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电磁频谱监测系统数据传输关键技术研究

汪紫薇  
【摘要】:随着无线电技术的飞速发展,电磁频谱资源的运用越来越普遍,为了防止电磁频谱资源的滥用造成电磁频谱资源的匮乏,合理的管理电磁频谱便显得相当重要。而电磁频谱监测作为实现频谱管理的重要依据和手段,其研究便具有了重大的价值。基于上述的背景及现实需求,本文对电磁频谱监测软件系统进行了深入的研究和实现,而系统中最关键部分是数据传输的问题。所以,本文围绕着电磁频谱监控系统的数据传输关键技术这一课题,分两个方面进行研究,即电磁频谱监控数据传输子系统的可拓展架构设计和系统的数据传输性能改善措施,传输性能改善研究又分为两个方面,即频谱监测数据的传输协议研究和无损压缩技术的研究。对于可拓展传输架构的研究,本文首先介绍了整体的电磁频谱监测系统,然后重点从可拓展性上设计频谱监测传输子系统的传输架构,其中,可拓展理念贯穿始终,对于大型复杂系统具有极高的通用性。对于频谱监测数据传输协议的研究,本文设计了基于字节流的SRF-FTP数据传输协议,同时分析了XML和JSON等传统数据传输协议对频谱监测数据的封装和解析,接着分析了对系统传输性能影响的三个重要指标——协议编码时间复杂度,协议解码时间复杂度,网络传输时间开销。最后通过测试和评估得出JSON的协议编解码时间复杂度最优,而SRF-FTP单纯的网络传输性能最优的结论。对于频谱监测数据的无损压缩技术研究,通过对不同无损压缩算法的分析与算法实现,对不同无损压缩算法压缩比,压缩速度,解压缩速度的实验测试,得出Delate算法为最佳压缩算法。通过对Deflate算法的传输效率测试,得出其在本系统的数据传输效率改善为31.3%的结论。最后,通过对实验结果的分析,不同压缩算法对系统传输性能的影响分析,提出了一种选择性压缩思想,应用于实际系统中,并达到良好的效果。


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