基于速度自适应的无线网络编码协议设计

传统网络编码方案使用固定的传输速率,没有考虑传输速率自适应对网络性能的影响,使得无线网络的性能不能进一步提升。文中提出一种基于传输速率自适应的网络编码协议,使得网络中的节点可以根据数据传输特性和无线链路质量作出路由决策,充分利用网络中空闲节点的传输能力,有效降低了节点间的通信开销,减少了重复数据包发送的概率。仿真结果表明,优化后的路由协议能够有效提升网络的吞吐量同时降低包的端到端时延。     

无线电导航系统扩频码的优选与仿真

针对无线电测距对扩频码的特殊要求,通过对传统的扩频码的比较分析,提出在无线电导航系统中引入移位序列作为扩频地址码。并对其相关特性进行仿真,通过仿真可知,它改进了测距扩频码 m 序列的互相关特性和 Gold 序列的自相关特性,从而提高了系统的性能,成为无线电导航系统扩频码的最优选择。     

基于MATLAB和Fortran混合编程的导弹双通道自适应控制系统设计与仿真

针对半主动寻的导弹滚转和偏航双通道具有时变、非线性、耦合的特点,以及控制系统性能的不同要求,采用两种自适应控制方案。滚转通道采用模型参考自适应控制,确保控制系统的稳定性和抗干扰能力。偏航通道采用改进的单神经元自适应PID控制,强调控制系统的快速性且超调小。控制系统的全弹道仿真采用MATLAB和Fortran混合编程技术,既利用了MATLAB的友好界面优点,又继承了Fortran的遗产代码资源。仿真结果表明:设计的滚转和偏航双通道控制系统在自适应和抗干扰能力方面优于原控制系统;MATLAB和Fortran混合编程的全弹道仿真结构清晰、计算效率高、查找故障方便。     

跳码直扩提高扩频信号的隐蔽性

扩频是一种有效的卫星通信抗干扰技术,随着数字信号处理方法的发展,研究人员提供了很多对扩频信号进行参数估计的工具,严重威胁着直接序列扩频信号的安全。文章研究跳码直扩体制下几种检测技术的参数估计性能,进行了仿真分析,仿真发现跳码直扩能在一定程度上提高扩频信号的隐蔽性。     

一种适用于水雷组网的MAC协议

水声通讯网的媒质访问控制协议(MAC)要求避免各个节点使用信道时产生冲突,减少同信道干扰,且要尽量提高信道利用率,减少平均时延,增加吞吐量。提出了一种基于轮询的负载可感知的轮询协议,描述了该协议的工作流程,并对协议进行了仿真。该协议在避免冲突的同时能够根据网络中每个节点的负载情况为它们分配不同的信道占有时间,从而改善了信道利用状况,适合用于集中式小型水雷网络。     

基于Matlab的扩频高度表捕获跟踪算法软件仿真

研究了一种扩频体制高度表的捕获和跟踪算法,并基于Matlab软件平台对该算法进行了仿真,仿真结果表明该算法能够较快实现码的捕获和跟踪,可应用于扩频高度表体制接收机的设计.     

分布式多信道媒体访问控制协议在无线传感器网络中的应用研究

为了能够实时检测输油管道的运行状态,降低无线传感器网络（WSN）节点间的干扰,提高网络的吞吐量。提出了适用于节点链型分布的2种多信道WSN模型,讨论了单路径和双路径2种网络模型的信道分配方法和吞吐量,并且提出了相应的分布式MAC协议。根据机场输油管道的现场实验表明,单路径多信道WSN能够在降低能耗的情况下提高网络的吞吐量,双路径多信道WSN虽然需要较高的能耗,但具有一定的容错能力,而且网络吞吐量有很大提高。     

基于 IEEE802．11协议的退避算法改进设计

IEEE802．11协议的随机退避机制作为协议的主要运行机制之一,在降低数据分组碰撞、减小数据传输时延以及增加节点接入信道的公平性方面都有着重要作用,因此,退避算法的设计对协议的整体性能有着重要的影响;主要针对 IEEE802．11协议的二进制指数退避算法（Binary Exponential Backoff,BEB））进行了分析研究,并在此基础上设计了新的退避算法,最后用 Matlab 软件对改进前后的协议的关键性能指标（吞吐量和传输时延）进行了仿真对比,结果表明改进后的协议具有一定的先进性。     

