基于載波檢測的認知無(wú)線(xiàn)電方案設計與實(shí)現

2.2 發(fā)送方的數據發(fā)送和協(xié)議解析
非授權用戶(hù)的發(fā)送方具有感知能力，該認知網(wǎng)絡(luò )中的智能接入功能即由其來(lái)實(shí)現。在初始化完成之后，發(fā)送方需要對當前設置的頻率段進(jìn)行頻譜檢測[3-5]，將處于忙碌狀態(tài)與閑置狀態(tài)下的頻點(diǎn)分開(kāi)，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(zhù)發(fā)送握手信息。在沒(méi)有收到對方應答信號之前，發(fā)送方會(huì )一直處在握手狀態(tài)。收到對方的應答信號之后，發(fā)送方才進(jìn)入數據發(fā)送階段。在這個(gè)階段中，發(fā)送方每發(fā)完一幀數據后都要對當前使用的中心頻率進(jìn)行檢測。若檢測到授權用戶(hù)仍然沒(méi)有使用該頻率，則發(fā)送方繼續發(fā)送剩余數據，直到數據傳送完畢。若發(fā)送方檢測到當前中心頻率正被授權用戶(hù)使用，則應及時(shí)避開(kāi)這個(gè)頻點(diǎn)，重新尋找新的頻譜空隙建立起通信系統。如圖4所示。

2.3 接收方的數據接收和協(xié)議解析
接收方的基本任務(wù)是接收數據并將接收到的數據進(jìn)行保存。其狀態(tài)轉換圖如圖5所示。在沒(méi)有等到非授權用戶(hù)握手信號之前，接收方會(huì )在各個(gè)頻率點(diǎn)上進(jìn)行循環(huán)掃描檢測。若在某個(gè)頻點(diǎn)上檢測到有載波存在，接收方就試著(zhù)去握手。如果握手失敗，接收方就變換頻點(diǎn)繼續檢測。一旦握手成功，接收方就開(kāi)始進(jìn)行數據的接收。在數據接收階段，如果發(fā)送方頻率保持不變，接收方就可以在無(wú)需變頻的情況下完成所有數據的接收。但如果發(fā)送方在傳輸數據的過(guò)程中切換了頻率，那么接收方在原來(lái)的頻率上已經(jīng)收不到數據信息，需要退出數據接收狀態(tài)重新進(jìn)行循環(huán)掃描檢測，再次握手成功后繼續接收剩下的數據。如果發(fā)現數據序號錯位，理論上發(fā)送方與接收方使用的頻率相同，則只需要調整步伐。經(jīng)測試，非授權用戶(hù)接收方工作穩定。出現數據錯位時(shí)，程序可以根據自定義的協(xié)議自動(dòng)調整步伐，確保每幀數據被正確地接收。

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。