远程无线网桥的研究与设计

摘要

通信技术的发展，使得有线网络和无线网络相互结合对社会的发展起到有力的推动作用。作为无线网络通信桥梁的无线网桥应用非常广泛，利用它可以快速、灵活、高效的构建通信网络，尤其在特殊情况下（如自然灾害、突发事件、战争等）的应急通信中具有明显的优势。因此研究无线网桥具有十分重要的意义。
　　目前无线网桥的无线发射频率集中在2.4G和5.8G两个频段，2.4G频段属于共用频段，该频段内其它无线设备较多，存在一定的干扰，所以2.4G无线网桥通常应用于较短距离内的通信。5.8G频段的无线网桥由于采用的电磁波频率较高，其绕射能力较差，且在空气中传播损耗较大。本文在研究无线网桥工作原理和欧洲数字地面电视广播传输标准（DVB-T）的基础上，利用DVB-T信号在传输方面的优势，结合频谱检测技术，提出无线网桥的设计方案。
　　该方案以数字信号处理器为核心，用于网络数据收发、处理、转换及系统的管理，采用DVB-T作为无线传输标准，同时利用频谱检测技术获取UHF电视频段内的空闲频点，再根据系统的特性分配合适的频点进行工作，完成网络数据的无线接收和发送，最终实现无线网桥的功能。本文的主要研究、设计工作如下：
　　1、分析无线网桥的工作原理及功能需求，研究网络通信体系结构及相关协议标准，DVB-T调制发射和接收解调系统进行研究，在此基础上提出以太网数据帧与DVB-T传输流数据包相互转换的方案。
　　2、研究频谱检测技术中基于主用户发射机检测和基于主用户接收机检测算法的原理，对比分析各个检测算法的优缺点及适用场合，为本文对UHF电视频段内空闲频点的测提供依据。
　　3、根据无线网桥的功能需求设计协议处理转换模块和空闲频谱检测模块的硬件电路，并在此基础上设计协议处理转换模块和空闲频谱检测模块中相关软件。
　　4、根据无线网桥控制的需要，设计单个无线网桥节点内部的控制协议及节点之间的控制协议，实现无线网桥工作参数的配置与工作状态的管理。
　　完成无线网桥的硬件和软件设计、调试后，利用两个无线网桥节点构建双工的通信系统进行测试，结果表明该无线网桥系统能够检测空闲频点进行工作，完成网络数据的无线接收、发送，实现信息的双向传输，符合预期的设计要求。

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第一章 绪论

1.1 无线网桥的研究意义

1.2 无线网桥的研究现状

1.3无线频谱使用现状及解决方法

1.4 本文的主要研究内容

1.5 本文的结构安排

第二章 无线网桥与频谱检测

2.1 无线网桥的功能分析

2.2 网络数据的接收、发送

2.3 无线数据接收和发送

2.4 无线网桥的数据处理

2.5 无线网桥的控制管理

2.6 频谱检测

2.7 小结

第三章 无线网桥硬件设计

3.1 硬件总体设计方案

3.2 协议处理转换模块设计

3.3 频谱检测模块设计

3.4 小结

第四章 无线网桥软件设计

4.1 无线网桥软件总体概述

4.2 硬件驱动设计

4.3 数据处理

4.4 频谱检测及管理分配

4.5 无线网桥控制

4.6 本章小结

第五章 无线网桥测试

5.1 无线网桥数据传输测试

5.2 频谱检测性能测试

5.3 系统控制功能的测试

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文工作总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果