矿井形状对无线传感器网络电磁信号传输影响研究

井下电磁信号传输是无线通信技术的难点之一.为提高井下无线通信质量,通过对矿井无线通信系统的研究分析,根据在井下无线通信频率范围和实际环境,研究分析不同频段电磁信号在矩形直巷道、拱形直巷道和梯形直巷道里的电磁信号路径传输损耗模型,通过HFSS软件仿真分析频率、横截面、电导率、介电常数等参数对电磁信号传输的影响,为井下无线节点布置提供依据.经过仿真得出,拱形巷道电磁信号传播损耗小,适合井下无线传感器网络的应用.     

高速移动环境下无线信道模型的性能研究

针对移动网络在高铁通讯时存在接收信号不稳定问题,开展了多普勒效应及多径时延对正弦波叠加（Sum-of-Sinusoid,SOS）模型,Xiao模型 (Jakes仿真器)以及Qian Liu模型的影响研究。分析了三种模型的信噪比、相关性以及处理信号衰减的程度,结果表明在多普勒效应及多径时延的环境下,SOS模型的算法复杂度最低,Qian Liu模型反之,而传递函数相关性最佳,Xiao模型对接入信号的衰落程度最小。在保证传输效率、信道容量足够的前提下,Qian Liu模型中接收信号的失真程度较小,更适宜作为高速移动环境下无线信道的研究模型。     

高速移动环境下无线信道模型的性能

针对移动网络在高铁通讯时存在接收信号不稳定问题,开展了多普勒效应及多径时延对正弦波叠加(Sum-of-Sinusoid,SOS)模型、XIAO模型(Jakes仿真器)和LIU Qian模型的影响研究.分析了3种模型的信噪比、相关性以及处理信号衰减的程度,结果表明,在多普勒效应及多径时延的环境下,SOS模型的算法复杂度最低,LIU Qian模型反之,而传递函数相关性最佳,XIAO模型对接入信号的衰落程度最小;在保证传输效率、信道容量足够的前提下,LIU Qian模型中接收信号的失真程度较小,更适宜作为高速移动环境下无线信道的研究模型.     

短波信道对数字信号传输的影响分析

因为数字通信有着容量大以及可靠性比较高的特点,数字信号在无线信道方面有着独特的需求.在通信数字化的今天,通信领域需重点研究怎样在短波信道很不稳定的情况下,使数据传输快速而平稳地进行.作为变参信道的短波信道对数字信号传输有着一定的影响,本文主要分析短波信号对其的影响,其中涉及到多径效应、多普勒效应、电台以及调制解调器的机能等方面.     

空分多址技术在煤矿通信中的应用前景

空分多址（SDMA）技术是智能天线技术的集中体现,该技术通过用户空间特征的差异,用阵列天线实现同一信道中多个用户的同步通信,同时把通信系统可利用的资源扩展到空间域.空分多址技术通过信号不同的空间传播路径来区分用户,并且该技术又可以与其他的多址方式相互兼容.使用这种技术可以大大提高通信系统的功能,煤矿井下无线通信是一个技术难度较大的课题,巷道条件对电磁波传输影响很大,并且电磁波在矿井巷道和工作面内的传播是非自由空间,存在严重的多径衰落现象.SDMA技术应用中有减小多径效应的功能,将其应用在煤矿井下会给未来煤矿井下通信质量的提高和改善带来巨大突破.     

基于UWB的井下无线传感网信道模型研究

超宽带(UWB)信号符合井下无线多媒体传感器网络(WMSNs)对于抗多径、防爆以及高定位精度的要求,该文基于IEEE 802.15.4a提出UWB信号在井下传播的统计信道模型。首先,根据地形、人员和设备环境的不同对井下信道进行分类,并根据Frensel定理给出节点间存在信号可视(LOS)通路的必要条件;然后对不同类型的信道进行统一的统计建模,再通过参数设置对其进行区分;最后对所提出信道模型的多径传播和时延扩展特性进行仿真验证和分析,说明其能够很好地刻画UWB信号在不同井下环境中的传播特性,为进一步设计井下高效的UWB信号Rake接收机,降低误码率提供了重要的依据。     

适用于LR-WPAN的新型TR-UWB接收机

针对发送-参考（TR）接收机噪声影响较敏感的缺点，提出一种适用于低速率无线个域网的新型超宽带（UWB）TR接收机设计方案。该方案一方面利用脉冲信号的自相关函数具有较强的抗多径抑制噪声影响，另一方面充分利用密集多径信道环境下信号传输的特征改善接收性能，同时在实现上较简单。与传统的TR-UWB系统相比，在相同的多径信道环境下该方案性能提高约5～6dB。     

利用Teager-Kaiser算子的多径信号抑制

为了解决多径干扰对无线定位精度的影响,该文在传统的窄带相关技术的基础上,利用TK算子对其进行改进。改进后的技术在不过多地增加计算负担的情况下,不仅保持了窄带相关技术对于长时延多径信号抑制的功能,而且还改善了其对短时延多径信号抑制效果不佳的缺陷。仿真结果证明,该算法对于无线信道的多径信号抑制起到了一定的改善作用,从而提高了无线定位精度。所以,该研究对于无线定位技术的工程应用和理论研究具有一定的参考价值。     

基于变步长LMS算法的线性自适应均衡器的设计

针对短波通信信道中信号传输受到多径效应影响的问题,设计了一种基于变步长LMS算法的线性自适应均衡器,可以有效获得信道均衡的效果,最后通过仿真测试并在DSP上编程得以实现。     

无线OFDM系统广义信道分析和自适应盲信道估计算法

将OFDM系统接收端的FFT看成是广义信道的一部分,对无线OFDM系统多径环境下的广义信道进行了理论分析,证明了无线OFDM系统多径环境下广义信道子信道输出和其非线性估计输出之间服从Bussgang过程. 在此基础上得到了自适应LMS-Bussgang盲信道估计算法,并提出了加快算法收敛和防止误差传播的方法. 避免了信号相关检测时,周期重发导频信号带来的有效传输速率降低和传输时延. 结果证明该算法是稳健、低复杂度、次最优的.     

