基于改进LMS算法的TH-UWB接收机

跳时超宽带（TH-UWB）无线通信系统通常采用RAKE接收技术。而信道估计的准确度直接影响系统接收性能。提出一种基于梯度的变步长的LMS算法进行信道估计。与传统LMS算法相比,改进的LMS算法可以获得更小的MSE（Mean Square Error）从而为接收机提供更精确的信道估计量。同时,结果也表明该算法提高了整个接收机性能,并获得更小的BER（Bit Error Rate）。     

一种新的RFID混合防碰撞算法

针对射频识别（RFID）系统随机性防碰撞算法中标签识别效率低的问题,提出了一种新的RFID混合防碰撞算法。新算法采用帧时隙ALOHA（FSA）机制,根据碰撞时隙数直接估计出总的未识读标签数目,经多次动态调整帧长,获得最优帧长,然后使读写器按照最优帧长分配时隙以供标签响应,在碰撞时隙内调用自适应搜索矩阵（ASM）算法对响应标签进行识别。理论研究和仿真表明,新算法有效实用,可有效提高系统性能,使时隙吞吐量达到40%以上。     

基于GDCF的竞争窗口快速增加退避算法

竞争窗口（Contention Window,CW）的调整策略在很大程度上决定了退避算法的性能。针对节点碰撞时CW固定调节方式存在的不足,将节点的连续碰撞次数作为衡量信道竞争激烈程度的标志并将其引入到CW的调整策略中,在GDCF基础上提出一种具有自适应特点的CW快速增加退避算法（Fast Increasing GDCF,FI-GDCF）,节点碰撞时按照其连续碰撞次数的指数律调整CW大小。理论分析和仿真结果表明,与BEB和GDCF算法相比,FI-GDCF算法在两种接入模式尤其是基本接入模式下,其碰撞概率、归一化网络吞吐量以及分组平均接入时延等性能均可获得不同程度的提升。     

改进的RFID动态帧时隙ALOHA算法

防碰撞算法是射频识别系统中提高识别效率的关键技术,传统防碰撞算法采用固定时隙数,当大量数据交换时数据碰撞概率大,导致系统吞吐量较小、误码率较高、时延较大.为解决上述难题,提高整个网络传输性能,提出了一种改进的防碰撞算网算法.算法根据标签数动态调整每帧中的时隙数,减少信道中数据包的碰撞机会,以使系统能以高吞吐量工作,缩短读取时间,提高整个系统的效率.仿真结果表明,算法降低误码率,网络吞吐量有了明显提高,减少系统时延,大大提高了射频识别系统整个网络传输性能.     

基于多臂赌博机的时变信道速率自适应选择方法

针对在复杂多变的无线通信环境中合适的传输速率难以确定,导致吞吐率下降的问题,提出了一种基于多臂赌博机模型的跨层速率自适应选择算法(DUCB-RA,Discounted Upper Confidence Bound Based Rate Adaptation),把速率选择问题转换为多臂赌博机(MAB,Multi-Armed Bandit)问题,同时利用了物理层以及媒体接入控制层反馈的信道信息来选择合适的发送速率。在最后给出了算法性能的数学证明和仿真结果。实验结果表明,与其他速率自适应选择方案相比,该算法在平稳以及时变信道条件下均能取得较好的性能。     

认知用户基于频谱特征的动态频谱接入算法

认知无线电频谱接入技术的关键是指导认知用户如何选择合适的空闲信道以及如何在认知用户间实现频谱共享。在公共控制信道较难获得的情况下,基于部分可观测 Markov 决策过程（POMDP）的频谱预测算法,可以显著地提高系统的吞吐量。认知系统如果不加区分地使用授权频谱将可能导致所选择的频谱空洞不能满足认知用户需求。针对认知用户对不同信道容量的需求,引用适量选择原则,并运用融合接入策略,研究认知无线网络动态频谱接入过程。另外,通过大量仿真对认知用户的吞吐量和系统碰撞率进行分析,结果表明融合接入策略可以有效地提高系统的吞吐量及系统碰撞率。     

无线局域网中存在隐藏终端的速率自适应算法

针对IEEE 802.11标准的无线局域网已有大量速率自适应算法,但是大多数算法的速率选择未考虑冲突的影响,可能导致系统吞吐量反而下降。CARA算法虽然考虑了冲突因素,能有效提高系统性能,但是该算法没有对造成冲突的原因进行进一步区分,在存在隐藏终端的无线局域网中可能产生RTS振荡效应。为此提出一种基于CARA的改进算法——EN-CARA算法,该算法结合了隐藏终端检测机制,能避免RTS振荡效应,有效降低冲突概率,进一步改善和提高系统性能。仿真结果表明,该算法在随机生成的拓扑架构下能取得比CARA更好的性能。     

