基于載波檢測(cè)的認(rèn)知無線電方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.2 發(fā)送方的數(shù)據(jù)發(fā)送和協(xié)議解析
非授權(quán)用戶的發(fā)送方具有感知能力，該認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的智能接入功能即由其來實(shí)現(xiàn)。在初始化完成之后，發(fā)送方需要對(duì)當(dāng)前設(shè)置的頻率段進(jìn)行頻譜檢測(cè)[3-5]，將處于忙碌狀態(tài)與閑置狀態(tài)下的頻點(diǎn)分開，進(jìn)而在閑置的頻點(diǎn)中找出一個(gè)最佳的頻點(diǎn)。最佳頻點(diǎn)找到后，發(fā)送方接著發(fā)送握手信息。在沒有收到對(duì)方應(yīng)答信號(hào)之前，發(fā)送方會(huì)一直處在握手狀態(tài)。收到對(duì)方的應(yīng)答信號(hào)之后，發(fā)送方才進(jìn)入數(shù)據(jù)發(fā)送階段。在這個(gè)階段中，發(fā)送方每發(fā)完一幀數(shù)據(jù)后都要對(duì)當(dāng)前使用的中心頻率進(jìn)行檢測(cè)。若檢測(cè)到授權(quán)用戶仍然沒有使用該頻率，則發(fā)送方繼續(xù)發(fā)送剩余數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)傳送完畢。若發(fā)送方檢測(cè)到當(dāng)前中心頻率正被授權(quán)用戶使用，則應(yīng)及時(shí)避開這個(gè)頻點(diǎn)，重新尋找新的頻譜空隙建立起通信系統(tǒng)。如圖4所示。

2.3 接收方的數(shù)據(jù)接收和協(xié)議解析
接收方的基本任務(wù)是接收數(shù)據(jù)并將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖5所示。在沒有等到非授權(quán)用戶握手信號(hào)之前，接收方會(huì)在各個(gè)頻率點(diǎn)上進(jìn)行循環(huán)掃描檢測(cè)。若在某個(gè)頻點(diǎn)上檢測(cè)到有載波存在，接收方就試著去握手。如果握手失敗，接收方就變換頻點(diǎn)繼續(xù)檢測(cè)。一旦握手成功，接收方就開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收。在數(shù)據(jù)接收階段，如果發(fā)送方頻率保持不變，接收方就可以在無需變頻的情況下完成所有數(shù)據(jù)的接收。但如果發(fā)送方在傳輸數(shù)據(jù)的過程中切換了頻率，那么接收方在原來的頻率上已經(jīng)收不到數(shù)據(jù)信息，需要退出數(shù)據(jù)接收狀態(tài)重新進(jìn)行循環(huán)掃描檢測(cè)，再次握手成功后繼續(xù)接收剩下的數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)序號(hào)錯(cuò)位，理論上發(fā)送方與接收方使用的頻率相同，則只需要調(diào)整步伐。經(jīng)測(cè)試，非授權(quán)用戶接收方工作穩(wěn)定。出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)位時(shí)，程序可以根據(jù)自定義的協(xié)議自動(dòng)調(diào)整步伐，確保每幀數(shù)據(jù)被正確地接收。

3 軟件設(shè)計(jì)
3.1 程序流程圖
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)C語言在IAR開發(fā)環(huán)境下編寫調(diào)試。圖 6為非授權(quán)用戶發(fā)送方與接收方從頻率選擇到發(fā)送數(shù)據(jù)的程序流程圖，省略了液晶顯示器部分。