傳感網(wǎng)頻譜監(jiān)測系統(tǒng)頻譜態(tài)勢分析模塊的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、本文的研究對象為電磁頻譜。電磁頻譜是一種時刻在我們周圍，但是我們卻無法通過肉眼和感覺感知的介質(zhì)。作為一種資源，電磁頻譜是不可再生和有限的。因此，如何合理的利用電磁頻譜、減少電磁頻譜的非法利用就日漸變得迫切。只有通過對電磁頻譜進行合理充分的監(jiān)測，獲取到需要了解的信息，工作人員在制定頻譜的使用時才有科學根據(jù)。
　　本文的研究基礎(chǔ)是“傳感器網(wǎng)絡(luò)電磁頻譜監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究”這一國家科技重大專項。在該項目的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究了頻譜態(tài)勢分析這一功能

2、模塊。頻譜態(tài)勢分析是對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的電磁環(huán)境進行可視化展示，通過頻譜態(tài)勢分析的結(jié)果，監(jiān)測人員可以對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的電磁頻譜情況進行直觀的了解。另外，本文還研究了基于Qualcomm AR9344芯片的WIFI信道頻譜監(jiān)測系統(tǒng)。這個項目是校企合作的一個項目，通過發(fā)揮實驗室在重大專項內(nèi)積攢的頻譜知識，結(jié)合企業(yè)在做硬件產(chǎn)品方面的優(yōu)勢，共同研發(fā)的基于Qualcomm AR9344的WIFI信道頻譜監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以監(jiān)測的是2.4GHz頻段的頻譜，并

3、將監(jiān)測結(jié)果展示給工作人員。由于監(jiān)測范圍和WIFI各信道范圍一致，因此將該系統(tǒng)命名為WIFI頻譜監(jiān)測系統(tǒng)。本文首先對兩個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行了介紹，主要介紹系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)以及控制軟件的體系結(jié)構(gòu)，并對兩個系統(tǒng)的主要功能進行了簡單扼要的介紹。以下為本文正文所研究的主要內(nèi)容。
　　第一部分：研究頻譜態(tài)勢分析模塊的設(shè)計與實現(xiàn)。在介紹該模塊時，首先分析模塊的功能需求，然后描述了頻譜態(tài)勢分析的原理，包括數(shù)據(jù)處理算法以及顏色映射方式，之后介紹了該模塊的

4、設(shè)計與實現(xiàn)，在設(shè)計部分介紹了該模塊的流程設(shè)計以及軟件和節(jié)點之間進行交互的數(shù)據(jù)格式設(shè)計，最后對系統(tǒng)的實現(xiàn)進行了描述。第二部分：研究WIFI信道頻譜監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，在介紹該模塊的時候，首先分析系統(tǒng)的功能需求，然后描述了數(shù)據(jù)采集的原理以及數(shù)據(jù)采集節(jié)點工作方式的設(shè)計，之后介紹了數(shù)據(jù)的定義，最后是對系統(tǒng)進行的設(shè)計與實現(xiàn)。第三部分：系統(tǒng)測試部分。該部分主要描述的是怎樣對兩個系統(tǒng)進行測試，得出系統(tǒng)的測試結(jié)果。對兩個系統(tǒng)，首先描述的是測試的環(huán)境。

5、在測試頻譜態(tài)勢分析模塊時，對該模塊所要實現(xiàn)的所有功能進行了測試，以及對模塊工作中出現(xiàn)的常見問題進行模擬，判斷模塊對錯誤的處理是否符合要求。在測試信道頻譜監(jiān)測系統(tǒng)時，對該系統(tǒng)的功能首先進行了測試，然后和BSP2500頻譜分析系統(tǒng)進行了對比測試。經(jīng)過測試，我們可以得出結(jié)論：這兩個系統(tǒng)均能正常準確的完成所需要完成的監(jiān)測任務(wù)。
　　本文取得的研究成果是基于傳感網(wǎng)頻譜監(jiān)測系統(tǒng)的頻譜態(tài)勢分析模塊，以及WIFI信道頻譜監(jiān)測系統(tǒng)。由于硬件限制監(jiān)測