FM翻译1.docx
《FM翻译1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《FM翻译1.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
FM翻译1
图1：
调频无线电硬件体系结构的移动设备，因此，特定的时间和地点，持牌广播的往往是高度可预测的，由【7表示]。
未经许可的广播条例,大多数国家允许没有执照的调频广播
.美国FCC调节输出功率和授权，任何XX的调频发射场强必须不超过250毫伏/米3米，导致约15NW最大输出功率,欧盟条例颁布但同样允许的最大输出功率为50纳瓦,澳大利亚允许输出功率为10Wμ高，但无传输不干扰本授权的广,我们注意到，一些国家如中国还不允许没有执照的调频广播；这些国家使用移动设备通常有调频发射机残疾人。
由于我们的实现和实验条件的限制，我们美国FCC规定下工作。
我们定义了可调频频道以下面的方式,如果在广播信道的RSSI低于某一阈值的一个调频信道是可用的,例如，在我们的实现-110dBm）。
我们注意到一个调频信道可即使与目前的持牌广播，只要广播足够弱,作为一个结果，检查一个调频信道的可用性可以简单地通过测量通道的RSSI做,它是由移动调频收音机的支持,我们的基于RSSI的定义保证无证广播的质量，还可以有其他的方法来定义可调频频道等利用广播人的感知质量。
尽管如此，μ站是不可知的信道的可用性的定义，我们将展示后
硬件体系结构；
我们在图1显示的移动调频收音机的硬件体系结构。
我们注意到，调频发射机和接收机可以在相同或不同的集成电路，如诺基亚的N900使用硅实验室si4713为发射机和接收机的博通bcm2048,而iPhone4采用BroadcomBCM4329包括发射机和接收机。
此外，一些FM收音机芯片转换为数字音频转换为模拟音频有内部DAC，ADC和相反的转换。
其他的芯片只提供模拟音频接口；音频编解码芯片提供了必要的ADC和DAC，有效的桥梁与其他系统的FM无线电硬件通过一个数字音频接口。
μ站是由FM提供数字音频接口接口独立于这些实施问
无线芯片组或音频编解码器。
对于一般性，我们使用术语“FM无线电硬件指的是FM发射机调频接收机的音频编解码器，如果现有的。
目前移动调频发射器和接收器使用不同的天线。
为了实现天线损耗小，天线的长度至少应为十分之一的载波波长，即，约30厘米的调频收音机。
很明显，这是移动设备，如智能手机太大。
作为一个结果，发送简单的使用一个集成在芯片的小型天线，这是足以提供允许低输出功率。
接收器，另一方面，通常依赖于一个耳机或耳机作为外部天线，保持天线损耗小。
但是我们注意到，最近的调频接收机的实现如[8]可以与一个接收天线，是建立在移动装置。
[医]数字式录音装置；
数字音频的两个重要性质，采样频率和量化分辨率的M可以是单声道或立体声音频。
立体声音频使用两倍的带宽，作为一个单声道音频，即，30kHz和在每一个调频信道分别为15千赫。
在调频无线电硬件DAC和ADC可以工作在任何采样频率低于其最大，例如，96千赫的N900。
调频传输，如果数字音频采样频率低于最大，DAC将执行上采样的输入数字音频的同时保持输出模拟音频带宽。
调频接收，数字音频输出总是具有最大的采样频率，但可以进一步进行下采样使用的软件。
μ站利用DAC和ADC的这些性质地址符号同步的挑战,
其他数据广播标准
FM收音机相比其他现有的和新兴的无线技术，支持广播有一整套的好处，如Wi-Fi，蓝牙，ZigBee和蚂蚁[9]。
首先，调频广播本质上是自由结合，不同于所有其他的技术要求设备配对。
此功能的FM收音机防止连接的建立和维护额外的开销，从而使调频收音机的完美契合，是短命的和临时的移动应用程序。
第二，相比其他技术，特别是无线调频收音机的功率效率，由于其较低的输出功率下未经许可的规定。
功率效率允许一个总是在电池受限的移动设备的调频广播处理。
第三，由于短的范围和低的频率移动调频收音机的性质，它可以提供从环境影响最小的物理接近准确的指示。
图3：
