用于频谱监测的多频段认知网络节点

摘要

本发明设计了一种应用于无线认知网络中多频段频谱检测的硬件终端，用于检测和利用授权电视广播频段和非授权ISM部分频段中的频谱资源。授权电视广播频段主要集中在47MHz～910MHz VHF/UHF中的TV信道，非授权ISM频段主要集中在433.05MHz～434.79MHz、902～928MHz以及2.400～2.4835GHz(ZigBee)频段。认知节点的硬件由处理器、射频模块、存储器、显示模块、电源模块组成；处理器采用ARM公司的ARM1136(J)F-S微处理器内核，负责整个节点的任务调度、信息处理、驱动模块以及网络协议栈。射频模块分三个部分，分别负责对电视广播频段和ISM频段的扫描。对于电视广播频段的扫描采用Broadcom BCM2940移动电视接收器，ISM频段中433.05MHz～434.79MHz、902～928MHz采用PTR8000+射频模块进行扫描，ZigBee频段则采用CC2420射频芯片进行扫描。本发明可以通过上述装置对相应频段进行扫描，显示出各个频段相应频谱的资源信息，最终实现对无线频谱资源的检测。

主权项

用于频谱检测的认知网络节点，其特征包含以下方面：1)认知网络节点的硬件由微处理器、射频模块、存储器、显示模块和电源模块组成，射频模块、存储器、显示模块与微处理器相连，电源模块为其它各个模块提供电源；射频模块属于微处理器的从属设备，其信号接收和发射由微处理器统一进行管理，其与微处理器通过SPI进行传输；微处理器执行部分包括任务调度、信息处理、以及网络协议栈，每个驱动模块对应一个射频模块的驱动程序，微处理器负责射频模块、显示模块、存储器和电源模块之间的任务调度，射频模块将获得的频谱信息交予微处理器进行信息处理，网络协议栈负责从各个射频模块首发数据，并将处理后的数据交给微处理器；2)射频模块负责对频谱资源的扫描以及占用可用的频谱资源，其包括对三个频段的扫描：2.1)授权电视广播频段，47MHz～910MhzVHF/UHF中的TV信道2.2)非授权ISM频段，433.05MHz～434.79MHz、902～928MHz2.3)非授权ISM频段，2.400～2.4835GHz，即ZigBee3)认知网络节点上微处理器将各个频段扫描的信息进行分析，并将结果记录下来，反馈给用户；4)对于可扫描的频段，认知网络节点具有占用此频段的功能，并能够在不同的频段及其信道中进行切换；5)认知网络节点具有通用接口USB、RS232，可通过拥有上述接口的其它设备扩展到其它的频段。