基于可见光通信及RFID技术的智能车联网系统设计

构建基于可见光通信及RFID技术的智能车联网系统，提高车联网的信息采集能力。设计车联网系统总体架构，主要分为RFID数据无线收发模块、可见光通信模块、信息处理模块。硬件设计，采用RFID技术采集车辆信息，采用可见光通信获取周围车辆信息，通过嵌入式处理器连接车联网系统总线接口与外部设备。软件设计，通过采用分块均衡控制算法实现智能车联网系统的信道优化设计，引入信道切换队列的队头元素计算最佳通信信道，实现智能车联网系统的信道均衡控制。测试结果表明，当节点速度为1 m/s时，本系统的端到端平均时延为33 s,当数据发送率为0.8 m/s时，本系统的吞吐量为189 kb/s。车联网系统对交通安全隐患的平均响应耗时为1.0 s。证明了设计的智能车联网系统应用性能较好，能够有效减少交通安全事故的发生。     

自由空间激光通信网络异常数据检测方法

检测自由空间激光通信网络异常数据时，存在数据查全率低、检测出的异常数据少以及执行时间长的问题，为此提出自由空间激光通信网络异常数据检测方法。通过数据分段法对激光通信网络数据进行数据分段，基于分段结果完成数据的离散化，使用小波去噪法完成数据去噪；根据去噪结果建立激光通信网络的异常数据检测模型；最后使用遗传算法对该模型进行求解，实现异常数据检测目的。实验结果表明，对自由空间激光通信网络进行异常数据检测时，数据查全率较高，最高为99%、检测出的异常数据多，最高检出率为98%、执行时间较短，最短为40 s。     

信道时变性对无线激光通信系统的性能影响研究

信道时变性对无线激光通信系统性能具有强干扰影响,因此,提出基于信道时变均衡控制的无线激光通信系统性能优化方法。构建无线激光通信系统的时变信道模型提取信道时变性特征,以此建立无线激光通信系统传输的输出信道衰落特征估计模型进行抗干扰抑制,分析信道时变性对无线激光通信系统相关指标参数的影响,通过Matlab仿真分析进行性能测试。测试结果表明,信道时变性对无线激光通信系统的性能参数影响能通过抑制信道码间干扰的方法降到最低,通过优化的激光通信系统设计,提高了信道的均衡性和抗干扰性,平均准确率为0.932 2%。     

激光通信系统的波特间隔均衡器设计

当前应用的均衡器，主要采用单一的盲自适应算法实现信道均衡处理，容易出现误差扩散的现象，导致均衡器误码率较高。因此，针对激光通信系统，设计一种新的波特间隔均衡器。根据激光通信系统的接收端接收信号模型、干扰模型，定义激光通信系统信道模型。基于信道均衡要求，设计由前滤波器、反馈滤波器两个主要部分组成的多阶滤波器，作为波特间隔均衡器的基础结构。通过设置MSE切换门限联动LMS算法和CMA算法，形成自适应混合均衡算法，确保均衡器具有优越的信道均衡处理性能。最后，在FPGA上实现波特间隔均衡器。实验结果显示：应用所设计均衡器后，激光通信系统的最小误码率降低至10^-4,达到了提升激光通信质量的目的。     

面向实时感知的车联网业务监控应用研究

基于车联网的数据实时采集和人车交互的基础是可靠的网络接入服务和良好的通信保证,为此文中研究了车联网中车辆接入车联网的通信可靠性保证策略和网络质量优化方法。首先,由于车辆节点的通信不稳定性和动态性,研究了动态的车联网网络质量评估方案。其次,这项工作研究了基于车辆轨迹的对车辆接入网络的数据交互时间预测算法,以应对车联网不稳定的网络拓扑和高断开率。最后,提出了一种实时通信质量感知的网络接入策略,用于为道路上的车辆提供车联网服务。仿真结果证明了该方案在不同的通信距离下具有相对较高的网络接入成功率和较好的通信质量。     

车联网环境下的打车软件通信系统优化设计与实现

在车联网环境下对打车软件通信系统进行优化设计,改善用户体验,提高通信实时性和吞吐性能。提出一种基于通信信号收发转换动态增益控制的车联网环境下打车软件通信系统优化设计方法。首先进行通信系统的总体设计构架和模块化集成设计的功能分析,针对车联网通信信道受到的码间干扰较强的问题,采用动态增益编码方法进行码间干扰控制,进行信道均衡设计;然后对打车软件通信系统进行硬件电路设计;最后进行系统的调试分析。实验表明,采用该系统进行车联网打车软件通信的传输时延较低、吞吐量较大。     

