基于Android平台频谱监控移动端应用开发

发布时间：2020-02-25 22:23

【摘要】：无线电频谱中包含着巨大的经济和社会价值,随着科技的进步,大量的基于无线电的新业务和新技术应运而生,人们对无线电这一看不见的资源需求量越来越大,黄金频段开发殆尽,频谱供应与需求之间的矛盾越来越突出。在调查中发现,擅自占用频谱资源的现象严重,无线电区域管理缺乏,目前很多频段的频谱效率不高,不仅造成资源的浪费,而且迫使国家增大设备资金投入来使用技术成本更高的频段。随着政府简政放权政策的推进,频谱资源市场化的呼声无以加复,频谱资源作为一种商品如何发挥其最大价值,为人民添福祉,这就要求频谱管理人性化、高效化、自动化。随着“宽带中国”上升为国家战略,国家对频谱资源的管理日益重视,对频谱的清查和审计工作需求越来越大,同时更离不开无线电工作站的日常监管。这一切的基础就是对频谱的监测工作,没有摸清频谱情况谈管理就是缘木求鱼。可是中国复杂的地理条件决定了频谱监测工作纷繁复杂,如何简化工作量并提高效率成为频谱监测工作人员最头疼的问题。技术的发展,借助学习开源项目让想法成为可能,信号分析仪接口的统一并支持LAN协议,让电脑远程连接仪器成为可能;虚拟仪器技术的发展使人们可以按照自己的想法来控制、操作仪器;基于云服务的大数据技术的快速发展,大量数据存储在云端成为了可能,并且向低成本、高效率、透明化发展,更多的人可以共享数据,是数据发挥更大的价值;大量的数据使频谱准确预测、管理成为了可能,目前频谱利用率低的原因离不开缺乏有效的频谱管理,若能在频谱授权用户空闲时把频段分配给急需使用的次用户,无疑可以提高频谱的利用率。利用有效的频谱预测算法计算出未来的空闲频段及空闲时间,用户可以根据这些信息申请频段的使用,这样就可以解决需求和资源之间的矛盾;移动互联网的兴起,频谱监测人员可以随时随地查看频谱监测情况,频谱管理人员可以在移动执法过程中获得更多信息。于是笔者设计了一种便携且操作简易的频谱监测系统,本系统包括数据采集、数据处理、数据传输及数据显示,电脑与频谱仪通过LAN协议相连,可实现远程控制,通过虚拟仪器软件LabVIEW操作信号分析仪,采集并对采集到的数据进行处理,并把处理的中间结果存储在数据库中,Android端设备访问WEB服务器,获取数据库中的数据并显示在显示屏上。
【图文】：

频谱,频谱规划,情况,无线电监测

逑中国：我们国家目前还未建立完善的频谱清查和审计的机制，我国规划的频逡逑谱情况如图１．１所示：逡逑．．．逦．．邋｜逦．．逦．－？猫逡逑ｉｍ邋？邋．邋ＷＫＳＢＭ逦．一逦｜逦Ｊ：七邋ｓ逡逑ｎＳＢＢ＾邋＇■逦．邋—酬＿＿■■邋ｍ逡逑图１．１我国频谱规划情况逡逑１．２．２无线电监测站现状逡逑无线电监测站主要有三项任务［１１］，其一是对频率资源进行监测，为频率划分、逡逑分配、指配提供数据依据。其二是监管无线电频率资源，监测、定位和查处违法逡逑的无线电频率资源占用的行为，保证无线电频率的秩序。其三是对已授权的合法逡逑无线电用户进行管理和控制，限制他们在规定的频段内使用无线电频率资源。逡逑随着国家对频谱资源的重视，我国的频谱监测网络综合管理控制体系逐渐形逡逑成［１２］。我国的无线电监测站主要由监测控制中心、大型固定监测站、移动监测逡逑站、可搬移站、小型固定监测站、便携式监测设备组成，主要的任务是无线电监逡逑测、无线电频谱管理、干扰源查找等，主要的目的是保障交通、运输、通信等部逡逑门使用频谱的权益。逡逑频谱监测网格化、大数据化是无线电监测站的发展方向。网格化的频谱监测逡逑覆盖的地区、频段、时间广泛

占用度,随机变量,信道,门限值

给定的门限值，则称之为空闲；假如信号的场强值大于给定的门限值，则称之为逡逑占用。由于信道的状态随机，无法知道任意时刻的信道状态，信道状态只能通过逡逑一定概率来表示。图２．邋１是信道占用图：逡逑忯邋—逡逑锻厂逡逑＾邋逦Ｉ逦逦逦：邋．逡逑—逦逦逦？逡逑ｉ—Ｖ—？ｆ－ｗ—４逡逑＾逦Ｖ逦＾逡逑图２．１信道占用度逡逑上述中定义的两个随机变量Ｖ和Ｗ。Ｖ代表在总的监测时间Ｔ内，信号的场逡逑强值大于门限值的持续时间。Ｗ代表在发射时间之间的间隔。在这里假设总监测逡逑时间Ｔ远大于Ｖ和Ｗ的平均值，，且假设Ｖ和Ｗ同分布。逡逑设Ｘ（ｔ）是一个两状态的随机过程：Ｘ（ｔ）＝０，代表信号场强值在时隙ｔ小于逡逑门限值。则随机变量Ｖ就可以看作是随机过程Ｘ（ｔ）＝ｌ所持续的时间；Ｘ（ｔ）邋＝邋ｌ，逡逑代表信号场强值在时隙ｔ大于门限值；随机变量Ｗ可以看作随机过程Ｘ（ｔ）邋＝０所逡逑持续的时间。Ｘ（ｔ）可以看作是无数个离散序列Ｘｉ，ｘ２，ｘ３，…，ｘ？组成，逡逑ＸｐＸｈＸ＾．．，ＸｒｉＧ｛０，ｌ｝。式中０表示信道监测到的功率值小于门限值，１表示信逡逑道监测到的功率值大于门限值。逡逑根据占用度的定义，设变量ＰＣＵ，Ｔ），总的监测时间为Ｔ，Ｘ（ｔ）等于１的总逡逑时间为Ｖ
【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】：TN98;TP311.52

【参考文献】