Ad Hoc网络终端硬件设计及基带频偏估计算法研究

摘要

随着移动通信技术的发展与3G网络的普遍实现,公网移动通信已经渗透到人们生活的每一角落。然而,在紧急状况下,由于基站等基础设施无法保持正常的工作状态,现存的手机通信网络往往不能发挥应急功能。因此,在紧急或非正常状态下能够持续保证通信顺畅、便于管理的应急通信网络成为当前应用网络的研究热点。
　　AdHoc网络就是一种无基础设施的、无中心的、动态拓扑的、具有自组织组网功能的对等式无线移动网络。本文将阐述基于WiFi-Direct技术的AdHoc网络手持终端的硬件设计,并对WiFi所采用的OFDM基带处理关键技术及定向天线技术进行分析和研究。本文主要研究工作如下:
　　1、根据应用场景需求和AdHoc网络特性,分析和研究采用WiFi技术和芯片构建多跳通信MeshAdHoc网络的可行性和关键问题,设计出基于WiFi最新技术(WiFi-Direct)的手持网络终端硬件系统方案和电路。该系统以ARM处理器为核心,配置音频压缩/解压电路和WiFi射频功放电路,以实现语音和文本传输。
　　2、针对WiFi中基于OFDM技术的基带信号处理系统,重点分析和研究频偏估计技术和相关的算法实现,并进行仿真实验研究。
　　3、针对WiFi节点通信距离不足及提高AdHoc网络空间复用率和网络容量的问题,分析全向天线在AdHoc网络中的局限性以及应用定向天线可行性。针对使用定向天线所产生的聋节点、隐藏节点等问题,提出新的MAC层算法。

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第一章 导论

1.1 研究应用背景

1.2 移动 Ad Hoc 网络简介

1.3 应急通信网国内外研究现状

1.4 本文研究内容、创新点及组织结构

第二章 WiFi 技术及 Ad Hoc 组网研究

2.1 引言

2.2 WiFi 技术

2.3 无线移动自组织网络

2.4 WiFi-Direct

第三章 Ad Hoc 网络终端硬件设计

3.1 硬件方案设计

3.2 中央处理器（ CPU ）选型

3.3 Wi Fi 模块选型及原理图设计

3.4 其它主要芯片选型及电路设计

3.5 触摸屏/L CD 与 ARM 的连接

3.6 射频功放模块设计

3.7 JTAG 接口设计

3.8 复位模块和电源供电模块

第四章 Ad Hoc 自组网基带频偏估计技术

4.1 Ad H oc 自组网协议分层模型

4.2 Ad H oc 自组网物理层

4.3 O FDM 系统中关键技术研究

4.4 OFDM 系统中的载波频率同步

第五章 有向天线在应急 Ad Hoc 网中的可行性研究

5.1 采用定向天线的所产生的问题

5.2 基于定向天线的 A-A MAC 协议

5.3 Forwarding Message(FM)机制。

5.4.结论

第六章 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 后续工作及展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要科研工作及成果

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