wú)線(xiàn)電概念的設(shè)計(jì)思想吸引了大批的研究學(xué)者，國(guó)市場(chǎng)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(wú)線(xiàn)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(hào)：2746705