基于星地通信系统的变速率通信质量控制方法

为有效地提高星地通信系统的通信质量,提出了一种改变信息传输速率的方法VCTRM。该方法根据当前星地信道状况自适应地改变调制方式和码元传输速率,克服了采用变调制方式传输时在低信噪比时不能满足系统误比特率的缺陷,同时又解决了采用变码元传输速率在高信噪比时不能提高系统吞吐量的问题。通过Matlab对变调制方式、变码率及VCTRM三种传输方式进行了仿真,结果表明,VCTRM在不同信道状况下均能满足系统对误比特率(BER)的要求,且获得的系统吞吐量明显高于其他方法。     

基于免疫策略的信道资源分配算法

根据信道分配的限制条件和特点应用免疫策略算法（ISA）,提出了基于 ISA的一种整体优化的动态信道资源分配方案,其特点是保证最大程度的紧致分配。同时针对遗传算法的退化现象引入免疫策略算法,较好解决了遗传算法的退化问题。实验仿真表明,该方案与现有的固定信道分配（FCA）、动态信道分配（DCA）方案和改进遗传算法信道分配方案（IGADCA）相比,有较小的呼阻率。     

部分信道状态信息下MIMO-OFDM的跨层资源分配算法

针对跨层多用户多输入多输出-正交频分复用（MIMO-OFDM）系统,以系统最大吞吐量为目标,给出一种基于部分信道状态信息的跨层资源分配算法。该优化问题设计的目标函数包括功率限制、传输速率、子载波占用、不同业务的服务质量需求与数据链路层的队列状态信息等约束条件。在数据链路层存在有限缓存条件下,通过均值反馈模型描述信道状态信息的反馈过程,推导出相应的跨层资源分配准则。仿真结果表明,所提算法与现有方案相比,满足了不同业务用户的QoS要求,并获得了好的吞吐率,降低了丢包率。     

基于PCA/ICA的多数据流关联及模式发现

基于主成分分析技术、独立分量分析技术以及多数据流模型,将用于数据和信号分析的PCA/ICA方法应用于多数据流模型,提出多数据流关联度分析和模式发现的新模型。该模型适用于解决在线混合数据流分离,对挖掘多数据流潜在独立内因有良好效果。探讨模型的健壮性和实时性,并在实验中验证了系统性能。     

素域上椭圆曲线密码IP的高效VLSI实现

基于素域上的椭圆曲线密码算法,提出一种新型ECC IP的VLSI设计,采用层次化方法,新的点运算策略和改进的Montgomery模乘器,实现了ECC点标量乘、倍点和点加减运算并支持RSA功能。应用NIST推荐的256 bit和521 bit椭圆曲线,每秒分别能运行 120次和18次的点乘运算。设计通过了ASIC综合和FPGA验证。     

多点测试的多模型机动目标跟踪算法

针对机动目标跟踪问题,提出了一种多点测试多模型粒子滤波算法(Independence multi-try method, IMTM).整个算法分为两个阶段,第一阶段为利用多点测试(Multi-try method, MTM)结构从各模型产生的粒子中选取一个最优粒子,实现了模型间的交互;第二阶段为利用IMH (Independence Metropolis-Hastings)滤波算法对第一阶段产生的粒子进行取舍,完成整个状态估计.相对于传统的交互式多模型(Interacting multiple model, IMM)算法,该算法无需事先设定模型转移概率 矩阵且为整体并行结构,结构简单,能够充分地交互各模型之间的粒子,进而自动有效地调整各模型权值比重,降低了人为干扰.仿真表明,该算法能够有效地降低滤波峰值误差,整体跟踪精度较高,算法的实时性较好.     

On an efficient NoC multicasting scheme in support of multiple applications running on irregular sub-networks

When a number of applications simultaneously running on a many-core chip multiprocessor (CMP) chip connected through network-on-chip (NoC), significant amount of on-chip traffic is one-to-many (multicast) in nature. As a matter of fact, when multiple applications are mapped onto an NoC architecture with applicable traffic isolation constraints, the corresponding sub-networks of these applications are mapped onto actually tend to be irregular. In the literature, multicasting for irregular topologies is supported through either multiple unicasting or broadcasting, which, unfortunately, results in overly high power consumption and/or long network latency. To address this problem, a simple, yet efficient hardware-based multicasting scheme is proposed in this paper. First, an irregular oriented multicast strategy is proposed. Literally, following this strategy, an irregular oriented multicast routing algorithm can be designed based on any regular mesh based multicast routing algorithm. One such algorithm, namely, Alternative Recursive Partitioning Multicasting (AL + RPM), is proposed based on RPM, which was designed for regular mesh topology originally. The basic idea of AL + RPM is to find the output directions following the basic RPM algorithm and then decide to replicate the packets to the original output directions or the alternative (AL) output directions based on the shape of the sub-network. The experiment results show that the proposed multicast AL + RPM algorithm can consume, on average, 14% and 20% less power than bLBDR (a broadcasting-based routing algorithm) and the multiple unicast scheme, respectively. In addition, AL + RPM has much lower network latency than the above two approaches. To incorporate AL + RPM into a baseline router to support multicasting, the area overhead is fairly modest, less than 5.5%.     

