舰载雷达信号检测的计算机仿真

利用系统仿真工具对舰载雷达信号检测系统建模与仿真,可以经济、高效、快捷地对它的检测性能进行全面客观地综合评判。文中给出了如何利用蒙特卡洛(Monte-Carlo,简称MC)法来近似地描述研究对象的概率分布的一般方法。在此基础上,详细地介绍了如何利用蒙特卡洛法对舰载雷达信号检测系统进行建模与仿真,模拟出目标信号加海杂波的随机序列,同时给出了形状参数已知的Weibull分布海杂波背景下系统的仿真结果。该文提供的方法为研究海杂波背景下雷达系统的信号检测性能提供了灵活的试验平台。     

基于MC的计算机仿真随机模型分析与设计

计算机仿真系统中经常要应用研究对象的随机分布模型获得符合要求的随机数,给出了利用蒙特卡罗(MC)法来近似地描述研究对象的概率分布的一般方法,设计了高质量的随机数发生器,研究了利用MC法得到计算机仿真系统中常见的随机分布模型算法,具有一定的实用价值.通过仿真实例,分析了在实际应用中应该注意的问题.     

计算机磁头飞行过程的仿真研究

该文采用蒙特卡洛直接模拟方法(DSMC)对计算机硬盘中的磁头飞行过程进行动态仿真，并将计算结果与传统的基于线性Boltzmann方程的修正Reynolds方程数值计算结果比较。在DSMC模拟过程中，用大量的仿真粒子来模拟实际系统，基于硬球模型对粒子的三维速度和位置分量进行计算和存储，得到了沿膜厚方向的二维压力分布。两种方法得到的结果非常吻合，该文采用DSMC法对传统方法不能解决的发生线接触的工况进行了计算，给出了磁头飞行过程中发生与磁盘撞击的仿真结果。     

基于软件无线电的QPSK调制的设计

在无线通信系统中,调制解调技术的好坏很大程度上决定了通信的质量,QPSK的调制技术在数字通信中占着非常重要的地位,这种调制方式具有优越的性能,在无线通信系统中被广泛应用.给出了QPSK的调制的整体结构以及串并转换电路的设计与VHDL语言的描述.对CORDIC算法的基本原理进行了研究,并提出了一种基于流水线CORDIC算法的数控振荡器(NCO)的设计方法,利用此算法代替传统的查表法(LUT),从而提高系统的运算速度和精度,也提高了系统资源的利用率.最后.在Quartusii环境下的对NCO进行了时序仿真并给出了仿真结果.     

大气光通信系统中Turbo码的性能研究

针对Turbo码在大气光通信系统中的性能,研究并建立了基于Matlab中Simulink通信模块的Turbo码仿真模型。针对大气光通信信道的特点,通过对光强分布的分析,得出弱湍流情况下,大气信道可看成AWGN信道。在信噪比相同的情况下,结合Turbo码对通信系统进行数值模拟,得到交织长度、迭代次数、译码算法、码率等对Turbo码性能影响显著。设计实际通信系统时,应对以上因素进行综合考虑。     

基于Agent分布交互式仿真中数据通信可靠性研究

在视景仿真领域中，基于Agent的分布式仿真系统是重要的研究和应用方向，具有广阔的应用前景。如何实现各个Agent之间的数据通信和数据过滤是分布式仿真中的重要问题。现有的Agent信机制在如何解决多个Agent之间通信的可靠性和同步性上存在一定的不足。该文在详细分析基于消息的通信机制的基础上提出一种新型的主动通信机制，该机制有效的解决了分布式仿真系统中Agent之间的可靠通信问题，最后从理论上给出了该通信机制的可靠性分析及验证。     

EV电控系统的CAN总线通信研究与开发

介绍了CAN(ControlAreaNetwork)总线通信原理和通信协议。以芯片MC68376集成CAN控制器为例,阐述了纯电动车EV(ElectricVehicle)电控系统采用SAEJ1939通信协议实现CAN总线通信的设计要点。最后给出了基于CAN通信的EV电动汽车硬件在环仿真系统获得的电机在不同工况下的电流需求特性曲线。实验证明CAN总线通信速率高、准确、可靠性高。     

