频谱感知中的智能可视化系统设计

【摘要】：随着无线电通信技术的迅猛发展,频谱资源越发紧张。通过频谱感知可视化技术对频谱进行图表显示与分析,不仅有助于研究频谱实时特征,而且对科学管理频谱资源具有非常重要的意义。近几年来,我国进入移动互联网全民时代,而传统PC端的频谱监管系统在移动可视化方面有一定的局限性。Android系统的开源性和个性化的用户体验也受到了市场和软件开发者的重视与应用,移动终端不断智能化为新的基于Android平台的频谱感知可视化系统的产生打下了良好基础,使其提供的频谱可视化服务更加智能和便捷。本文将Android作为应用平台,进行频谱感知中智能可视化系统的设计。首先阐述智能频谱感知理论,研究本系统基于Android平台的开发应用技术;其次分析了系统整体需求,确定系统目标;然后对系统进行总体设计,主要完成云服务端和客户端的详细设计和开发实现;最后进行客户端功能测试和系统交互测试。本论文的主要内容如下:(1)研究基于认知无线电技术的智能频谱感知特征,分析比较了本系统设计的应用技术,主要包括基于熵原理的数据库存储技术、渐进色算法、相似度算法、百度地图SDK技术和基于Android平台的关键开发技术等。(2)基于移动平台的特点和应用前景对本系统进行需求分析,确定了系统目标和架构以及面向用户类型,并对具体需求详细阐述。(3)从模块设计和功能设计两方面阐述了总体设计,研究采用WebSocket协议、跨平台数据格式实现了服务端和客户端的灵活通信。提出了差异性存储数据和相似度筛选传输数据等方法降低了数据存储和网络传输的冗余度,从而保障了系统交互的实时性和稳定性。设计实现了移动终端频谱数据的二维、三维化图表显示和历史分析、地图定位监测设备、频谱图共享等功能。(4)搭建云服务端测试环境,完成对所开发的可视化平台功能测试和系统交互测试,从而验证了系统整体设计的可靠性。(5)分析总结了本系统的优缺点,对频谱感知中智能可视化系统的未来研究方向进行了展望。