与耳机和耳机不同的电缆长度的RSSI,所有的功能组合使调频收音机作为这项工作的重点的单向数据广播一个杰出的选择。
例如，广播一的社交形象一走，设备配对，不仅是不必要而且也降低了吞吐量显着；同时在无线广播的范围将允许一个更小的数量的同时广播干扰造成的。
我们注意到，蓝牙可以用于没有装置配对广播，所呈现的信息在蓝牙信标，周期性地广播设备ID。
然而，这种不规范使用蓝牙技术具有两方面的局限性。
首先，每个消息都有一个有限的长度，为ID被限制为128位。
第二，实现的数据速率是有限的，例如，在1kbps的蓝牙与高达20kbps的μ站。
第二个限制是变得更糟时，有多个蓝牙广播设备，因为他们分享广播信标中
移动调频收音机的表征
移动调频收音机相比传统的调频广播授权站有几个鲜明的特点，如输出功率有限，用于接收外部天线的使用。
因为它是相对较新的移动设备，据我们所知，没有发表的作品，其特点。
因此，我们下一步的实验评估与现实生活中的设置移动调频发射机和接收机的性能，基于在诺基亚N900FM收音机芯片组。
FMReception
如前所述，移动调频接收器使用外部天线如耳机或耳机。
我们的测量表明，耳机或耳机的选择，和电缆长度（在一定范围内）对调频接收质量。
影响不大.
耳机和耳机使用软电缆，从而advertently或无意中成为卷。
因此，我们研究的电缆长度对调频接收质量与现实生活中的设置的影响。
以量化的影响，我们测量接收到的RSSI在调频接收机的第一与1.9米联想P550的耳机，然后用1.6米的诺基亚N900耳机。
我们用一个绕组的情况下以受控的方式调整电缆长度，如图2所示。
为了确保一个公平的比较，我们保持固定其他设置，包括输出功率（15NW）和发射器和接收器之间的距离（2.5米
如图3所示，RSSI与耳机/耳机电缆的长度高度相关。
我们进一步提出三个重要的观察。
首先，RSSI下降与一个较小的电缆长度由于较高的天线损耗，并有一个显着下降，当长度低于20厘米。
第二，两个测试天线表现出相似的特征。
最后，最重要的是，存在一定范围内的电缆长度内的RSSI近似为常数，例如，0.4-0.8米。
值得注意的是，这样的范围往往在现实生活中遇到的情况，例如，当用户使用智能手机时戴耳机/耳机。
基于这些观察，我们得出这样的结论：
移动调频接收质量的接收天线是相对独立的。
因此，在本文的其余部分的实验中，我们使用一个0.5米的耳机的接收天线。
调频发射的移动调频广播的范围是重要的应用。
我们的测量表明，广播的范围是约五至六米的调节下，无论环境或信道数。
我们选择了两个环境评估的广播范围。
第一个是一个空的校园停车场的视线（LOS）的路径和第二个是里面的人坐在一张桌子没有任何的LOS路径的会议室。
这两个环境有点和丰富的多径效应。
我们进行实验的三个可用的调频频道在中心和两端的频谱：
通道##5，49，99和#。
看广播范围，我们与发射器和接收器之间的距离不同的RSSI测量。
我们还比较我们的测量与理论的路径损耗模型下PR=PT∙[λ/（4πD）]n的PT和PR是发送和接收功率，λ波长，N功率衰减因子的环境，和D的距离.
我们的测量结果总结在图4。
我们可以看到，广播范围被限制到约5-6米。
环境和通道数对范围影响不大，由于调频广播的良好的渗透性和在频谱的调频频道的亲密。
结果还表明，功率衰减因子4和5之间的调频广播的路径损耗。
μ站的概
μ站利用现有的调频广播的硬件允许的数据广播和接收的移动设备，如μ站广播听众和μ站分别。
我们假设每个移动设备，在任何给定的时间，一个电视台或听众。
应用程序可以选择和快速切换这两个角色之间会。
图5提供了一个概述：
μ站为广播听众，μ站与FM无线电硬件交互，并提供一个界面，与底层API的应用程序和服务。
有两个关键模块μ站。
通道选择使用一个控制信道和多个数据信道，以较高的概率，没有两个附近的广播公司将使用相同的数据信道。
此外，信道选择器保证听众找到自己感兴趣的及时广播，即使设备是移动的。
数据编码转换成二进制数据传输的音频流和副反之亦然的接待，为了与FM无线电硬件兼容的工作。
数据编解码的同时实现广播和听众之间的符号同步，完全的软.
