面向水环境的传感网虚拟距离覆盖算法

针对水面传感器随机部署时网络覆盖率较低的问题,采用了一种面向水环境的无线传感网虚拟距离覆盖算法,在保证连通性的前提下提高网络的覆盖率。在虚拟距离算法中,每个传感器节点的运动受到3个虚拟距离的影响:节点之间的虚拟距离、未被覆盖区域格点与节点的虚拟距离以及边界与节点间的虚拟距离。仿真结果表明:该算法可以有效地提高网络覆盖率。可以得出以下结论:虚拟距离算法通过对节点位置的控制更新有效提高了网络覆盖率,使节点得到优化部署。     

基于HMM和BP神经网络组合模型的用水行为识别

在当前水资源短缺以及用水量不断增加的背景下,识别农村居民用水行为,对于农村地区居民用水安全和管理、缓解水资源短缺具有重要的意义。为此,提出了一种隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)和BP神经网络(Back Propagation,BP)相结合的组合模型,模型综合了BP网络优秀的分类识别能力和HMM强大的时域建模能力的优点。该模型首先为居民用水行为的6个事件分别建立1个HMM,然后计算各个模型的最佳状态的输出概率,再将此概率和期望输出共同训练BP神经网络,最后选取测试数据和已建立的组合模型进行匹配,得到识别结果。研究结果表明:该组合模型在用水行为识别准确度上比单独应用HMM模型高8. 78%,比单独应用BP神经网络高8. 92%,具有一定的应用价值。     

无线紫外光MIMO湍流信道中BCOSTBC编码研究

针对在准确估计信道情况下无线紫外光MIMO湍流信道中如何有效地获得全分集增益这一问题。首先研究了无线紫外光通信的传输特性,然后研究了MIMO信道以及影响紫外光通信的主要因素。最后,采用比特补码式正交空时码(BCOSTBC)编码,推导出在弱湍流情况下直视(LOS)和非直视(NLOS)的误码率公式。实验结果表明,采用编码后1×2、2×1和2×2系统的误码率性能在LOS和NLOS情况下分别约改善了3、6和9 d B。增加光电探测器数目可以提高分集增益,有益于系统性能的改善;其中,2×2系统需要的发射功率最小,传输的距离更远,数据传输速率更大,误码率更低;在NLOS条件下通过小角度收发仰角能够改善系统的误码率性能。     

无线紫外光MIMO直升机助降ALOS链路性能分析

无线紫外光通信具有高速率高可靠性的特点,可以满足复杂环境下的通信。通过直升机助降的过程提出近似直视通信方式,并研究了无线紫外光MIMO系统的ALOS通信链路模型,同时计算了弱湍流条件下ALOS链路中MIMO系统的误码性能,并仿真分析其信噪比、发射功率、发射（接收仰角）以及通信距离对误码率的影响。计算分析当发射（接收）仰角小于35时,误码率随着发射（接收）仰角的增大,其增长趋势比较明显,当大于35时,误码率随着发射（接收）仰角的增大,其增长趋势变缓。结果表明,在无线紫外光ALOS链路中,采用天线阵列和多探测器的MIMO技术能够较好地降低误码率和抑制大气湍流,并提高抗衰弱能力。     

基于垂直采样的水下三维传感网覆盖算法

针对水下环境的三维传感器网络节点随机部署时存在覆盖率低的问题,设计一种基于垂直采样的水下三维传感网络覆盖算法,用于提高水下三维传感器网络覆盖率和连通性.垂直采样算法首先对三维监测区域进行垂直平面采样,然后再对该平面进行直线采样,把三维空间的覆盖问题转化为多平面内的直线覆盖优化问题,达到对整个三维网络覆盖优化的目的.仿真结果表明,在100 m×100 m×100 m的三维监测水域,垂直采样算法比三维随机部署策略可提高约4%~28%的覆盖率,在节点数为40时对覆盖率的提升程度最大.