基于GNU Radio和USRP的車車通信的物理層設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2025-05-07 04:25
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展,某些地區(qū)汽車數(shù)量嚴重超過了道路網(wǎng)的承載能力,交通阻塞、交通事故、環(huán)境污染等問題越發(fā)凸顯。智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,ITS)為解決這些問題帶來了科學的方法和轉機,智能網(wǎng)聯(lián)車也成為目前研究的熱點。無線通信作為車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的一項關鍵技術,能否在復雜多變的車載通信信道條件下提供穩(wěn)定、可靠、低時延的數(shù)據(jù)傳輸服務,是車聯(lián)網(wǎng)最終能夠落地實用的基礎。本文主要關注車載通信中的車車通信場景。本文的主要工作是基于軟件無線電平臺GNU Radio和USRP(Universal Software Radio Peripheral)設計并實現(xiàn)了應用在車車通信物理層數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶒炏到y(tǒng)。首先,分析了車車通信的需求及車載信道特性,在此基礎上,給出了車車通信物理層的總體設計方案;其次,介紹了方案中所涉及的關鍵技術——正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術和軟件無線電技術;然后,詳細設計了發(fā)送端和接收端的各個信號處理模塊(發(fā)送端模塊:字節(jié)轉比特,CRC(Cyclic R...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及整體架構
1.3 論文內(nèi)容及結構安排
第2章 車車通信物理層總體設計及關鍵技術簡介
2.1 車車通信的需求分析
2.2 車車通信的物理層總體設計
2.2.1 車車通信的信道特性
2.2.2 整體方案設計
2.3 正交頻分復用技術
2.3.1 OFDM技術的原理
2.3.2 OFDM技術的特點
2.4 軟件平臺GNU Radio
2.4.1 GNU Radio軟件結構
2.4.2 GNU Radio編程
2.5 硬件平臺USRP
2.6 本章小結
第3章 發(fā)射端的設計與實現(xiàn)
3.1 OFDM傳輸系統(tǒng)的設計
3.2 物理層數(shù)據(jù)幀結構的參數(shù)模型
3.3 發(fā)射端信號處理模塊的設計
3.3.1 字節(jié)轉比特
3.3.2 CRC模塊
3.3.3 卷積編碼
3.3.4 加擾
3.3.5 調制
3.3.6 子載波映射及插導頻
3.3.7 OFDM調制
3.4 OFDM傳輸系統(tǒng)發(fā)射端的實現(xiàn)
3.5 本章小結
第4章 接收端的設計與實現(xiàn)
4.1 接收端信號處理模塊的設計
4.1.1 同步
4.1.2 信道估計
4.1.3 提取子載波數(shù)據(jù)
4.1.4 解調
4.1.5 解擾
4.1.6 維特比譯碼
4.1.7 CRC校驗
4.1.8 比特流轉字節(jié)
4.2 OFDM傳輸系統(tǒng)接收端的實現(xiàn)
4.3 本章小結
第5章 實驗結果和性能分析
5.1 測試環(huán)境
5.1.1 測試場景一
5.1.2 測試場景二
5.2 模擬車車通信的半仿真測試
5.2.1 場景一的測試過程
5.2.2 場景二的測試過程
5.3 測試結果與分析
5.3.1 誤碼率測試結果
5.3.2 時延測試結果
5.4 本章總結
第6章 總結與展望
6.1 工作總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄A 開發(fā)過程中的幾個重要問題
本文編號:4043605
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及整體架構
1.3 論文內(nèi)容及結構安排
第2章 車車通信物理層總體設計及關鍵技術簡介
2.1 車車通信的需求分析
2.2 車車通信的物理層總體設計
2.2.1 車車通信的信道特性
2.2.2 整體方案設計
2.3 正交頻分復用技術
2.3.1 OFDM技術的原理
2.3.2 OFDM技術的特點
2.4 軟件平臺GNU Radio
2.4.1 GNU Radio軟件結構
2.4.2 GNU Radio編程
2.5 硬件平臺USRP
2.6 本章小結
第3章 發(fā)射端的設計與實現(xiàn)
3.1 OFDM傳輸系統(tǒng)的設計
3.2 物理層數(shù)據(jù)幀結構的參數(shù)模型
3.3 發(fā)射端信號處理模塊的設計
3.3.1 字節(jié)轉比特
3.3.2 CRC模塊
3.3.3 卷積編碼
3.3.4 加擾
3.3.5 調制
3.3.6 子載波映射及插導頻
3.3.7 OFDM調制
3.4 OFDM傳輸系統(tǒng)發(fā)射端的實現(xiàn)
3.5 本章小結
第4章 接收端的設計與實現(xiàn)
4.1 接收端信號處理模塊的設計
4.1.1 同步
4.1.2 信道估計
4.1.3 提取子載波數(shù)據(jù)
4.1.4 解調
4.1.5 解擾
4.1.6 維特比譯碼
4.1.7 CRC校驗
4.1.8 比特流轉字節(jié)
4.2 OFDM傳輸系統(tǒng)接收端的實現(xiàn)
4.3 本章小結
第5章 實驗結果和性能分析
5.1 測試環(huán)境
5.1.1 測試場景一
5.1.2 測試場景二
5.2 模擬車車通信的半仿真測試
5.2.1 場景一的測試過程
5.2.2 場景二的測試過程
5.3 測試結果與分析
5.3.1 誤碼率測試結果
5.3.2 時延測試結果
5.4 本章總結
第6章 總結與展望
6.1 工作總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄A 開發(fā)過程中的幾個重要問題
本文編號:4043605
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