基于竞争粒子群算法的大气激光通信数据跨层调度研究

不同层之间的大气激光通信数据资源分配不均衡，影响到数据跨层调度效率，提出基于竞争粒子群算法的大气激光通信数据跨层调度方法。采用自适应调制编码技术分析大气激光通信信道状态，对通信数据包实施纠错以及调制编码组合，以此搭建大气激光通信系统模型。以通信系统模型为基础建立跨层资源分配目标函数，将混沌初始化策略和自适应高斯变异算法加入到竞争粒子群算法中，利用竞争粒子群算法获取目标最优解，实现数据跨层调度。实验结果表明，所提方法的误报率最大值仅为2.5%,调度准确度始终在92%以上，调度时间最大值是11.35 ms。     

临近空间激光通信信道特性及系统分析

临近空间飞行技术的发展使临近空间激光通信的实现成为了可能。由于临近空间飞行器的飞行特点独特,故信道特性的不同成为临近空间激光通信与一般空间激光通信之间的重要差异之处,因此信道分析是临近空间激光通信的理论研究中的关键内容之一。在分析临近空间激光信道的特殊性的基础上,应用信道衰减和湍流模型,探讨斜程信道随天顶角的变化规律。同时应用光束数值仿真方法模拟临近空间激光信道及通信系统性能,讨论了天顶角变化时衰减和湍流对通信质量的影响,提出对临近空间激光通信系统的可能的重要影响因素。     

5G车联网资源优化分配方案综述

车联网作为智慧交通发展的必要组成部分，可加快我国智慧交通基础建设，对于智慧城市建设具有重要的现实意义。汽车数量及其产生的海量数据使得通信车辆节点之间的传输冲突率大幅上升，导致通信资源、计算资源短缺等问题，因此，有效的资源分配方案可以保证车联网的通信质量，从而提高车辆通信的可靠性，降低时延。首先分析了国内外车联网对智慧交通发展现状的影响以及当前车联网发展瓶颈；然后针对智慧交通通行效率、安全性方面，分析了当前车联网的资源分配问题；接着通过总结5G技术的优点，分析了5G在车联网资源优化分配管理上的贡献；最后，在车联网通信、计算和存储资源优化分配管理的应用背景下，结合人工智能技术提出了基于5G+V2X的智慧交通发展前景。     

大气激光通信系统中Turbo码译码性能仿真

由于大气激光通信信道对光信号的衰减极大,实际通信系统的编码应具有极强纠随机差错和纠突发差错的能力.针对大气激光通信信道的特殊性,结合当前优异的编码技术Turbo码对信道进行编码,通过对大气激光通信信道的分析对Turbo码编译码系统进行修正,建立了基于大气激光通信信道的系统模型,仿真分析了Turbo码实现低误码率的大气激光信息传输的可行性,并分析了采用不同算法和不同交织长度对系统性能的影响,为Turbo码在大气激光通信系统中的应用提供了理论基础.     

脉冲状态间隔调制方法及恶劣环境下通信实验

为了增强激光通信对信道的适应性,在香农理论的基础上对大气调制模型展开了研究。首先从差错的角度推导大气光通信系统误符号率与误码率的转换关系;接着通过分析大气信道下光通信的香农极限通信速率,指出大气信道带宽是影响激光通信的重要技术参数。进而提出了脉冲状态间隔调制编码方式并分析其结构特点;最后通过恶劣环境下的通信实验验证PSIM的可行性和大气信道带宽的重要性,指出信道特性实时反馈将是实现全天候激光通信的前提。     

大气激光通信系统偏振移位键控调制技术

为了实现自由空间高速激光通信,对基于偏振移位键控的激光通信调制和解调技术进行了研究。介绍了一种基于PolSK的调制与差分解调方法,对实现大气信道中高速激光通信的调制与解调方法进行了研究,并通过理论推导及计算机仿真验证了其可行性。仿真研究结果表明:虽然大气信道对激光的传输特性有一定的影响,但利用以左右旋圆偏振光调制为基础的偏振态移位键控方法实现数据调制传输,并采用差分探测解调技术,可以实现传输速率为2.5 Gb/s、传输距离为20 km的低误码率数据传输。基本满足了空间激光通信系统的稳定可靠性、简便易实现、抗干扰能力强等要求。     

激光在大气中的传输损耗实用计算方法

大气随机信道对激光传输性能的影响是制约激光通信的重要因素之一,因此开展对大气信道的研究对实现激光通信具有非常重要的意义.通过研究,给出了激光在大气中传输损耗的实用计算方法.经仿真计算,得到了一些有益结论,并以此提出了激光通信设计时的一些相应的解决途径.     

