[发明专利]一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法

说明书

本发明公开了一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法，并使之能适用于不同类型的多媒体数据传输。这种传输技术已经在USRP平台上实现，带有信号处理和时间同步发生在GNU Radio环境中，在多节点中间实现资源和功率共享，克服多径衰落，实现虚拟MIMO。在室内环境中，用协作中继传输取代了多跳网络，使用高斯最小频移键控调制，网络设计使用解码转发方案，使用频率锁相环，科斯塔环以消除频偏和相位频移。多中继节点之间的同步通过在GNU Radio中使用流标签来实现，在协作通信的目的节点，通过使用等增益比合并来合并多中继信号传输的副本。

技术领域

本发明属于软件无线电信息传输技术领域，尤其涉及一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法。

背景技术

近年来，移动互联网通信技术的快速发展便利人们生活的同时，多种通信体制并存、 通信标准层出不穷对实现地域的漫游以及实现不同通信系统的兼容和继承造成了困难，。这些通信标准由于射频载波频率和调制方式不同而限制了各种硬件设备的互通和 兼容，造成了浪费和投入，以硬件为主的传统通信体制难于满足这种现状。而软件无线 电技术(SDR)能够从根本上解决这些问题。软件无线电(Software Defined Radio，SDR) 是指采用一个通用、标准、模块化的固定不变硬件平台，通过软件编程实现各种无线电 通信功能(如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式和通信协议等)，和通过软 件重构(升级)来实现灵活多变的通信体制和通信功能的无线电系统。软件无线电技术的 发展使其从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。功能的软件化提高了功能 单一，灵活性差的硬件电路的性能，比如减少模拟环节，把数字化处理(A/D、D/A变换)， 尽可能地靠近天线；软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性，通过软件的更 新改变硬件的配置结构，实现新的功能。

为了提高SISO网络的数据传输速率和传输范围，要求要么增加带宽，要么增大传输 功率。结果证明两者都不是经济的方式尤其是在能量受限的应用程序中。协作中继通信是发展最快的研究领域之一，被认为是一种高效的频谱使用的关键工具。用户协作的动 机是给定网络的多节点中间实现资源共享，在相邻节点的功率和计算的资源共享，而且 这项技术帮助克服了多径衰落效用通过采用分集技术。然而，协作中继通信的信噪比优 势可以被用来扩大传输的范围和减少单个发射机的辐射功率。无线协作中继技术是一种 新的空间分集解决方法，它克服了多天线技术(在实际应用中的限制，不仅可以扩展网 络的覆盖范围，还可以利用空间分集效应来获得容量增益，引起了宽带无线通信领域的 重视。然而，无线协作中继技术侧重于采用分集来抵抗多径衰落，对于提高系统的传输 容量作用有限)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于USRP N200的无 线中继传输实现优化方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种基于USRPN200的无线中继传输实现优化方法，具体包含以下步骤：

步骤1，读取多媒体数据，若数据小于设备最大处理长度,即4096kb，则打包成数据帧，进行GMSK调制，通过USRP射频前端发送信号；

步骤2，将多个中继节点的USRP射频前端等待接收数字信号，若检测到该信号， 则通过频率转换滤波器，进行GMSK解调制，频率锁相环，时钟恢复，科斯塔环来处理 信号；其中，频率锁相环用于消除频偏，时钟恢复用于定时恢复，科斯塔环分别用于消 除信道相位偏移；

步骤3，进行数据帧解包，再进行数据帧打包，通过GMSK调制，使用Tx tagging， 其作用是保持中继端信号的同步，多个中继节点的射频前端发送信号；

步骤4，接收端的USRP射频前端等待接收信号，如果检测到信号，则进行解调， 数据帧解包，保存有效的多媒体数据；

步骤5，如果传输出现严重误码现象，重新传输数据，并保存有效的多媒体数据。