隨著現(xiàn)代空間無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,建立具有抗干擾能力的艙內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)起著越來越重要的作用。傳統(tǒng)的艙內(nèi)無線傳感網(wǎng)絡(luò)未考慮頻譜干擾問題,影響艙內(nèi)儀器設(shè)備的正常運行。課題研究并設(shè)計一套具有頻譜感知功能的艙內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。論文首先分析了現(xiàn)代艙內(nèi)無線通信的主流抗干擾技術(shù),設(shè)計了基于軟件無線電和頻率自適應(yīng)的聯(lián)合抗干擾技術(shù)方案,并給出了頻譜采集終端,信息處理平臺和無線通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成的整體方案。在此基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn)了基于MT7620a Core模塊的無線網(wǎng)絡(luò)子節(jié)點,并為網(wǎng)絡(luò)子節(jié)點擴展無線網(wǎng)卡模塊,移植OpenWrt操作系統(tǒng)。系統(tǒng)完成了基于GNURadio平臺的FFT頻譜感知,實現(xiàn)了頻譜感知模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊的數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)了基于頻譜感知的信道切換功能。研究了基于Markov鏈和FFT的聯(lián)合概率可預(yù)測頻譜決策算法,通過FFT歷史信息積累得到頻譜決策使信道切換次數(shù)降低了43.8%。同時,論文完成了艙內(nèi)無線局域網(wǎng)的搭建,用戶能夠通過web頁面對各個網(wǎng)絡(luò)子節(jié)點以及整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實時監(jiān)測與管理。最后論文給出了系統(tǒng)軟硬件的整體調(diào)試,測試結(jié)果表明系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜感知功能,并能夠基于頻譜決策算法完成信道的切換,從而避免干擾。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TP212.9;TN929.5
【部分圖文】：

因此，亟待有能夠應(yīng)用于艙內(nèi)特殊環(huán)境的無線通信技術(shù)來滿足未來艙內(nèi)設(shè)備間的通信需求。然而，如圖1-1所示，密閉艙內(nèi)金屬設(shè)備較多且分布十分密集，電磁環(huán)境復(fù)雜，導(dǎo)致無線信號的傳輸環(huán)境十分惡劣。這種復(fù)雜的空間環(huán)境不僅會產(chǎn)生嚴(yán)重的密集多徑效應(yīng)，還會導(dǎo)致顯著的無線信道陰影效應(yīng)和頻率選擇性衰落效應(yīng)[3-5]。另一方面，隨著無線頻譜資源的日益匱乏，無線信號在傳輸過程中不僅會受到艙內(nèi)主用戶設(shè)備信號傳輸?shù)挠绊�，也會對主用戶設(shè)備產(chǎn)生干擾，大大影響了信號的傳輸質(zhì)量[6]。因此，建立具有一定抗干擾能力的艙內(nèi)無線傳感網(wǎng)絡(luò)具有十分重要的意義。圖1-1 潛艇艙內(nèi)及客機艙內(nèi)在無線傳感器通信系統(tǒng)中，常用的抗干擾技術(shù)主要有：擴頻技術(shù)、高頻率自適應(yīng)抗干擾技術(shù)、實時選頻技術(shù)和高速跳頻技術(shù)。新興的抗干擾技術(shù)包括：超寬帶和超窄帶技術(shù)、多入多出技術(shù)、智能天線技術(shù)和軟件無線電技術(shù)[7-9]。單純的采用某一種抗干擾技術(shù)已經(jīng)不能滿足實際要求，現(xiàn)在不僅對某一通信節(jié)點要求具備多種通信方式和多種抗干擾能力

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文IPv6 協(xié)議通過實際硬件進(jìn)行了檢查和測試。繼而對 FM效地處理拓?fù)渲械娜哂�，接入點之間可以實現(xiàn)最小延。工業(yè)大學(xué)為了減少部署在機艙中的飛機上的移動通信成的干擾，通過安裝多個接入點（AP）的方式來減少 所示。研究人員提出了用有限差分時域（FDTD）方法確播，采用多個 AP 作為具有分集增益的 MCA 的有效接有一個 AP 的傳統(tǒng)方案相比，多個 AP 方式可以形成統(tǒng)和單輸入多輸出（SIMO）傳輸。實現(xiàn)了多樣化增益容量的同時，總發(fā)射功率降低，這更適合于減少對板于機艙的隧道式形狀，艙室 AP 間的相關(guān)性較高，F(xiàn)DT量和間隔。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文北京理工大學(xué)信息與通信學(xué)院對基于多帶正交頻分復(fù)用超寬帶（Multi-BandOrthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra-Wideband，MB-OFDM-UWB）的密閉金屬艙無線通信關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。MB-OFDM-UWB 采用時頻交織技術(shù)將用戶需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在相繼的時間區(qū)間內(nèi)在特定的子頻帶上進(jìn)行傳輸，通過合適的方式來調(diào)制每個子頻帶內(nèi)的信息，且頻譜帶寬可以通過不同比特速率來調(diào)整。由于不同子載波的頻譜重疊效應(yīng)，因此 MB-OFDM-UWB 系統(tǒng)的頻譜利用率相比于傳統(tǒng)系統(tǒng)要高的多[17,18]。此外，研究表明 MB-OFDM-UWB 系統(tǒng)在頻譜利用方面也有著很強的靈活性和自適應(yīng)性，其可根據(jù)與其他無線設(shè)備間的相互干擾情況，來自主選擇降低甚至取消 1 個或多個子頻帶的發(fā)射功率以此提高通信系統(tǒng)性能。系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端結(jié)構(gòu)如圖 1-3 和 1-4 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2862360