基于TD-SCDMA的电磁频谱监测中心软件设计与实现

摘要

本学位论文的研究课题来源于国家重大科技专项“新一代宽带无线通信网”之《传感器网络电磁频谱监测关键技术研究》(编号:2010ZX03006-002-01)。本文对基于TD-SCDMA的电磁频谱监测系统的监测中心相关内容进行了深入研究，结合TD-SCDMA技术、WSN技术、频谱感知技术、嵌入式技术、Socket技术、数据库技术和GPS定位技术等核心技术，实现了对电磁频谱监测终端的接入控制、频谱实时监测、位置实时跟踪，以及监测历史数据查询、分析和可视化等功能。
　　 主要包含以下内容:
　　 第1章主要介绍课题背景、研究意义以及国内外电磁频谱监测的研究现状并对本学位论文主要内容和各章节安排进行了说明。
　　 第2章设计了电磁频谱监测系统的总体方案，简述了监测终端的硬件架构，着重分析了电磁频谱监测中心的功能需求。
　　 第3章设计了电磁频谱监测中心的关键技术，包括系统开发模式、频谱监测方法、交互的数据结构、数据库、Socket通信机制及终端GPS定位设计等。
　　 第4章设计并实现了基于TD-SCDMA的电磁频谱监测中心的各个模块，包括用户信息处理、终端接入处理、频谱监测数据处理、GPS信息处理和日志等。
　　 第5章对电磁频谱监测中心进行测试与联调，通过对整个电磁频谱监测系统的联调测试表明:监测中心可视化界面友好、功能符合设计要求，且工作稳定可靠。

目录

声明

摘要

缩略语

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．1．1 课题背景

1．1．2 研究意义

1．2 电磁频谱监测的研究现状和发展趋势

1．3 课题研究的内容及各章节安排

第2章 电磁频谱监测系统总体方案

2．1 应用场景及设计要求

2．1．1 应用场景

2．2．2 设计要求

2．2 电磁频谱监测系统架构

2．3 电磁频谱监测终端

2．4 电磁频谱监测中心

2．5 本章小节

第3章 电磁频谱监测中心关键技术设计

3．1 监测中心特点

3．2 监测中心开发模式与开发平台

3．2．1 监测中心开发模式的选择

3．2．2 监测中心开发平台的选择

3．3 频谱监测的相关设计

3．3．1 频谱感知技术研究

3．3．2 频谱监测方案设计

3．4 实现交互的数据结构的设计

3．4．1 监测终端控制的消息格式

3．4．2 监测终端Socket通信的消息格式

3．4．3 监测终端数据解析的消息格式

3．4．4 监测终端GPS定位的消息格式

3．5 系统数据库设计

3．5．1 数据库概念结构设计

3．5．2 数据表的结构设计

3．6 基于TCP／IP协议的Socket通信机制

3．7 基于MapX控件的GPS定位的设计

3．7．1 GIS组件

3．7．2 MapX控件

3．7．3 GPS定位方案设计

3．8 本章总结

第4章 基于TD-SCDMA的电磁频谱监测中心的实现

4．1 电磁频谱监测系统总体工作过程

4．2 用户信息处理模块

4．2．1 用户登录和退出

4．2．2 用户注册

4．2．3 用户信息修改

4．3 监测终端控制处理模块

4．3．1 监测终端的选择控制

4．3．2 监测终端的接入控制

4．3．3 监测终端的实时监测控制

4．4 数据处理模块

4．4．1 频谱监测数据处理

4．4．2 GPS数据处理

4．5 频谱监测历史记录查询分析模块

4．5．1 历史记录查询分析模块需求

4．5．2 历史记录查询分析模块具体实现

4．6 GPS定位模块

4．6．1 监测终端的实时定位

4．6．2 监测终端的历史位置轨迹跟踪

4．6．3 定位地图的控制

4．7 其它模块

4．7．1 状态显示

4．7．2 日志记录

4．8 软件调试中遇到的问题及解决方法

4．9 本章小结

第5章 电磁频谱监测中心的测试与联调

5．1 电磁频谱监测中心的测试

5．1．1 测试场景

5．1．2 用户信息处理模块的测试

5．1．3 监测终端控制处理模块的测试

5．1．4 数据处理模块的测试

5．1．5 频谱监测查询分析模块的测试

5．1．6 GPS定位模块的测试

5．1．7 日志功能的测试

5．1．8 其它功能测试

5．2 电磁频谱监测系统联调测试

5．3 本章小结

结束语

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果