快速冲突分解算法及其性能分析

介绍并分析了一种新的基于竞争的无线局域网MAC层冲突分解算法,称为快速冲突分解(FCR)算法。此算法可以使IEEE802.11无线局域网的MAC层在DCF竞争方式下更快地分解冲突,并且减少平均空闲退避时隙数,有效地提高IEEE802.11无线局域网的性能。     

移动自组织网络中可变速率自适应同步捕获

基于多进制正交扩频通信的原理，提出一种同步信道辅助的多进制正交码扩频系统设计方案．通过传输两个逻辑信道，分别实现快速同步捕获和高速信息传输．即传输多进制正交码扩频的数据信息同时，传输一路同步和控制逻辑信道，来建立接收端的载波和码元同步．采用具有尖锐单峰特性自相关函数的巴克（Barker）码做同步码组，且利用巴克码的不同组合传递数据速率信息．依据匹配滤波器的算法原理，实现快速同步捕获．并据移动通信信道的特点，提出了自适应门限的思想，设计实现了适合于移动自组织网络指标要求的应用系统，证实了方案的有效性．     

一种MASK信号码元速率估计方法

针对低信噪比时MASK信号码元速率估计性能较差的问题,提出了基于平方定时的改进方法,提高了低信噪比下MASK信号码元速率估计性能。基于平方定时的原理,对信号取模平方后,计算不同采样倍数对应的傅立叶系数模值,得到包含信号码元速率信息的变换谱,通过计算每点向左的峰均比来搜索代表码元速率的特征谱线,由特征谱线位置得到码元速率估计值。文章分析了滚降系数的影响,并且针对信号载波提出了解决办法。仿真结果表明,改进的方法在低信噪比和低滚降系数时,码元速率估计性能优于原方法、小波变换方法和循环平稳方法。     

基于正交波形调制的超宽带同步方法理论

提出了一种超宽带同步的新方法,即在2个相互正交的波形上,分别调制同步头和数据信号后,将其合成为发送信号进行传输,接收端利用正交波形进行滤波分解,得到所传送的同步头和数据信号. 在此基础上,设计出基于这种新的同步方法的信息传输系统,分析了影响同步性能的因素,并对整个系统进行仿真验证. 仿真结果表明,该系统可以同时传送同步头和数据信号,并可显著提高同步性能.     

一种高效的3G-WLAN互联网络认证协议

提出了基于无线局域网和3G互联网络的接入认证协议．该协议对无线局域网访问网络的身份进行验证,抵御了恶意访问点的重定向攻击行为,采用对3G移动用户的局部化认证机制和基于快速签名的离线计费方法,有效地提高了重认证过程的效率．仿真结果表明,该协议的平均消息传输延时相对于扩展认证密钥协商协议缩短了大约45％,利用该协议3G移动用户可以在无线局域网网络中平滑地漫游和切换．     

802.11a无线局域网多速率传输模型的实现

针对速率信息的交换、预约时长设置以及相关网络分配矢量的更新和计算,基于碰撞检测的载波侦听多址协议,提出了一种交换速率信息的多速率传输协议RIEMS协议.基于802.11a协议中DCF方式来实现无线局域网RIEMS协议多速率传输的模型,分析得到了影响多速率传输协议性能的参数,完成该模型的仿真.仿真结果表明多速率传输可以大幅度提高网络性能.此模型可以应用于支持非对称信道、ad_hoc网络、高速移动、速率可变宽带无线移动网络的媒体接入控制.     

面向医院病房巡视的机器人图像采集与传输系统

针对医院病房巡视机器人对图像信息采集及传输的要求,设计并实现了一种基于无线局域网的图像采集及传输系统。为了降低机器人的计算负担,提出了一种嵌入式设备与工控机相结合的方法,嵌入式设备负责图像采集、压缩,工控机负责图像传输。采用JPEG图像压缩算法,有效地减少了网络带宽的使用。设计了一种基于UDP的网络通讯协议,使图像在无线局域网中快速、稳定的传输。利用多线程技术,改进并行传输图像的方式,提高了图像传输的实时性。实验结果表明:该系统工作稳定、实时性好,能够满足巡视机器人病房巡视过程中图像信息的采集和传输的任务要求。     