μ站通道选择
μ站可以被视为的广泛研究认知无线电系统中共存的用户之间的碰撞也必须解决一个特殊的化身[10]。
μ站信道选择器允许多个无牌和同样重要的广播公司有效地共享多个正交调频频道。
而显然是避免碰撞的最有效的方式是让广播使用正交信道，实现它是平凡的
μ站信道选择器是基于一个控制信道和多个数据信道，所有的可调频频道。
首先，所有的μ站广播共享控制信道。
在控制信道上广播，要
要定期公布它所使用的数据信道，或找到一个未使用的数据信道通过聆听其他广播公司公告。
第二，只有一台可以使用每个数据信道的数据广播中的应用。
任何听众，在数据通信中的应用感兴趣的可以接收基于控制信道上广播定期公告。
控制信道的信道的使用使数据广播和他们的应用程序的快速发现。
这很重要，因为每个设备只能随时听一个通道。
控制信道允许广播公司表示他们对所有潜在的听众一个单通道的存在。
然而，为了有效地利用现有的调频信道的频谱资源，应用数据广播应该利用个人数据通道。
没有控制信道，它将需要更长的时间来扫描所有听众的渠道找到合适的人。
信道转换
我们举例说明使用状态转换图如图6所示的通道选择器的操作。
有一个听众广播和三四种可能的状态。
我们下一步的状态转换。
控制通道；
当一个应用程序启动时，电视台或听众从消极的听控制信道（B1和L1）。
这是两个重要的原因。
首先，新的广播机构需要为控制信道监视器来识别他们的广播一个未使用的数据信道（B2）。
第二，听众同样需要监控控制信道以找到所需的数据信道（L2）。
一旦一个广播公司已确认的数据通道，它周期性地发送包含其数据信道数的控制框架，它的设备ID，及其应用ID。
这使听众通过接收控制帧找到他们感兴趣的数据通道。
由于多个电台使用相同的控制信道，采用载波侦听有限的访问（LA）广播共享控制channel.csla机制避免碰撞的载波侦听广播，同时限制了信道使用的每个广播电台的一定比例。
我们注意到，是本质上是类似的载波侦听多路访问（p-坚持CSMA）[11]。
我们选择不使用1-坚持CSMA[11]因为臭名昭著的隐藏节点问题1-坚持CSMA频繁发生由于移动调频收音机的短距离的性质。
根据里昂证券，播音员宣布在控制信道周期性当且仅当它的存在（我）控制信道是免费的（通过检查RSSI传感载体），和（ii）还没有在一定时间的控制信道上广播（在我们的设计中两秒
数据通道；
在任何时候，一个数据信道可以只由一个广播占用。
电视台不断对其数据信道广播，但必须定时开关控制信道，宣布它的存在，正如前面所讨论的（B3和B4）。
我们离开的决定往往是播音员应利用控制信道的单独的应用程序，只要他们使用CSLA规则如下。
当应用程序结束后，电视台发布的数据通道停止广播控制帧的控制信道和回到无效（B5）。
一位听众听的控制信道找到所需的广播。
听者调谐到所需的数据信道接收（L2），直到终止应用程序（L3）。
碰撞性能
接下来我们提供信道选择器的碰撞性能分析。
那就是，我们分析的概率成功接收的广播听众的兴趣，随着广播存在隐藏。
为简单起见，我们假设n广播是听众的范围，和K他们彼此隐藏的（即，隐藏的广播公司不能听到对方，因此可能会碰撞）。
我们还假设在控制信道上持续T秒控制框架，并允许每个广播控制信道上每隔T秒广播。
在这种情况下，当控制信道利用率很小，我们可以近似碰撞概率的控制信道：
在控制信道上发生碰撞时，听者无法解码的控制帧从所有受影响的广播。
的数据通道，隐藏节点问题以不同的方式出现。
由于潜在的广播听不到对方，这是一个机会，一个以上的广播是使用相同的数据信道。
作为一个结果，为K隐藏广播未使用的通道数M=M（n-k），其中M是数据通道的总数。
在这种情况下，一个以上的广播是使用相同的数据信道的概率
从听众的角度来看，成功接收的概率是其所需的广播
𝑃=1−𝐾/𝑁（𝑃𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙+（1−𝑃𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙）∙𝑃𝐷𝑎𝑡𝑎）.
