基于MSP430F2418與nRF905的認知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)

3 軟件設計
3.1 程序流程圖
系統軟件設計采用標準C語(yǔ)言在IAR開(kāi)發(fā)環(huán)境下編寫(xiě)調試。圖 6為非授權用戶(hù)發(fā)送方與接收方從頻率選擇到發(fā)送數據的程序流程圖，省略了液晶顯示器部分。

3.2 最佳頻點(diǎn)選擇算法
由于各個(gè)頻譜空隙周?chē)沫h(huán)境狀況不一樣，為了盡量避免與其他用戶(hù)載波之間的干擾，非授權用戶(hù)需要從若干個(gè)頻譜空隙中找出最佳頻點(diǎn)。
以下程序是對分析得到的閑置頻率數組與忙碌頻率數組進(jìn)行的處理。該算法預先定義了3個(gè)數組，分別存放相鄰兩邊頻率都空閑的頻率，相鄰一邊頻率空閑的頻率以及相鄰兩邊都忙碌的頻率。分類(lèi)的算法如下：將閑置頻率數組中的所有數值依次加上和減去5×againflag(相鄰頻率控制字之間的步距為5，againflag為重復分類(lèi)的次數，初始值為1)，得到的兩個(gè)值與忙碌頻率數組的數據進(jìn)行匹配，按照兩個(gè)數值匹配的情況，將當前這個(gè)頻率分配到預先定義的相應的數組里。返回值的選擇方法如下：在分類(lèi)之后，若相鄰兩邊頻率都空閑的頻率只有一個(gè)，那就直接返回這個(gè)頻率值；若不存在，則返回一邊頻率空閑的頻率；如果還是不存在，就返回相鄰兩邊頻率都忙碌的頻率。如果在第一輪分類(lèi)之后，相鄰兩邊頻率都空閑的頻率不只一個(gè)，則需要進(jìn)行第二輪分類(lèi)，直到找出最佳的頻點(diǎn)為止。在出現某段頻率都空閑的特殊情況下，程序返回了這段頻率中間的一個(gè)值。
3.3 收發(fā)頻率設計
在通常情況下，發(fā)射天線(xiàn)周?chē)嬖诟鞣N障礙物。如果收發(fā)頻率相同，那么非授權用戶(hù)很可能收到自己前一時(shí)刻發(fā)出信號的反射波而引起頻率的切換。但切換之后的頻率仍與上一次使用的頻率相同，從而導致系統工作不穩定。因此設計中將發(fā)送載波與接收載波分開(kāi)。經(jīng)測試，每個(gè)載波傳送數據的帶寬為400 kHz，中心頻率的步距為500 kHz，則可以將中心頻率加減100 kHz分別作為發(fā)送波與接收波，這樣可有效地避免認知用戶(hù)檢測到信號反射波工作不穩定的情況。收發(fā)頻率關(guān)系圖如圖7所示。

本文所討論的非授權用戶(hù)的智能接入設計尚處于初級階段。目前初步實(shí)現了非授權用戶(hù)智能接入的基本功能，暫時(shí)還沒(méi)有考慮到實(shí)際應用中諸如室內外信道、障礙物、傳輸能量損耗、通信設備移動(dòng)等客觀(guān)因素。因此，今后的研究?jì)热葸€有更大空間，面對的問(wèn)題會(huì )更加復雜。