一种准确预测无线局域网业务量的时间序列模型

在对随机选取的实际环境中的多组无线局域网业务量数据的研究过程中,发现无线局域网业务量具有明显的多重季节性．利用差分和特定间隔抽样对原始数据处理,从而验证了无线局域网业务量的季节性．并提出了一个能够准确预测无线局域网业务量的时间序列模型：乘积型季节ARIMA(0,1,1)(0,1,1)₁₂模型,通过迭代计算,将此模型转化成一个MA模型,并且利用MA模型的性质对模型参数作出估计．利用差分方程法,对随机选取的一段无线局域网业务量进行了预测．结果表明,此模型可较好地对无线局域网的业务量进行短期预测,且提前10步预测的平均相对误差仅为0.0401．     

基于增强型gossip算法的无线传感器网络时间同步

提出一种增强型无线传感器网络的小道消息(gossip)时间同步算法,利用无线信道的广播特性来提高同步性能. 传统的gossip同步算法是点对点的通信方式,增强型gossip同步算法是点对多点的通信方式. 理论分析和计算机仿真均表明此方法可以提高无线传感器网络时间同步的收敛速度,并且可以降低网络能耗.     

一种应用于局域网的语音通信系统

为了解决目前局域网内语音实时通信和推进低速率语音编码技术的实际应用,基于低速率语音编解码算法和网络传输技术设计了一个能够应用于局域网的语音实时通信系统．该系统包括语音采集、压缩编码、网络传输和后处理等主要模块,在语音编码技术和网络传输技术的基础上结合计算机多媒体技术给出了各个模块的软件实现方法．计算机仿真结果表明,系统在局域网中传输稳定,通信可靠,能够完成语音实时通信有着潜在的应用价值．     

一种雾天监控视频图像增强处理算法

针对雾天条件下监控系统视频图像退化严重的问题,提出一种基于YUV色彩空间直接增强的雾天监控视频图像增强处理算法,首先对亮度分量采用多尺度Retinex理论进行增强处理提高对比度,然后对色差分量进行线性拉伸恢复色彩,最后将增强后的亮度分量和色差分量合成处理后的图像。通过对薄雾和浓雾条件下图像的验证表明,本算法可增强图像的对比度,恢复色彩信息,得到比直方图均衡化算法和MSRCR算法更好的去雾效果,而且算法复杂度较低,具有应用于监控系统实时去雾图像处理的能力。     

卫星回传链路CPM信号符号速率估计

解决了DVB-RCS2标准定义的连续相位调制（CPM）信号符号速率估计问题.该信号存在于卫星回传链路上,且以TDMA突发模式传输.标准规定了CPM的调制指数、调制阶数和频率成型脉冲等参数,但未对符号速率进行规定.短突发长度、低信噪比环境下实现CPM符号速率估计是信号解调的关键.文中提出了一种基于改进后的广义检测后积分（GPDI）匹配准则的符号速率估计方法.算法首先通过对信号带宽的粗估,获得信号符号速率范围;然后利用不同过采样倍数下的独特码调制波形作为特征,采用改进后的GPDI匹配准则实现信号符号速率估计.通过该方法可在单个突发帧下实现符号速率估计.仿真实验表明,该算法对频偏具有较好的鲁棒性和优异的抗噪声性能.     

无线传感器网络PEGASIS协议的研究

为建立一个高效节能的路由环境,在分析PEGASIS（power—efficientgatheringinsensorinformationsystem）的基础上,对PEGASIS算法进行了改进。将整个传感器区域划分为等宽的子区间,由每个区间内距离Sink最近的节点建立主链,然后在每个区域内建立链树,再由主链节点轮流担任根节点与Sink通信,以减少通信开销。模拟实验表明,算法在生存时间、能耗均衡等方面的性能较PEGASIS有明显提高。     

一种新型的OFDM符号定时同步算法

IEEE 802.16d是应用于无线城域网上的无线接入标准,其物理层所采用的正交频分复用是一种可有效对抗符号间干扰的高速传输技术.但它对同步误差十分敏感,为了尽量减小这种负面影响,需要尽量减小符号定时同步误差.已有的一些符号定时同步算法运算量较大,而且在噪声电平较高时,定时会变的不准确以致造成符号间干扰.该文提出了一种基于前导符号结构的性能更加稳定的新型符号定时同步算法.仿真结果表明在信噪比较低时采用该算法能实现更准确的定时.     

