White Space软件无线电平台信号检测系统的研究与实现
发布时间：2020-12-19 20:47
随着无线频谱资源的日益减少,特别是可用频谱资源的近乎枯竭,以及无线通讯流量的爆发式增长,动态频谱分配成为了今年来的热门研究课题。470MHz-806MHz频段处于低频段,具有信号覆盖广、穿透力强等特性,适合大范围网络覆盖,组网成本低,因此被国际公认为“数字红利”频段。大多数先前的研究与应用都集中在室外空白频谱,但室内空白频谱的研究还有很大的可研究空间。受此情况的启发,并且根据调研发现70%的频谱需求来自室内环境,在室内白色频谱空间进行无线通讯有很强的潜力可以挖掘,因此本论文进行了全面的研究来探索室内可用频谱空间。本论文通过硬件设备和软件无线电技术,设计和实现了一套适用于中国和香港地区的无线电侦测系统,进行实地测试并且获得有价值的研究数据。本论文所做的主要工作包括以下几个方面:1、针对中国（包括香港地区）与欧美电视频谱制式不一的问题,本论文对中国地区的数字以及模拟信号进行制式分析（香港采用中国数字电视信号标准）,实现了对香港电视无线频谱的精确测量,解决了普遍使用的能量检测方法无法检测弱信号以及与欧美制式不一的问题。2、通过本项目的精确设备对香港地区的电视无线频谱进行了大规模测量,研究和比...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究动机与目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 发展历史
1.3.2 国外主要厂商及研究进展
1.4 论文主要内容
1.5 章节安排
第二章 无线频谱测量相关技术原理分析
2.1 系统平台软硬件介绍
2.1.1 硬件平台USRP
2.1.2 软件无线电平台GNU Radio
2.1.3 USRP+ GNU Radio的关键技术及实现方案
2.1.4 信号处理流程
2.2 电视信号检测算法
2.2.1 模拟电视信号检测
2.2.2 数字电视信号检测
2.3 本章总结
第三章 室内无线频谱检测系统（WISER）设计与分析
3.1 系统主要技术指标要求
3.1.1 主要功能技术指标
3.1.2 通常识别空白频谱区域的技术
3.2 WISER系统结构
3.2.1 室内定位系统
3.2.2 无线频谱数据库
3.2.3 实时信号检测模块
3.3 WISER系统可用频谱分析
3.3.1 大规模可用信号频谱测量
3.3.2 测量观察结果
3.4 本章总结
第四章 WISER实时信号检测模块设计
4.1 室内频谱特征测量
4.1.1 室内测量位置和设计
4.1.2 白色频谱空间阈值
4.2 室内频谱特征分析
4.2.1 长时间室内特征检测与分析
4.2.2 室内频谱分布特征分析
4.2.3 室内信道相关性和位置相关性的稳定性
4.2.4 室内频谱特征分析结论
4.3 实时信号检测模块
4.3.1 一次性频谱分析
4.3.2 信道分组
4.3.3 信道位置聚类
4.3.4 室内传感器放置
4.4 本章小结
第五章 频谱传感器部署算法设计
5.1 算法
5.2 信道分类方法
5.2.1 信道位置聚类
5.2.2 信道聚类方法一:凝聚聚类（AC）
5.2.3 信道聚类方法二:模糊C类均值聚类（FCM）
5.2.4 室内传感器部署
5.3 本章小结
第六章 White Space信号检测系统实现与部署
6.1 场景和设置
6.1.1 场景
6.1.2 设置
6.2 性能评估
6.3 室内传感器部署数量分析
6.4 室内定位误差的影响
第七章 总结与展望
7.1 工作总结
7.2 工作展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线电广播中软件无线电技术的应用[J]. 王祎. 中国新通信. 2019(01)
[2]空间软件无线电标准和体系架构研究[J]. 周力,魏急波,唐麒,熊俊,赵海涛,习勇. 卫星与网络. 2018(05)
[3]基于软件无线电平台的DDST传输技术研究[J]. 杨培消,窦高奇,高俊,陈盈. 通信技术. 2018(05)
[4]基于Wi-Fi的室内定位技术研究[J]. 刘键. 信息通信. 2018(02)
[5]应用于认知无线电频谱预测的小波神经网络模型[J]. 朱正国,何明星,柳荣其,刘泽民. 计算机科学. 2017(12)
[6]面向软件定义架构的无线传感器网络[J]. 董玮,陈共龙,曹晨红,罗路遥,高艺. 计算机学报. 2017(08)
[7]聚焦“白频谱”:国外的管理法案与标准概览[J]. 王兴军,程云笛,黄星煜. 电视技术. 2014(17)