基于无线感知辅助的车联网下行无线资源分配方法

在车联网（vehicle-to-everything，V2X）中，感知与安全类数据的高速下发与共享对道路交通安全至关重要。然而，车辆高速移动所引起的通信链路不稳定，会导致现有的基于车辆位置信息上报的通信资源分配方法不再高效。为此，提出了一种基于通信节点无线感知辅助的车联网下行无线资源分配方法。首先，构建了通信与感知资源正交下的通信模式选择与无线资源分配联合优化问题；之后，为解决这一问题提出了基于Delaunay三角划分的分簇通信模式选择与基于改进图着色的资源分配策略，以实现下行吞吐量的提升；最后，仿真分析了无线感知估计误差、车辆数量对算法性能的影响。仿真结果表明，与传统方法相比，所提算法在相同感知带宽资源占比下可获得更好的下行通信性能增益，并能够承受更大的感知误差对性能的影响，同时，所提算法的计算复杂度较低，可节省网络算力资源。     

迫零混合预编码车联网系统遍历能效研究

车联网作为未来智能交通系统的重要组成部分，在城乡道路部署大量具有通信特性的基础设施，包括5G基站、传感器、路边单元等。为创造绿色可持续发展的未来，减少车联网通信开销，制定能效更高的基础设施部署方案是重要手段之一。目前相关研究关注系统瞬时能效，而瞬时能效无法处理信道状态信息的随机性，不能给出对于车联网基础设施部署的全面考量。针对该问题，考虑采用迫零混合预编码结构的收发机结构，对基于毫米波大规模MIMO技术的车联网遍历能效展开研究。首先研究了异构基站下V2X通信信道模型、收发机架构，建立一般性的车联网系统模型。其次在考虑车辆接入不同基站的情况下计算能量效率，通过离散化推导出一种异构系统遍历能效计算公式。最后进行了遍历能效研究的仿真分析。结果表明遍历能效研究可以提供更高能效的基站部署，有效减少了通信能耗。     

基频可调激光声水下通信信号传输研究

针对开放式海洋环境通信特点,分析海气信道下行传输激光致声机理,提出基频可调激光跳频水下声通信方法,探讨激光跳频信号帧结构与信号传输特征.通过前导码间隔识别激光重频变化规律,研究水下传输的噪声信号与致声信号的频谱特性及分离方法,构建实验测量系统.实验结果表明,选择合适的下行光路光学结构可获得不同的致声能量效率.采用基频可调的ASK编码激光跳频通信能保证通信信息传输的安全性.在空海开放信道及弱信号环境下可满足数字信息的有效传送,为海洋通信提供新的技术途径.     

激光在大气中传输时吸收损耗的计算

大气随机信道对激光传输性能的影响是制约激光通信的重要因素之一,因此开展对大气信道的研究对实现激光通信的实用化具有非常重要的意义。通过研究,给出了激光在大气中传输吸收损耗计算的数学模型,并经过仿真计算,得到了一些有益结论,并以此提出了激光通信设计时的一些相应的解决途径。     

激光对潜通信的信号检测方法分析

对激光对潜通信系统的信号检测方法作了较详细的分析与比较。根据激光对潜通信系统的信道特性和探测器特性，推导并简化了输出信噪比公式，研究了信噪比对检测系统性能的影响。当探测器产生光电子的频率分别为泊松分布和高斯分布时，对信号的探测率和虚警率进行了定量的计算，并给出了相关检测法的错误概率的上限值。由计算结果证实了相关检测法是一种优选的检测方法。     

基于条件GAN的无人机智能光通信

首先介绍了无人机激光通信技术的先进性和重要性,然后引入深度神经网络(DNN)来开发无线端到端通信系统,其中DNN被应用于:编码,解码,调制和均衡。准确的信道状态参数(CSI)是计算DNN所必须的,但在激光通信系统中,信道信息很难提前获得或随时间和环境变化很大,本文将使用条件生成对抗网(GAN)来表示信道效应,其中发射机的编码信号和与导频数据相对应的接收信号将用作条件信息。通过对加性高斯白噪声(AWGN)和对数正态信道的仿真结果表示,该方法可以做到无明确CSI情况下完成高质量传输。     

16PSK系统仿真及误码率性能分析

为实现16PSK应用到无线激光通信中,本文对16PSK系统性能进行了理论研究。介绍了16PSK调制解调原理,对两种不同信道的系统性能进行了研究,分析对比了在两种信道下的系统误码性能。为基于副载波16PSK无线激光通信系统的研究奠定了理论基础。