基于复杂模拟的战斗机系统失效敏感性分析

战斗机的系统试验往往成本较高，随着战斗机系统的日益复杂化，基于计算机模拟的表征系统失效信息的功能响应量计算也越来越耗时费力。针对此类基于复杂计算机模拟的敏感性分析问题，提出了一种结合Sobol方法和基于主动学习的Kriging模型的敏感性分析方法，称之为AK-S（Adaptive-Kriging-based Sobol）方法，AK-S方法通过Kriging预测来代替真实响应值计算，因而可以更加高效地计算各输入变量的敏感性指标并得到重要度排序。通过与直接蒙特卡洛法（直接法，MC）和传统Sobol法对数值算例的处理结果进行对比，AK-S方法的计算效率和精度得到了证明。最后，AK-S方法被应用于基于复杂模拟的实际工程案例的失效敏感性分析，并获得了敏感性指标。AK-S算法被证明在同等计算精度的条件下，其效率大大高于MC和传统Sobol法，能很好地解决工程中基于复杂计算机模拟下的失效敏感性分析问题。     

基于全波非线性检测器的超宽带通信系统性能研究

基于全波非线性信号检测器的UWB信号检测方案,研究系统的误码性能。采用高斯近似,推导通信系统误码率理论表达式,并给出了加性高斯白噪声信道(AWGN)下的仿真结果。     

基于常规重要性采样的DQPSK通信系统的仿真

蒙特卡罗法为获取仿真精准度,通常需要很长的仿真时间。为寻求蒙特卡罗仿真的有效替代者,由四相相移键控QPSK调制技术的基本原理出发,分析得出了QPSK和DQPSK的误码率曲线。为获得误码比特率的准确性,借助Matlab中的蒙特卡罗法和常规重要性采样法分别对DQPSK通信系统的误码率进行了仿真实验,实验结果表明常规重要性采样法是一种高效的仿真方法,它能有效解决蒙特卡罗法存在的仿真精准度和仿真运行时间过长之间的矛盾。     

基于抽取与重构的瞬时频率估计算法

研究了在AWGN信道中载波信号采样序列瞬时频率的概率密度分布模型,并通过假设检验验证该分布模型。分析了不同采样速率和信噪比对瞬时频率概率密度分布的影响,根据该分析结论提出了一种基于抽取与重构的瞬时频率的估计算法,并且对该算法的性能进行了详细的分析;还对多载波信号采样序列瞬时频率产生混叠以至无法分辨的情况进行分析,并推导了瞬时频率完全混叠时的极限公式。最后通过蒙特—卡罗仿真验证了提出的瞬时频率的概率密度分布的正确性。     

一种基于最小均方误差原理的位同步捕捉算法

提出一种数字通信系统中基于最小均方误差原理的位同步捕捉算法,对算法的提出、原理以及性能进行了理论分析,同时在加性高斯白噪声信道下进行了大量的计算机仿真,给出了在某无线通信系统中的应用结果.此算法通用性强,实现位同步捕捉速度快,易于高速单片机及DSP实现,具有良好的抗噪性能.     

基于CvM算法的Nakagami衰落信道统计特性检验

Nakagami信道通过不同的衰落因子m可以仿真不同的信道衰落环境,仿真数据与实际测量值吻合度较高,在信道仿真领域得到广泛应用。然而,目前针对Nakagami信道模型的可信性研究较少,缺少科学的比对验证方法。根据典型Nakagami信道的一阶包络序列服从Nakagami分布这一信道统计特性,提出一种基于Cramer-von Mises （CvM）算法的拟合优度检验方法。使用“高斯+瑞利+直流”组合法建立Nakagami衰落信道模型,得到信道输出序列并从中提取包络序列。在此基础上,利用双样本CvM检验算法对包络序列的理论分布和实际分布进行拟合优度检验,实现对Nakagami信道模型的可信性评估。半实物仿真结果表明,与K-S检验、卡方检验和Z检验+卡方检验融合检验算法相比,CvM针对不同m下的Nakagami衰落信道均具有较好的识别性能,同时在可靠性和复杂度方面也具有优势,其对虚警概率为0.01以下的Nakagami衰落信道识别准确率达到92.6%,对样本长度为300 000以上的Nakagami衰落信道平均识别准确率达到96.4%,而当待检验信道为其他信道时,不存在误识别的情况。     