无线Mesh网链路不相交多路径路由策略

无线Mesh网以其高覆盖面、低功耗等优势,将在下一代无线通信技术中扮演重要角色,路由技术一直是其研究热点.为了提高无线Mesh网的生存性、可靠性和无线信道的利用率,针对无线Mesh网的特点提出了一种基于链路不相交技术的多路径路由算法,以求通过尽可能少的信息交换,获得尽可能多的网络状态信息,保证网络的负载平衡.仿真实验证明,采用多路径路由机制中的链路不相交技术,不但提高了数据传输的可靠性,而且在大规模网络环境中表现出较好的性能,如传输时延低、分组投递率高和协议开销小等优点.     

无线传感器网络中基于时空分集的分布式能量有效成簇算法

为了延长无线传感器网络的生存时间,需要设计适合无线传感器网络特点的能量有效的协议。成簇算法能够减少无线传感器网络的能量消耗,对增强网络的可扩展性和延长网络的生存时间有着重要的作用。但现有算法对多路衰退的链路并不十分能量有效,针对这些算法的不足,提出了基于时空的分布式能量有效成簇算法,每个簇由一个簇首节点和一个协作节点相互合作运用时空编码实现数据传输的时空分集,以减少网络能耗和均衡节点能量。模拟实验结果显示,与现有重要成簇算法相比,该算法能够提供更长的网络生存时间。     

无线传感器网络MDC视频传输的跨层多径路由协议

将网络协议栈的跨层优化设计思想应用于多媒体无线传感器网络,提出一种基于视频编码峰值信噪比最优的跨层多径路由协议.在跨层多径路由模型中,以最大化应用层的多描述编码(MDC)峰值信噪比作为优化目标,通过物理层的丢包率测量和MDC层的信道容量估计联合确定网络层的多径路由属性,MDC的每个描述被映射到多条链路独立的路径上分别传输,最终在Sink节点进行汇聚.对随机生成的网络拓扑求取最小跳数节点的独立两路径路由和跨层多径路由,将Foreman视频分割成2个描述编码视频沿不同路由进行传输,仿真结果验证了跨层多径路由能够降低丢包率和提高平均PSNR.跨层多径路由协议能够提高MDC视频在无线传感器网络中的传输质量.     

SEC-Tree的安全WSNS路由协议

针对无线传感器网络(WSNs)的广泛应用及其对低能耗、高安全性迫切需求,提出SEC-Tree拓扑结构。以Sec-Tree为基础,设计了多层多路径路由协议,给出了一个自适应多路径路由算法。提出一种PSK生成算法,并将PSK应用于Sec-Tree初始化及路由维护中,实现了基于局部化的加密和鉴别技术,使该协议具有良好的安全特征、抗攻击能力和多跳、多路径路由的可靠特征。分析表明该路由协议具有高效安全的良好特性。     

基于DFT的UWB—OFDM信道估计算法

在基于OFDM技术的UWB系统中,由于信号在无线信道中传输,多径现象使得信号幅度发生衰落,相位发生偏移,为了保证通信的可靠性和有效性,接收机采用信道估计方法来预知信道的传输特性,补偿信道对超宽带信号造成的影响。在直接DFT估计方法的基础上,提出一种加窗DFT信道估计算法,用汉宁窗在时域上对信道冲激响应进行处理,有效地抑制频域响应的频谱泄漏。理论分析和仿真结果都表明在没有增加信道估计复杂度的基础上,提出的信道估计方法性能优于直接DFT估计方法。     

利用路径优先级实现传感器网络中的拥塞避免

提出了一种基于路径优先级的多路径传感器网络拥塞避免算法.传感器节点通过监测队列剩余空间长度和拥塞状态持续时间实时更新节点的拥塞状态指数(CSI),当检测到CSI发生改变时,计算节点的路由状态指数(RP-SI)并通知其邻居节点,邻居节点更新记录下游节点的RPSI,调整下游路径的优先级.传感器节点根据信息优先级的不同,通过不同优先级的路径发送数据.仿真结果表明,提出的算法在减少网络拥塞的发生和减少网络时延等方面取得了很好的性能.     

基于跨层设计的业务流量感知和能效WMN路由

基于动态源路由（DSR）协议,综合考虑了来自物理层、媒质接入控制（MAC) 层、应用层的状态信息,采用跨层设计方法提出一种新的无线Mesh网络(WMN)业务流量感知和能效路由（TEER）协议。为了平衡节能和带宽等服务质量 （QoS）需求,根据统计获得的链路可用带宽和节点可用剩余能量以及负载队列占空比等状态信息,设计了表征网络节点能耗和传输情况的综合路由准则（MTEER）。仿真实验结果表明该路由协议可获得比DSR和基于功率控制的能量感知多径路由协议（EMRP）更好的网络性能,如网络寿命和吞吐量。     

一种改进的LMS自适应低压电力线通信信道估计方法

在分析了低压电力线信道特性的基础上,对OFDM低压电力线通信中的LMS自适应信道估计算法进行了研究。基于低压电力线的多径传输特性和慢时变特性,提出了一种改进算法,该算法利用低压电力线的多径传输特性实现了对LMS算法更新步长的调整。在OFDM低压电力线通信信道下对该算法进行仿真,结果表明该算法对低压电力线信道具有更好的估计性能。