基于自相关系数插值的迭代符号定时同步

在无线数字通信系统中,全数字化接收机以固定的时钟进行采样,容易出现符号采样偏差,需要在接收端进行估计并补偿。针对符号定时估计的问题,提出了一种基于自相关系数插值的迭代符号定时同步算法。该算法分为两个步骤：粗同步与精同步。粗同步先利用零相滤波器或三相滤波器组对接收信号进行匹配滤波,再利用滑动自相关的方法对同步头序列进行相关运算,当超过同步门限时,开始进行同步跟踪对自相关系数进行峰值搜索,以确定精同步搜索区间。精同步直接在搜索区间内进行迭代搜索,迭代过程中需要先根据估计的时延值生成群时延的匹配滤波器以对接收信号进行补偿,再利用最小二乘逼近函数度量,同时,采用高斯插值的方法提高搜索速度以获取精确的估计结果。与传统算法相比,该算法降低了同步搜索过程中的计算复杂度,同时利用迭代搜索易于实现高精度的符号定时同步。仿真结果表明：对于长度为64的同步头序列,在高斯白噪声信道条件下,信噪比–2 dB时,该算法利用两次迭代即可逼近克拉美罗界;在信噪比为10 dB,针对±1/2符号周期内的采样偏差,本文算法的MSE性能均优于升余弦插值、MMSE插值与多相滤波器组算法;在瑞利信道、CCIR中等信道以及CCIR坏信道下也能进行有效的估计,适合无线数字通信系统的信道环境。     

OFDM系统中符号定时同步技术研究

在正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中,符号同步的目的是确定接收端每个OFDM符号的起止时刻,即确定准确的快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)窗口位置,进而实现帧同步。在对Schmidl&Cox和H.Minn的2种符号定时同步技术进行深入研究的基础上,提出了2种改进的符号定时同步方法,并对其定时性能进行了验证。仿真结果表明:2种改进方法在OFDM系统中具有较好的定时性能。     

基于卷积神经网络的高性能5G下行同步算法

为解决第5代移动通信系统(5G)下行同步在低信噪比和大频偏环境下成功率低的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的同步信号块(SSB)检测算法及改进的混合相关同步算法。在无先验信息的情况下,利用最大自相关准则和循环前缀的特性对无线信号进行分段,生成数据集。在此基础上,构建了适用于检测承载SSB信号片段的CNN,对任意一个SSB进行检测,实现了SSB目标区间的快速定位,减少了相关过程中的搜索范围。进一步使用改进的混合相关算法,在目标区间完成主同步信号定时同步及频偏估计。仿真结果表明,所提算法具有良好的SSB检测率和定时同步性能,能够有效抵抗噪声和频偏的影响。     

基于差分和集相关的OFDM定时同步算法的改进

多径衰落信道中,同步技术是保证OFDM系统得以实现的关键环节。但目前已有的定时同步算法在多径衰落信道及低信噪比条件下性能尚不理想。为了改善定时同步的性能,本文在集相关和差分相关算法的基础上提出一种改进的定时同步方法。通过在集相关运算中利用多点相关和在组合算法中选择适当的加权系数,算法利用了两者在不同信噪比下的优点。改进的算法在较高信噪比的条件下不损失性能,在低信噪比环境下也可以准确定时。仿真结果表明,改进算法对符号定时位置的误判率更低,尤其在低信噪比时。并且,由于算法不依赖频偏估计,不受频偏对符号定时的影响。     

多脉冲位置调制系统中定时误差的误码影响分析

MPPM与PPM相比具有能量信息效率高和带宽低的优点,是激光通信系统中一种有效的通信方式。文章通过理论计算提出了当有定时误差时,（m,2）MPPM具有最小误符号概率的映射列表的设计方法,并且在相同的传输带宽和传输速率下,比较了（m,2）MPPM和PPM的误比特概率。结果表明（m,2）MPPM的性能优于PPM。     

卫星回传链路CPM信号调制识别研究

文章解决了DVB-RCS2标准中规定的卫星回传链路上连续相位调制信号(CPM)调制识别问题。根据调制参数的不同,标准中的CPM信号有5种类型,且在TDMA突发模式下传输。短突发长度和低信噪比环境下信号调制识别是实现信号正确解调的前提。提出了一种基于改进后的广义检测后积分(GPDI)匹配准则的调制识别方法。该算法采用改进后的GPDI匹配准则获得接收信号与每类CPM的匹配值;并按最大值准则估计得到信号类型从而实现信号调制识别。通过该方法可实现单个突发帧内调制识别。仿真实验表明,该算法不需符号速率的先验信息,对大频偏和相偏具有较好的鲁棒性,具有较低的复杂度和优异的抗噪声性能。