[8]基于认知无线电技术的动态频谱分配方案研究[J]. 葛雨明,孙毅,蒋海,李军,李忠诚. 计算机学报. 2012(03)
[9]认知无线电网络频谱分配与协作集划分算法[J]. 杨威,班冬松,梁维发,窦文华. 软件学报. 2012(01)
硕士论文
[1]基于FFT频谱分析算法的虚拟示波器的研制[D]. 梅森.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：2926548
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究动机与目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 发展历史
1.3.2 国外主要厂商及研究进展
1.4 论文主要内容
1.5 章节安排
第二章 无线频谱测量相关技术原理分析
2.1 系统平台软硬件介绍
2.1.1 硬件平台USRP
2.1.2 软件无线电平台GNU Radio
2.1.3 USRP+ GNU Radio的关键技术及实现方案
2.1.4 信号处理流程
2.2 电视信号检测算法
2.2.1 模拟电视信号检测
2.2.2 数字电视信号检测
2.3 本章总结
第三章 室内无线频谱检测系统（WISER）设计与分析
3.1 系统主要技术指标要求
3.1.1 主要功能技术指标
3.1.2 通常识别空白频谱区域的技术
3.2 WISER系统结构
3.2.1 室内定位系统
3.2.2 无线频谱数据库
3.2.3 实时信号检测模块
3.3 WISER系统可用频谱分析
3.3.1 大规模可用信号频谱测量
3.3.2 测量观察结果
3.4 本章总结
第四章 WISER实时信号检测模块设计
4.1 室内频谱特征测量
4.1.1 室内测量位置和设计
4.1.2 白色频谱空间阈值
4.2 室内频谱特征分析
4.2.1 长时间室内特征检测与分析
4.2.2 室内频谱分布特征分析
4.2.3 室内信道相关性和位置相关性的稳定性
4.2.4 室内频谱特征分析结论
4.3 实时信号检测模块
4.3.1 一次性频谱分析
4.3.2 信道分组
4.3.3 信道位置聚类
4.3.4 室内传感器放置
4.4 本章小结
第五章 频谱传感器部署算法设计
5.1 算法
5.2 信道分类方法
5.2.1 信道位置聚类
5.2.2 信道聚类方法一:凝聚聚类（AC）
5.2.3 信道聚类方法二:模糊C类均值聚类（FCM）
5.2.4 室内传感器部署
5.3 本章小结
第六章 White Space信号检测系统实现与部署
6.1 场景和设置
6.1.1 场景
6.1.2 设置
6.2 性能评估
6.3 室内传感器部署数量分析
6.4 室内定位误差的影响
第七章 总结与展望
7.1 工作总结
7.2 工作展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线电广播中软件无线电技术的应用[J]. 王祎. 中国新通信. 2019(01)
[2]空间软件无线电标准和体系架构研究[J]. 周力,魏急波,唐麒,熊俊,赵海涛,习勇. 卫星与网络. 2018(05)
[3]基于软件无线电平台的DDST传输技术研究[J]. 杨培消,窦高奇,高俊,陈盈. 通信技术. 2018(05)
[4]基于Wi-Fi的室内定位技术研究[J]. 刘键. 信息通信. 2018(02)
[5]应用于认知无线电频谱预测的小波神经网络模型[J]. 朱正国,何明星,柳荣其,刘泽民. 计算机科学. 2017(12)
[6]面向软件定义架构的无线传感器网络[J]. 董玮,陈共龙,曹晨红,罗路遥,高艺. 计算机学报. 2017(08)
[7]聚焦“白频谱”:国外的管理法案与标准概览[J]. 王兴军,程云笛,黄星煜. 电视技术. 2014(17)
[8]基于认知无线电技术的动态频谱分配方案研究[J]. 葛雨明,孙毅,蒋海,李军,李忠诚. 计算机学报. 2012(03)
[9]认知无线电网络频谱分配与协作集划分算法[J]. 杨威,班冬松,梁维发,窦文华. 软件学报. 2012(01)
硕士论文
[1]基于FFT频谱分析算法的虚拟示波器的研制[D]. 梅森.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：2926548
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2926548.html
