基于网络编码的无人机数据链技术研究

为了提高无人机数据链网络的传输性能,针对其具有的高动态、多中继和大容量等显著特点,提出了对流链路网络编码策略;通过分析多无人机协同执行任务时形成的网络拓扑结构,利用网络仿真平台NS2建立了高动态多跳移动自组网模型,分别改变模型中节点的移动速度、跳数和数据包大小,观察其对网络吞吐率的影响;仿真结果表明,对流链路网络编码策略能够有效地改善仿真模型的传输性能,很好地应用在无人机数据链网络中。     

跳频无线网多用户检测算法及SOPC实现

多个跳频(FH)网络共存时,不同网络用户由于频率冲突而相互干扰。本文基于二维谐波恢复原理,提出一种联合跳频时间和频率估计的多用户检测算法。随后基于SOPC片上可编程系统硬件实现了该算法。仿真实验表明该算法可以在未知跳频速率、频率偏移以及跳频图案等参数的情况下拆分多个发生频率冲突的跳频信号。     

STFT与SOPC技术相结合实现高速跳频图案的识别与跟踪

本文根据频率跟踪式干扰的基本原理,提出一种基于短时傅里叶变换 (STFT)的高速跳频图案的识别与跟踪方案,并采用可编程芯片系统 (SOPC)技术进行了硬件实现。理论分析与实测结果表明,该系统实现 1024点的STFT仅需 84μs,可对 10 000跳 /秒以下的高速跳频图案实时识别与跟踪。     

非线性的模拟量绝对值纠错编码方法研究

为了更有效、实时地进行无线图像通信, 基于编码理论和非线性理论, 提出一种针对模拟量的三分支“咬尾”绝对值纠错编码方法和最大似然译码算法, 并与三分支“咬尾”Baker码相比较。经过仿真, 在图像传输中, 三分支“咬尾”绝对值纠错编码方法在高斯信道中的纠错性能远远超出后者, 恢复图像的PSNR有2 dB以上的增益, 并且其编译码的复杂度也大幅降低, 提升了通信有效性和实时性, 在信道的干扰或噪声大的图像通信中具有应用优势。     

基于中断概率的多跳混合协作地理路由算法

为了减小无线传感器网络中路由的路径长度,该文提出基于中断概率的多跳混合协作地理路由(MHCGR)算法。首先对不同协作机制的链路进行分析,理论分析表明,在一定中断概率要求下,采用译码放大转发混合协作机制可以进一步扩大传输距离,并推导了每跳协作链路的理想最大协作传输距离和理想中继的位置。在无信标地理路由(BLGR)算法的基础上,MHCGR算法结合节点位置信息为每跳选择最佳的中继节点和转发节点,建立从源节点到目的节点的多跳协作路由。仿真表明,与ENBGCR算法和基于DF协作机制的MPCR算法两种协作地理路由算法相比,MHCGR算法可明显减少路由的跳数,改善路由的整体发射功率。     

一种基于长码扩频技术的无人机遥控链路实现

为了满足无人机遥控链路远距离、高动态、强抗干扰能力的军事通信需求,设计了基于长码直接序列扩频技术的FPGA实现方案.该方案采用了一种基于FFT算法的快速伪码捕获方法,将传统的伪码相位与多普勒频移二维搜索过程简化为两者同时捕获的一维搜索过程.经过硬件实现与测试,该方案可有效减少硬件资源消耗,同时缩短捕获时间.     

减少无线自组网簇间通信冲突的MAC协议

多个无人飞行器编队在执行协同任务时,不但要保证编队间指挥和协同数据的优先传输,还要保证编队内的高速通信。为此,提出一种可减少无线自组网簇间通信冲突的MAC协议。该协议设计优先保证编队间关键数据传输的混合接入机制,编队间的通信均须经过簇首,簇首采用载波侦听多路存取接入方式。编队内可以直接通信,采用时分复用接入方式。对簇首节点分配2个相邻的子时隙,在簇间通信时发送相同的数据。双时隙的使用可以保证当某个簇向其他簇发送数据时,其他簇首的内部通信数据只影响第1个时隙发送的数据,而载波侦听则能使第2个时隙发送的数据不会与其他簇首产生内部通信冲突。仿真结果表明,该协议能有效减小簇内通信对簇间通信产生的干扰。提高通信成功率。     

基于序列自相关的信道估计与均衡算法FPGA实现*

针对传统的单载波频域均衡算法存在的受信道随机噪声影响较大的缺点,利用序列自相关性进行信道估计,有效解决了随机噪声对信道均衡的影响问题,并结合工程实际,在该信道估计算法的基础上,对频域均衡的实现进行了适应性改进。选用Altera公司的EP3C120F484芯片实现了该算法,设计了频域均衡系统的FPGA实现方案。经验证,该算法能同时适应多径和噪声干扰严重的复杂信道。     

基于联合空、时频估计的跳频无线网多用户检测算法

多个跳频网络共存时,多用户由于频率冲突而相互干扰,成为限制跳频网络性能的主要原因.本文基于阵列天线和二维谐波恢复原理,提出一种联合电波到达方向、跳频时间和跳变频率估计的多用户检测算法.仿真实验表明,该算法可以在未知跳频速率、频率偏移以及跳频图案等参数的情况下拆分多个发生频率冲突的跳频信号,避免相互干扰.     

一种基于扩频的短距无线数传模块的设计

在对2.4 GHz技术研究的基础上,针对无线传感器网络应用设计了一种半双工无线数传模块。该模块应用Cypress Wireless USB硬件平台,以通用MCU为处理器,结构简单。软件设计在充分应用射频芯片既有功能的基础上,增加纠错编译码、频率捷变等功能,提高了系统可靠性。对该模块完成了工程实现,实验证明该模块达到预期指标。