数据移动调频广播的：设计，实现和应用

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1、数据移动调频广播的：设计，实现和应用杭宇，艾哈迈德，阿米里，林中约翰，维纳斯.电子与计算机工程莱斯大学，休斯敦，德克萨斯美国{杭宇，拉赫曼，安达曼，张}@rice.eduBetaWorks应用研究中心，摩托罗拉移动，利伯蒂维尔，伊利诺斯，美国{若望，维纳斯}@motorola.com摘要在这项工作中，我们提供了一个新的系统Microstation（μ站），允许无处不在的数据广播应用程序使用调频收音机的移动设备如智能手机。μ站包括基于现有无线移动调频广播，硬件数据广播两个关键模块。通道选择器分配不同的调频频道到邻近的μ站广播，以避免碰撞和导致μ站找不到他们感兴

2、趣的广播听众。通过现有的调频广播数据编解码器的硬件来实现移动设备之间的通信级。我们描述一个μ站实施，对诺基亚的N900智能手机提供编程接口，支持应用程序开发。我们还演示了两个典型应用：脸谱网调频和同步闪光。这些应用程序演示μ站的能力，很容易使无处不在的数据广播在移动设备上应用。关键词：调频广播，数据广播，移动设备。ACM分类关键词：C2.0计算机通信网络，数据通信，一般条款的设计，试验，测量。引言对于（P2P）和基于位置的手机应用程序，一直是无处不在的计算社区的一个重要焦点。最近的一些指示应用包括颜色，它允许用户和他们附近的人以及思科stadiumvisio

3、n分享照片，提供一些体育场馆的位置相关内容和服务。这些应用需要和开销增殖直接推动了自由移动广播技术发展。在这项工作中，我们利用调频广播在越来越多地移动设备上提供一个P2P和基于位置的应用程序的数据广播系统。我们的动机是非常重要，特别是移动设备的硬件发展趋势方面。由于其不断降低成本并把其他无线技术（例如，Wi-Fi和蓝牙）整合这在一个单一的芯片上，使调频广播越来越多的应用在移动设备如智能手机，平板电脑和媒体播放器见证这一趋势，包括WindowsPhone7平台的FM收音机硬件要求。另一个例子是，苹果iphone和ipodtouch已经将调频接收机和发射机的硬件

4、和软件正在研发中。移动调频接收机和发射机的目的是分别让用户收听广播节目，流行音乐和国内汽车音响。然而，我们超越了移动调频收音机现有的硬件数据广播的这种用途。我们发现两个挑战朝向使实际部署的数据广播中的应用。第一，同时电视台必须不碰撞。因此，他们应该相互配合，利用现有的调频频道同时保持快速识别感兴趣的听众。不像在白色空间的收音机，调频收音机具有更短的范围（~5米）和多个正交信道，解决方案需要特殊对待隐藏节点问题和信道分配。第二，解决方案必须不修改调频收音机的硬件，但也依赖于设备的音频接口实现数据广播。因此，二进制数据必须正确地转换成音频和广播，同步的应用软件必

5、须适合听众。我们通过应用一个软件的方法解决了关于u站的挑战，没有进行DIY设计和devicepaper会话，硬件，操作系统，和调频收音机的司机进行修改。μ站有两个关键模块：通道选择器和数据编解码。首先，信道选择器能够自动、高效的FM信道分配，使附近的电台使用具有高概率的正交信道。同时，它确保听众找到通道的利息及时广播，让电视台定期公布他们的存在。第二，数据编解码器执行二进制数据和音频与FM无线电硬件兼容之间的转换工作。更重要的是，它有效地实现符号同步软件利用不同采样频率在调频发射机数字模拟转换器（DAC）调频接收机的模数转换器（ADC）。我们已经实现了μ站对

6、诺基亚的N900智能手机，以支持移动应用程序的一大组提供的底层API和服务。我们还开发了使用μ站来证明其有效性的两个典型应用。首先，Facebook的调频广播用户的FacebookID，让附近的用户可以加载相应的Facebook的个人主页上，以促进社会的互动。其次，同步闪光实现了同步闪烁模式，采用了许多用户的智能手机屏幕身体靠近对方，如音乐会或体育比赛的观众。作为首个公开报道的系统，旨在实现无处不在的数据广播应用，利用现有的移动调频收音机的硬件，μStation提供了FM收音机。之前，重大潜力之间的相互作用的物理相邻的移动设备可能获得很少关注，我们希望我们的

7、初步努力与μStation可以启发更多的创新方式，利用当前和新兴的移动设备作为一个重要的硬件功能的FM收音机。移动调频收音机背景的接下来，我们提供的移动调频收音机的背景。频谱使用在美国UHF频段的频谱使用调频收音机落入跨度从87.5MHz~107.9MHz之间。在这种情况下，频谱等分为103个正交信道，其中每一个是200千赫，除了它的邻居。其中心频率FM频道可以被识别，或由一个唯一的编号（例如，在87.5MHz的通道通道＃1）。FM收音机在每个FM频道，采用15kHz到30kHz的带宽分别播放单声道和立体声的音响。其余的带宽则用于边带的应用，如无线电广播数据

8、系统（RBDS否则称为RDS在欧洲）[5]，目前已经