认知无线电实验系统终端中嵌入式控制模块的设计与实现_硕士论文

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1、硕士学位论文认知无线电实验系统终端中嵌入式控制模块的设计与实现DesignandImplementationofEmbeddedControlModuleofCognitiveRadioExperimentalSystemTerminalAthesissubmittedtoXi’anJiaotongUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringScienceByXiaohuiChen(InformationandCommunicationEngineering)

2、Supervisor:AssociateProf.XinminLuoMay2008摘要论文题目：认知无线电实验系统终端中嵌入式控制模块的设计与实现学科专业：信息与通信工程申请人：陈晓辉指导教师：罗新民副教授摘要认知无线电（CognitiveRadio，CR）能够感知外部无线环境的变化，通过智能调节通信参数实现频谱的动态利用，解决由静态频谱分配政策导致频谱利用率不均衡的问题。CR通过机会频谱接入，实现认知无线电用户与授权用户的频谱共享，极大的提高频谱利用率，已经引起了国内外众多研究者的关注。但是目前CR的研究中仍存在许多争议，因此有必要研发CR实验系统，用于验证CR的理论，并

3、为CR标准的确立提供参考。论文首先分析了CR实验系统的网络拓扑结构，提出了适用于该网络的协议模型，在此基础上讨论了该模型中区别于其它通信网的物理层、链路层和网络层协议，初步讨论了其中的MAC协议和路由层协议。另外，论文主要完成了CR实验系统终端中嵌入式控制模块的设计与实现。首先从CR实验系统的角度分析了嵌入式控制模块的主要任务，并在此基础上介绍了该模块的器件选型和方案设计。接下来给出了该模块的整体设计方案，设计并实现了该模块硬件系统和软件系统，包括各部分硬件电路设计、软件系统移植以及各部分的系统测试。其次，分析了系统中ARM与DSP的通信需求，完成了两者之间高速数据通信接口

4、的方案设计、具体实现和性能测试。最后，论文完成了CR实验系统集成控制环境的设计。首先介绍了该集成控制环境的设计目的，然后给出了集成控制环境PC端控制台的设计及其与CR终端之间的通信实现，并以控制台对射频前端工作参数的控制实验为例，说明了集成控制环境的工作流程。关键词：认知无线电；协议；嵌入式控制模块；集成控制环境；论文类型：应用研究本研究得到国家高技术研究发展计划（“863”计划）（2005AA123910）资助；陕西省自然科学基金资助（2006F41）项目；陕西省科技攻关计划（2005K04-G11）项目。67ABSTRACT67ABSTRACTTitle:Designa

5、ndImplementationofEmbeddedControlModuleofCognitiveRadioExperimentalSystemTerminalSpeciality:InformationandCommunicationEngineeringApplicant:XiaohuiChenSupervisor:AssociateProf.XinminLuoABSTRACTCR(CognitiveRadio)hastheabilitytoadjustitsoperatingparametersintelligentlybysensingthesurrounding

6、wirelessenvironmenttoachievethedynamicutilizationofspectrum,andsolvethedisequilibriumofthespectrumutilizationcausedbystaticspectrumallocationpolicy.Withopportunisticaccesstospectrum,CRcangreatlyimprovedthespectrumutilizationbysharingspectrumbetweencognitiveusersandauthorizedusers,whichattr

7、actswidelyconcernintheworld.Nowadays,therearemanyargumentsintheresearchofCR,soapracticalexperimentalsystemisrequiredtodemonstrateandverifymanyviews,andprovidereferenceforCRstudiesandstandardestablishment.Firstly,thisthesisanalyzedthetopologyofCRexperimentalsys