高动态扩频信号捕获的多普勒补偿

分析了多普勒效应对扩频信号捕获的影响,介绍了对载波多普勒和伪码多普勒频率的补偿方法,研究了对于多普勒变化率的补偿方法,并对该方法进行了相应的仿真。仿真结果表明,引入补偿之后,能够有效减少多普勒频移和变化率对于扩频信号捕获的影响,提高捕获门限。     

基于Wayland图形协议和光纤通道网络的车辆人机交互显示控制技术

为提高车辆人机交互体验、实现网络化人机交互,设计一种基于Wayland图形协议和光纤通道网络的车辆人机交互显示控制(显控)技术。采用国产化硬件平台,适配国产化操作系统,基于光纤通道协议搭建车载光纤通道网络,以图形窗口为基本单位,通过光纤通道网络实现车内多个车载计算机和多个显控屏幕之间的任意网络化显示。结果表明：采用Wayland图形协议渲染图形界面更加简单高效;车载光纤通道网络具有高可靠、高传输率、强实时、低时延的特性,能够满足未来车辆综合电子系统的需求;经实际测试与体验,设计的人机交互显控技术具有良好的人机交互体验,完全满足车载使用需求;该技术可为开发新的车辆人机交互显控方案提供借鉴与参考。     

支持混合业务传输的蜂群无人机自组网多路访问控制协议

针对蜂群无人机自组网多优先级业务并行传输,以及高优先级业务低时延、高可靠的服务质量(QoS)需求,提出一种支持混合业务传输的多路访问控制(MAC)协议。该协议针对混合业务的QoS需求,对最高优先级业务采用多信道随机接入策略,其余优先级采用多信道忙闲接入策略,根据阈值和信道占用度对未超时分组的接入权限实时控制,并通过基于信道忙闲感知的多优先级退避机制,为各优先级业务提供了QoS保障能力。进一步综合运用排队理论、Markov建模、离散Laplace变换推导出了系统各项性能的数学表达式和各优先级业务信道接入阈值。仿真结果表明,该协议在重负载下能够有效保障高优先级业务低时延(<2 ms)、高可靠(>99%)的QoS需求及稳定的系统容量(>10 Mbit/s),性能优于区分优先级自适应抖动的多信道MAC协议和基于传输时隙分配和即时访问的混合MAC协议。     

多跳分簇自组网络的最优簇内跳数分析

多跳分簇自组网络的网络规模扩展性差、开销大,簇内跳数的选取是影响分簇网络性能的关键。综合考虑路由层簇维护和媒体介入控制层调度的开销,利用硬核泊松点过程推导网络的干扰与容量,进一步建立网络吞吐量与信道利用率模型,以吞吐量最大化为目标,以信道利用率为约束,得到最优的簇内跳数。仿真结果表明,所建立的模型能有效反映簇内跳数、节点密度等参数对干扰强度、网络吞吐量和信道利用率的影响,簇内跳数的最优值取决于路径损耗系数和节点密度。     

适用于弹载网络数据链的规模可扩展时分多址接入协议

对远程空空导弹网络运行模式进行了分析,在此基础上提出了一种适用于弹载网络数据链的规模可扩展时分多址接入协议.该协议通过载机与导弹间控制帧的交互,实现导弹无冲突地接入信道,达到他机协同制导的目的,并且能为多种优先级业务提供QoS保证.QualNet网络仿真环境下的仿真试验证明了该协议的有效性.     

无线自组网分布式编码域非正交多址机制性能分析

基于无人平台集群的分布式协同作战是未来战争的发展趋势,由此对智能集群无线自组网通信提出了快速响应的性能需求。针对现有无线自组网分布式多址接入机制在复杂多变战场环境与时断时续通信链路中存在的效率下降、无法满足快速响应需求的问题,提出基于分布式协同的编码域多址(DC-CMA)机制。DC-CMA机制以分布式无线自组网邻居节点信息维护与非正交多址技术为基础,设计高效的接入编码图样,通过降低图样稀疏性减少资源浪费,提高多址机制整体资源效率。数值仿真结果表明,在信道中断率相同时,与正交多址机制相比,DC-CMA机制可将信息交互周期缩短10%~50%,提升通信资源效率达5%~30%。利用无线自组网节点设备样机,模拟分布式协同任务数据进行端到端传输时延测试,得出DC-CMA机制相比于正交多址机制可降低平均传输时延超过30%,能够为提升无人平台集群分布式快速响应协同能力提供支撑。     

