基于嵌入式平台的认知无线电控制协议的研究与实现-毕业设计论文

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1、浙江大学本科毕业设计（2009届）基于嵌入式平台的认知无线电控题目制协议的研究与实现学院自动化学院专业电气工程与自动化班级学号学生姓名指导教师完成日期2009年5月20日诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《基于嵌入式平台的认知无线电控制协议的研究与实现》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）：年月日随着无线通信技术的发展和人们对无线频谱资源需求的H益增长，认知无线网络以其不需要授权就可以使用频谱、频谱利用率高、使用方式灵活等

2、独冇特性越来越受到关注，成为无线移动通信网络的一个重要发展方向。设备驱动程序在Linux内核屮扮演着特殊的角色，它们是一个个独立的“黑盒子”，使某个特定的硕件响应一个定理良好的内部编程接口，同时完全隐藏了设备的工作细节。用户操作通过一组标准化的调用完成，而这些调用是和特定的驱动程序无关的。本协议中涉及到的主要是字符设备驱动程序。启动和关闭设备必须调用open和release方法；当PC上的应用程序通过网口发送大批数据到PXA255处理器上时，处理器必须先调用poll和select方法将数据缓存下来，然后

3、通知内核去读取数据，这时使用ioctl方法和write方法；当数据处理完毕后通知内核将数据取出时调用read方法。通过一套完整和连续的驱动方法，有效的将摄像头抛下来的数据通过Socket套接字的方式传递到ARM内核中，然后通过ARM和FPGA的接口处理存入FPGA的RAM屮，最后通过无线发送出去。对于MAC层要做的，就是要保证从PC上通过Socket套接字抛下来的二进制数据流完整可靠的从用户空间拷至内核空间,最后放到FPGA的RAM屮去，而这整个过程完全可以由Linux设备驱动的方式实现。协议的设计以应

4、用的需求为岀发点，Ad-hoc网络的信道接入协议一直是国内外研究的热点，主要是为了解决隐藏终端和暴露终端问题，影响比较大的有MACA议，即RTS/CTS/ACK方案，控制信道和数据信道分裂的双信道方案和基于定向天线的MAC协议，以及一些改进类的MAC协议。冇一些研究则是侧重于将IEEE802.11的MAC协议移植到AdHoc网络屮。基于定向天线的MAC协议在理论上性能较为优越，但在技术上实现的难度较大。由于本协议并不需要进行严格的时隙设定；而是在控制信道上通过RTS竞争来获取沟通机会，并在后续的数据传输

5、阶段进行数据传输，数据传输的长度最大值限制以物理帧格式屮的限制为准(OFDM1600Byte,QAM750Byte,CPM150Byte),并可以在此范围内随意设定，同时DAT传输阶段其至可以考虑传输若干个混合波形调制帧来捉高整体的传输效率。因此采用RTS/CTS/ACK方案是一种最好的选择。本协议基于AdHoc网络，同时也可以拓宽至AdHoc网络，可以在没冇固定基础设施支持的情况下捉供灵活方便的通信。在军事领域，或在发生了地震、水灾、火灾等重大灾难后固定通信网络设备无法正常工作时，依靠AdHoc网络就

6、能够提供通信支持。而且，由于AdHoc网络构建便捷，其应用场景止在不断拓宽。关键词：认知无线电；MAC协议；嵌入式系统；IntelPXA255；Linux设备驱动;Socket通信ABSTRACTAsthedevelopmentofwirelesscommunicationstechnologyandthepeople'sgrowingdemandforwirelessspectmmresources,cognitivewirelessnetworksnothavingbeenauthorizedwhe

7、nitcanusethespectrum.Forhighspectralefficiency,theflexiblemethodanduniquegettingmoreandmoreconcern,wirelessspectrumhasbecomeanimportantdevelopmentdirectionofwirelessmobilecommunicationsnetwork.DevicedriversplayaspecialroleinLinuxkernel.Theyareseparatenbl

8、ackbox蔦whichcanmakeaparticularhardwareinresponsetointernalprogramminginterfaceswhosetheoremisgood.Atthesametime,thedevicedrivershidethedetailsoftheworkequipment.Theuserscompletetheoperationkthroughasetofstandardizedcalls,w