下列参数，是典型的现实生活中的场景，在我们的设计中采用了
t=0.05,T=2,N=10,K=3,M=20,
我们可以计算P=90%。
因此，信道选择器的机会很高的听众保证成功的接待。
信道的收敛性
信道选择器操作正确，我们必须确保在一个特定的地理区域的所有μ站设备集中在同一控制信道和数据信道相同的列表。
如果所有的μ站设备的可调频频道相同的收敛性是很容易实现的。
在这种情况下，以最小的信道数目的调频频道可以作为控制信道和数据信道的人
为了实现信道的收敛性，我们利用调频频道的一个重要性质。
那是，FM信道的可用性是时间和位置依赖性，更重要的是，高度可预测的，因为持牌广播电台往往遵循一个固定的广播时间表。
作为一个结果，一个可以构建一个映射从时间和地点可调频频道脱机，并存储在远程服务器上，可以实时访问。
我们强调，调频信道可用性的位置依赖是粗粒度的由于持牌广播覆盖范围大；设备通常会看到可用的调频频道相同的清单，甚至当它移动超过一定公里。
因此，基于细胞塔定位不仅仅是足够准确的，并可以在本地存储设备的映射以最小的成本。
此外，该装置只需要存储映射的地方使用它.
结论；
在这项工作中，我们报告的设计，μ站的实现和应用，使用移动调频广播的数据广播系统。
μ站不需要任何修改设备的硬件，操作系统或驱动程序和调频收音机，支持高效的信道选择和发射机接收机符号同步。
μ站使开发人员能够轻松实现数据广播的应用程序提供一个API服务紧集的范围很广，如脸谱网调频和同步闪光
μ站离开移动调频无线音频传输和接收传统的使用，是第一个公开报道的探索对使用它的短距离数据广播。
虽然我们已经表明，无处不在的应用移动调频收音机的可行性，其潜在的邀请更多的努力，无论从研究社区与手机硬件厂商
参考
1。
色，http：
／／www.colorCOM/。
2.CiscoStadiumVision,
3.WindowsPhone7Series:
EverythingIsDifferentNow,
4.9to5MAC:
In-houseRadio.appintheworksforiPhoneandiPodtouch,
5.RBDS,RadioBroadcastDataSystem.
6.DirectBand,Microsoft.
7.SiriusXMRadio,
8.BlueCoreBC7820,
9.ANT,
10。
美国赫金，“认知无线电：
脑授权的无线通讯，”IEEE通信杂志（JSAC选定的区域），2005。
11。
P.C.古普塔，数据通信和计算机网络：
Φ学习有限公司，2011
12.NokiaMaemo,http:
//maemo.org/.
13.PulseAudio,http:
//www.pulseaudio.org/.
14。
A.马蒂奇，A.papliatseyeu，诉他，和O马约拉伊巴拉，“调整你的位置：
自校准基于调频无线室内定位，“在处理。
IEEEPerCom，2010。
15。
A.拉马迪，属中，诉Vasudevan，J.wickramasuriya，D.斯图尔特，“使调频无线电广播数据系统普遍存在的移动应用程序，”。
ACMhotmobile，2010。
16。
T.chmayssani和G.博杜安，“语音专用信道使用的数字调制的数据传输，”国际会议radioelektronika，2008。
17。
联合国katugampala，K.T.Al纳伊米，S.维莱特，和A.M.昆都士，“实时数据传输的GSM语音通道安全的语音和数据应用，“安全移动通信论坛，2004。
18。
C.K.拉杜，V.V.sapozhnykov，和K.S.芬柏格，“GSM语音信道数据调制解调器，IEEE反式”。
汽车技术，2008。
19。
M.拉希迪，A.sayadiyan，和P.mowlaee，”一个谐波的方法，数据传输的GSM语音通道，”的过程。
ICTTA，2008。
20。
A.DhananjayM.，夏尔马，J.Paik，陈，T.K.古普沙米，J.李，和L.Subramanian，“赫尔墨斯：
未知的语音信道的数据传输过程，”。
ACMMobiCom，2010。
升级会员 