Multi‐color LC/BL algorithm in field‐sequential‐color LCD for color‐breakup suppression

Abstract— The proposed liquid‐crystal and backlight (LC/BL) algorithm presents the dynamic field‐sequential‐color (D‐FSC) algorithm to reduce the color‐breakup (CBU) effect without greatly increasing the subframe rate. The D‐FSC algorithm can intelligently select one adequate color sequence from multiple color sequences according to the image data. In other words, the scope of CBU suppression of the proposed LC/BL algorithm is more extensive than other conventional FSCs. Simulation results show that the CBU suppression can be improved substantially by the proposed evaluation equation.     

一种改进的降低MIMO-OFDM系统峰均比的联合算法*

多输入多输出频分复用(MIMO-OFDM)技术是将OFDM与MIMO技术相结合的无线通信系统,它在继承OFDM与MIMO技术诸多优点的同时,具有OFDM系统存在的峰均比(PAPR)较高的问题。选择性映射法(SLM)和预留子载波保留算法(TR)具有很好地抑制PAPR的性能,但是把传统的TR或SLM方法直接运用到MIMO-OFDM系统中却难以达到很好地抑制PAPR效果。为了寻求在MIMO-OFDM系统中改善PAPR性能的同时降低算法实现复杂度,提出一种TR与SLM算法相结合的适合MIMO-OFDM系统的改进算法TR-SLM。通过理论分析与仿真结果表明,TR-SLM级联算法不仅能有效抑制MIMO-OFDM系统的PAPR,同时可减小算法的计算复杂度与系统实现的复杂度。     

飞行控制系统的动态相对增益方法研究

提出一种分析多变量飞行控制系统的动态相对增益方法。从基于时间和基于频率两个方面分别计算了飞行器线性化模型的动态相对增益,通过基于时间的动态相对增益可以得到动态模型在其时间范围内输入量和输出量的关联度,而不是局限于最终稳态点的关联度,通过对一定工作频率范围的基于频率动态相对增益的求取,可对输入/输出量进行合理的配对,以便来分析和设计具有合适的频率特性的飞行控制系统。通过实例求解表明,两种方法所得配对结果一致,将时域和频域方法结合可以得到全面的分析结果。     

多描述可分级编码的研究进展

多媒体及Internet的迅速发展促使视频编码不仅要有较好的容错性能,而且要根据网络带宽和接收设备的特性而自适应地进行调整和传输。多描述编码可以提高视频传输的容错性能但不具有网络自适应性;可分级编码能够根据网络带宽和接收设备的特性而自适应地进行调整和传输但不具有容错性能。综合了多描述编码和可分级编码优势的多描述可分级编码,则不但具有网络带宽的自适应性,同时具有很好的容错性能。在分析了多描述编码和可分级编码的各自局限性的基础上,重点介绍了多描述可分级编码的产生和几种实现策略。     

基于求积分卡尔曼滤波的交互式多模型算法

针对非线性系统中的多模型估计问题,将求积分卡尔曼滤波算法应用到交互式多模型算法过程中,提出一种基于求积分卡尔曼滤波的交互式多模型算法.该算法不需要求取非线性方程的雅可比矩阵,且能够获得比基于不敏卡尔曼滤波的交互式多模型方法更高的滤波精度.仿真结果证明了该算法的有效性.     

Generating synthetic benchmark circuits for accelerated life testing of field programmable gate arrays using genetic algorithm and particle swarm optimization

Accelerated life testing (ALT) of a field programmable gate array (FPGA) requires it to be configured with a circuit that satisfies multiple criteria. Hand-crafting such a circuit is a herculean task as many components of the criteria are orthogonal to each other demanding a complex multivariate optimization. This paper presents an evolutionary algorithm aided by particle swarm optimization methodology to generate synthetic benchmark circuits (SBC) that can be used for ALT of FPGAs. The proposed algorithm was used to generate a SBC for ALT of a commercial FPGA. The generated SBC when compared with a hand-crafted one, demonstrated to be more suitable for ALT, measured in terms of meeting the multiple criteria. The SBC generated by the proposed technique utilizes 8.37% more resources; operates at a maximum frequency which is 40% higher; and has 7.75% higher switching activity than the hand-crafted one reported in the literature. The hand-crafted circuit is very specific to the particular device of that family of FPGAs, whereas the proposed algorithm is device-independent. In addition, it took several man months to hand-craft the SBC, whereas the proposed algorithm took less than half-a-day.