基于載波檢測的認知無線電方案設計與實現

2.2 發送方的數據發送和協議解析
非授權用戶的發送方具有感知能力，該認知網絡中的智能接入功能即由其來實現。在初始化完成之后，發送方需要對當前設置的頻率段進行頻譜檢測[3-5]，將處于忙碌狀態與閑置狀態下的頻點分開，進而在閑置的頻點中找出一個最佳的頻點。最佳頻點找到后，發送方接著發送握手信息。在沒有收到對方應答信號之前，發送方會一直處在握手狀態。收到對方的應答信號之后，發送方才進入數據發送階段。在這個階段中，發送方每發完一幀數據后都要對當前使用的中心頻率進行檢測。若檢測到授權用戶仍然沒有使用該頻率，則發送方繼續發送剩余數據，直到數據傳送完畢。若發送方檢測到當前中心頻率正被授權用戶使用，則應及時避開這個頻點，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議解析
接收方的基本任務是接收數據并將接收到的數據進行保存。其狀態轉換圖如圖5所示。在沒有等到非授權用戶握手信號之前，接收方會在各個頻率點上進行循環掃描檢測。若在某個頻點上檢測到有載波存在，接收方就試著去握手。如果握手失敗，接收方就變換頻點繼續檢測。一旦握手成功，接收方就開始進行數據的接收。在數據接收階段，如果發送方頻率保持不變，接收方就可以在無需變頻的情況下完成所有數據的接收。但如果發送方在傳輸數據的過程中切換了頻率，那么接收方在原來的頻率上已經收不到數據信息，需要退出數據接收狀態重新進行循環掃描檢測，再次握手成功后繼續接收剩下的數據。如果發現數據序號錯位，理論上發送方與接收方使用的頻率相同，則只需要調整步伐。經測試，非授權用戶接收方工作穩定。出現數據錯位時，程序可以根據自定義的協議自動調整步伐，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語言在IAR開發環境下編寫調試。圖 6為非授權用戶發送方與接收方從頻率選擇到發送數據的程序流程圖，省略了液晶顯示器部分。