对流层散射信道下Ad Hoc网络路由防断裂技术

现有Ad Hoc网络路由防断裂研究多采用在理想信道下将单一接收端功率作为路由监测的依据。为了增强反导作战组网性能,引入通信距离远、抗干扰能力强的对流层散射信道,研究该信道及设备的特性对Ad Hoc网络路由的整体影响;提出了散射信道路由状态监控模型,力图在路由断裂之前迅速定位"虚弱态"路由的末端节点;根据RE-AODV的优化协议,发起反向路由搜索以修复受损路由。结果显示,改进的散射信道路由修复协议RE-AODV使平均端到端时延最大降低17.1%,减小控制报文开销最大21.8%,同时能在高速状态下保持过70%的分组投递率,能较好地防止高速移动节点的路由断裂。     

无线多跳网络可靠传输保障机制性能分析

无线多跳网络通过多个中继节点进行信息传输,容易造成同一路径上节点间干扰、路径与路径间干扰、多跳误码累积等问题,使可靠性保障成为多跳数据传输的难点。针对目前无线多跳网络环境下综合考虑机制参数、业务参数与信道参数的可靠性机制性能研究不足的问题,建立上述参数的相关机制模型,分析基本参数对冗余、重传、网络编码3种多跳可靠性机制性能的影响。重点对网络编码机制的适用参数与适用环境进行建模、仿真、分析。根据无线多跳网络信道环境优化3种可靠性机制的机制参数,对比三者在不同环境下的性能。仿真结果表明：业务参数主要对网络编码机制的影响较大,在业务量大的情况下网络编码机制能够达到更优的性能;机制参数对协议的性能产生主要影响,通过信道参数对机制参数进行优化能够保证各机制在满足投递率性能的条件下达到更小的开销;网络编码、混合自动请求重传、前向纠错编码机制分别在误比特率较低、中等、偏高的水平发挥更优的性能。     

基于无线多跳自组网的混合路由研究

随着大规模无线多跳自组网在军队通信、应急通信等领域的广泛应用,域路由协议（ZRP）作为一种混合路由协议,其灵活的路由发现和维护策略,使其在大规模网络中的应用受到了更多的关注。ZRP的域内路由协议以及域间路由协议的选取,对协议整体性能影响巨大。面向具有一定拓扑变化的大规模无线多跳自组网,基于传统ZRP框架,优化设计得到改进的域路由协议。改进协议中,域内路由协议采用具有更高路由有效性以及较小资源消耗的主动路由策略,域间路由协议则通过增加过期路由缓存机制降低网络控制开销。通过建模分析验证了改进协议的域内路由具有更高的有效性;通过软件模拟平台NS2仿真,验证了改进协议具有更优的性能。     

无线传感器网络的节能研究

无线传感器网络协议栈由物理、数据链路、网络、传输和应用五层组成.物理层节能,可通过降低节点发射功率实现.数据链路层中的媒体接入控制是该层的主导地位,其节能可基于CSMA和TDMA/FDMA的媒体接入协议考虑.网络层可利用数据聚合来提高能量和带宽的利用率,同时需精细资源管理.传输层和应用层则可分别通过简化传输协议和各应用功能达到节能.     

An Adaptive Multiuser Chip-Rate Equalizer for CDMA Underwater Communication System

Direct-sequence code-division multiple access （CDMA） is considered for multiuser communication network in underwater acoustic channel, where extended multipath and rapid time-variability are encountered. To track and compensate the channel distortion, a decentralized hypothesis-feedback equalization （HFE） algorithm based on chip-rate update has been used[1]. But due to multiple access interference （MAI）, its performance suffers degradation. For this reason, successive interference cancellation hypothesis-feedback equalization （SIC-HFE） algorithm is proposed, which combines the capabilities of FIFE to track the time-varying channel and SIC implemented by cross-over feedback filters to cancel out the MAI effects between users. Simulation and experiment results show that the proposed algorithm can significantly improve the performance of asynchronous multiuser CDMA underwater communication system.