基于Matlab的3L物理层系统仿真平台的研究与实现

发布时间：2019-10-09 14:22

【摘要】：物联网中的信息节点具有广泛性和移动性,要求无所不在的接入。信息技术在不断地发展,人们逐渐需要对终端节点进行管理和控制,并获取和处理远端的信息,这种需求逐渐增长,物联网中的节点也越来越多,为了使远端的节点也加入到物联网中,这就涉及到广覆盖的问题,同时为了达到物联网技术应用的广泛性,即普及到人们的日常生活中,那就需要使终端实现低成本、低功耗,这样才会有更大的市场需求。针对物联网目前存在的问题,即为了使物联网终端实现低功耗、低成本、广覆盖,本文较为详细地分析介绍了 3L(低成本low cost,低功耗low power,广覆盖long distance)物理层系统,并就3L物理层通信系统进行了分析研究,建立了相应的仿真平台。首先在以传统的通信系统为参考,对系统上下行链路分别进行了系统框架的设计分析,包括通信流程以及涉及到的信息处理模块,并采用了最常见的衰落信道作为系统仿真中采用的信道模型。在此基础上,对系统中涉及到的每个模块进行研究,包括其采用的具体算法。为了验证系统性能,对系统进行系统的仿真,因此根据上下行链路给出的系统框图对整个系统的仿真流程进行了描述,方便于之后的仿真。为了使得所要搭建的3L物理层系统仿真平台具有良好的交互性,通过使用Matlab中的GUI软件对平台进行了界面实现,对其中变化的参数设置成可以输入的模式,在某些可以有多种算法的模块处设置了可选择模式,方便于不同条件下的仿真操作,同时可以将仿真结果显示在界面上,且通过在每一个模块处设置了点击按钮,方便查看在每个模块数据处理流程完成后的结果,通过检查其是否达到预期,便于验证系统。由于在下行链路中采用了同步,在多次试验时发现同步模块的单独执行时间在整个系统的仿真流程中占用的时间很长,有时候甚至可以达到一半以上,故为了更好的验证平台,本课题对定时同步算法进行了分析研究,将两种不同时间复杂度的同步算法带入系统,并对其进行仿真分析比较。本课题的独特之处主要在于,根据物联网目前的发展状况,以及其终端对低功耗、低成本和广覆盖的需求,分析研究了 3L物理层通信系统,给出了界面形式的仿真平台,以便于后期对物联网终端的进一步研究,为物联网的发展奠定了基础。
【图文】：

农产品,农业生产,农业,高速公路

图１－１物联网应用网络图｜１Ｇ１逡逑（１）物联网可应用于工业上。通过对工业上使用的工程机械借助ＧＰＳ、传感器技术逡逑等，对机械进行远程实时监控，提高故障诊断的时效性，机械控制的便捷性，让传统的逡逑机械制造变得更加智能化，更加人性化逡逑（２）物联网可应用于农业上。将物联网用于农业生产与环境监测上，通过将物联网逡逑应用在农业生产过程中的不同节点，使得农业管理得到优化，农产品运输更加高效，对逡逑农业生产可以进行实时的监测，提升农产品的经济效益，在此基础上，进而提升农业生逡逑产力。逡逑（３）物联网可应用于交通运输上。交通建设是国家经济与社会快速发展的重要工程，逡逑如果该工程更加智能化，并且能将交通信息实时发布，这将使整个交通事业有非常大的逡逑飞跃。像现在高速公路ＥＴＣ的出现，其采用物联网技术，解决了高速公路收费拥堵的逡逑问题，并且对提升节能减排的水平有着重要的意义，其已经广泛用于全国的高速公路收逡逑费站，有计划构建全国的ＥＴＣ联网，最终不仅使得收费快捷，更加为人们出行提供了逡逑便捷。像最近许多公司在研宄车联网，包括百度、腾讯等，这一项目的研宄将会彻底改逡逑变人们的出行方式。逡逑

上行链路,界面实现,下行链路,链路

图３－４上行链路仿真流程界面设计图逡逑由上图可以看到，在整个用户界面中上方部分是３Ｌ物理层系统上行链路数据处理逡逑部分的仿真流程，其中流程中的每个模块均设置为按钮形式，当点击按钮将会在左下角逡逑
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.44;TN929.5;TP391.9

【参考文献】