L波段海上浮标通信信道传播特性研究

分析了基于L波段浮标海上通信的链路传输损耗特性,以模拟动态海浪曲线为基础,结合射线追踪与数值分析思想,建立了适用于不同海况等级的信道冲激响应模型,给出了信道反射点数目与功率的累积分布概率曲线,最后以浮标-卫星与浮标-舰船两种链路为例,仿真得到了不同海况下的误码率曲线,并与传统两径信道与高斯白噪声信道结果进行对比。分析结果表明,海况恶劣程度与入射波仰角大小对链路误码率影响显著,传统两径模型不足以描述其传播特性,该研究对实际浮标通信链路预算具有重要意义。     

A novel signal detection approach for fading channels with parameter statistics characteristics unknown

A novel signal detection approach is proposed in this paper. The approach exhibits the UMVUE of the probability density distribution function with respect to the received signal detection threshold value in wireless fading channels with unknown channel statistics characteristics. Multiscale particle filter is employed to extract the channel state information (CSI) from noisy observations available and to obtain a sufficient complete statistics of parameters. Based on the sufficient complete statistics, a conditional posterior probability density distribution for detection threshold value is derived via the Bayes statistic inference theorem in the presence of the additive white Gaussian noise (AWGN). Simulation results are given to illustrate the proposed novel scheme advantages.     

瑞利信道下线性分组码的分集增益研究

比较AWGN信道与瑞利信道的误码性能,研究瑞利信道下分集支数与信息传输可靠性之间的关系。推导线性分组码在瑞利信道下误码率上界的理论表达式,得到分集增益与其最小汉明距离的关系。基于蒙特卡洛法对误码性能进行仿真,并与理论误码率上界进行比较,结果表明线性分组码在瑞利信道下获得的分集增益等于其最小码距。     

LQG optimality and separation principle for general discrete time partially observed stochastic systems over finite capacity communication channels

This paper is concerned with control of stochastic systems subject to finite communication channel capacity. Necessary conditions for reconstruction and stability of system outputs are derived using the Information Transmission theorem and the Shannon lower bound. These conditions are expressed in terms of the Shannon entropy rate and the distortion measure employed to describe reconstruction and stability. The methodology is general, and hence it is applicable to a variety of systems. The results are applied to linear partially observed stochastic Gaussian controlled systems, when the channel is an Additive White Gaussian Noise (AWGN) channel. For such systems and channels, sufficient conditions are also derived by first showing that the Shannon lower bound is exactly equal to the rate distortion function, and then designing the encoder, decoder and controller which achieve the capacity of the channel. The conditions imposed are the standard detectability and stabilizability of Linear Quadratic Gaussian (LQG) theory, while a separation principle is shown between the design of the control and communication systems, without assuming knowledge of the control sequence at the encoder/decoder.     

基于随机PERT网络Monte-Carlo仿真的任务可靠性分析

为研究复杂系统的保障可靠性,在对保障系统任务可靠性、任务可靠度和任务可靠度密度及其估计进行定义的基础上,用PERT网络对保障任务流程进行建模,并用Monte-Carlo方法对PERT网络的任务工期进行仿真,进而进行基于仿真结果的任务工期概率特性分析、保障系统任务可靠性分析、路径及工作的重要度分析等。在对仿真结果的分析过程中,考虑工作持续时间服从非对称分布形式,选用比常用的正态分布形状适应度更好的β分布对任务持续时间进行概率密度函数拟合,并用粒子群算法对β分布参数进行寻优。对维修计划网络的仿真和分析表明,用Monte-Carlo方法对保障系统进行任务可靠性分析不受工作持续时间概率特性和工作间逻辑关系的限制,具有解析方法所不具有的广泛适用性,且基于粒子群的β分布参数寻优能以较高的精度估计出任务可靠性曲线的相关参数。