论文总字数：36970字

摘 要

本论文的研究课题来源于国网科技项目“面向电力移动互联应用的4G多业务 承载关键技术研究”(SGRIXTKJ[2015]349号)，主要完成了基于Android平台的电磁频谱监测应用程序的设计和实现。该设计基于Android4.0版本的软件平台，编写了一个电磁频谱监测的安卓APK应用，实现了设备管理、频谱监测、设备分布等功能，设计搭建了数据库服务器并成功实现了数据的通信，提高了频谱监测设备的便携性。

本文在第一章主要介绍本文所研究课题的背景和价值；在第二章提出程序的总体架构和设计方案，第三章介绍了项目主要的技术方面，包括：Android操作系统平台，数据库的设计和JSON数据访问；第四章先大致地介绍了应用程序的总体设计流程，说明了各个活动之间的继承关系，详细地介绍了每个功能模块的实现方法，主要包括：欢迎模块、登入注册模块、主活动模块、设备管理模块、频谱监测模块、设备分布模块等等。第五章介绍了联调硬件设备的基本参数，最后展示了应用程序联调后各个界面的显示效果。

关键词：Android，频谱监测，MySQL数据库，JSON数据

Abstract

Based on the background of State Grid science and technology project, this paper presents a design which is about electromagnetic spectrum monitoring application program, based on Android platform. The program which is based Android 4.0 version of the software platform designs a spectrum monitoring Android APK applications which realizes the function of device organization and spectrum monitoring, etc. And we also design the database service and realize the communication. This program improves the portability of the spectrum monitoring equipment effectively.

Then, in the first chapter we introduce the research background of the subject and value; In the second chapter, we put forward the overall structure and design scheme of program; The third chapter introduces the overall technology, including the Android operating system platform, the design of database and JSON; The fourth chapter first roughly introduced the overall process and architecture of the application, then it explains the inheritance relationship between the various activities, in detail it introduces how to realize each functional module, including welcome module, login module, main activity module, device organization module, spectrum monitoring module and device distribution module, etc; The fifth chapter introduces the basic parameters of the hardware equipment, and finally shows the user interface of the application program.

Keywords: Android, Spectrum Monitoring, MySQL, JSON

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第1章 绪论 5

1.1 课题背景和意义 5

1.2 论文的主要内容以及个章节的安排 5

第2章 应用程序的总体方案设计 7

2.1 程序总体架构概述 7

2.2 应用程序操作系统平台 7

2.3 应用程序的功能设计 8

第3章 应用程序使用的关键技术 10

3.1 Android操作系统平台 10

3.1.1 Android平台架构 10

3.1.2 Android开发环境 11

3.1.3 Android应用程序组件 11

3.2 MySQL数据库的设计 13

3.3 JSON数据访问 17

3.3.1 HTTP通信方式与Socket通信方式 17

3.3.2 两种通信方式的优缺点分析 18

3.3.2 JSON数据交互格式 19

第4章 应用程序模块设计与实现 21

4.1安卓应用程序的总体架构 21

4.2应用程序的开发流程 21

4.2.1 建立工程 21

4.2.2 导入Achartengine绘图引擎 22

4.3应用程序的模块具体实现 23

4.3.1 基础模块的实现 24

4.3.2 欢迎模块的实现： 24

4.3.4 用户登录模块的实现： 26

4.3.5 用户注册模块的实现 27

4.3.6 主活动模块： 29

4.3.7 设备管理模块： 30

4.3.8 频谱监测模块： 31

4.3.9 频谱图模块 32

4.3.10 设备分布模块 35

4.3.11 个人中心模块 36

4.4 应用程序中JSON数据的交互 36

4.5 本章小结 37

第5章 应用程序测试与联调 38

5.1 测试环境搭建 38

5.2 程序运行结果 38

5.3 本章小结 43

结束语 44

致谢词 45

参考文献 46

绪论

1.1 课题背景和意义

随着智能电网对通信的需求日趋多元化，原有的电力系统中的电力设施虽然具有地域分布广泛和业务接入点多而分散等优势，但是有线通信网络建设的高成本将限制电力业务的有效开展，利用无线专网和无线公网实现终端业务的无线接入是一种有效的通信手段。但是存在无线专网技术体制多样、公网多种业务同网传输、频率资源受限、无线通信存在安全风险等问题[17]。

研究机构调查表明，在当前无线频谱固定分配的管理框架下，已分配的频谱资源利用率非常低[11]，长期处于空闲状态频率资源导致频谱资源浪费严重，所以提高频谱的利用率是解决频谱资源匮乏的有效的途径。在实际应用中，随着实时频谱监测部署区域的日益增长，频谱管理的工作正在面对更大的挑战[18]。传统的频谱监测大部分都使用特殊的监测设备，这些设备往往有价格昂贵且不具有便携性等缺点。比如最近，一些研究利用便携式RTL-SDR频谱传感器，并在PC上进行频谱监测，然而这种方法仍不具有很高的便携性[12]。

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