基于PSO优化模糊C均值的WSN分簇路由算法

针对无线传感器网络节点能量有限、负载不均衡的问题,提出了一种基于粒子群优化模糊C均值的分簇路由算法POFCA。POFCA分别从成簇阶段和数据传输阶段进行了优化。成簇阶段,首先使用粒子群优化算法优化模糊C均值算法,克服了模糊C均值对初始聚类中心的敏感,并根据节点剩余能量和相对距离动态更新簇首,平衡簇内负载。数据传输阶段,基于距离因子、能量因子和节点负载设计了路径评价函数,并使用猫群优化算法为簇首搜寻最优路由路径,在平衡簇首负载的同时又不会加剧中继节点负载。仿真结果表明,与LEACH和LEACH-improved算法相比,POFCA能有效地平衡网络负载,降低网络能耗,延长网络生命周期。     

数据通信的反向复用技术

反向复用技术是将一个高速的非标准速率的信号分接成若干个低速标准速率的信号进行传输,并允许传送低速率信号的信道在通信网中随机选择路由,这是一种和以前的复用技术刚好相反的一种崭新技术。其目的是降低费用提高信道利用率,但面临的问题是若干个低速信道由于传输路由不同,其传输时延各不相同,重新组装时需调整各信道时延。对反向复用技术中信号的分装、组装及时延控制进行了讨论,研究了利用定位信号、定位监视信号及定位监视信号监测器实现时延调整的技术,介绍了反向复用应用的过程,最终给出切实可行的实施方案。     

雷暴云背景下星地量子通信链路多参数融合寻优策略

为降低雷暴云对星地量子通信链路的影响，提出了一种基于多参数融合的星地量子通信链路切换策略。仿真分析了雷暴云中大气带电粒子浓度和观测高度对量子纠缠度、信道容量以及链路误码率之间的关系。将量子纠缠度、信道容量、链路误码率这三个参数进行加权并利用该加权因子的阈值来寻找当前时刻最优卫星接入星地量子通信链路中。仿真结果表明，使用参数加权融合因子来进行链路切换可以提高切换的成功率，并改善切换过程中掉话率高的问题。因此，采用参数加权融合因子来进行链路切换，对星地量子通信链路的可靠性有明显改善。     

基于波长统计检测的量子卫星通信性能优化策略

量子卫星通信在传输过程中由于会受到大气雾霾的影响,必然导致其通信性能下降,为了改善量子卫星星地链路雾霾干扰问题,本文首先分析不同雾霾环境(沙尘、煤烟、水溶等)中雾霾粒子有效半径对不同光量子信号波长的影响,表明在实际通信过程中需要根据不同雾霾环境选择合适的波长进行通信。在此基础上提出利用统计检测的方法自适应选择最优波长策略,该策略的主要目的在于使得量子卫星在不同雾霾环境的通信过程中的通信性能得到提高。仿真结果表明：系统的整体性能在采用本方案后,其信道容量、保真度、误码率均明显优于选取单一波长进行量子卫星通信,由此可见本方案对于在雾霾天气下的量子卫星通信过程的通信性能具有一定的改善作用。     

大气环境影响下的量子卫星通信MIMO-QKD策略性能分析

为实现全球量子卫星通信,不仅要保证量子卫星在复杂大气信道中的通信性能,而且需要实现多地面站与量子卫星实时且同步通信。在昆虫复眼结构的基础上提出了量子卫星多输入多输出的量子密钥分发策略(MIMO-QKD),仿生复眼地面站通过多波长信号同时进行QKD来提升量子通信性能,并通过波段划分实现多地面站与量子卫星通信,且互不干扰。仿真结果表明,随着大气环境影响系数由0.1增加到1,信道容量减少到0.001 8,误码率增加到0.337 4。随着复眼容量由1增加到15,信道容量从0.054增加到0.814,误码率从0.239 4减少到0.026 6;由此可见,在复杂的大气信道环境影响下,基于昆虫复眼结构的量子卫星通信MIMOQKD策略可以明显改善量子卫星通信性能,根据相应的大气环境调整复眼容量从而保证量子密钥分发效率。     

基于混沌优化萤火虫算法的WSN分簇算法

针对无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)寿命严重受能量制约的问题,本文在LEACH协议的分簇思想上提出一种基于混沌优化萤火虫算法的WSN分簇算法(WSN Clustering Algorithm Based on Chaos Optimized Firefly Algorithm,CACOFA).该算法采用群智能算法中的萤火虫算法对节点进行聚类,引入混沌理论优化算法的收敛速度和解的精确度,通过优化聚类中心的分布来均衡网络节点的负载;在聚类的每个簇内选取双簇首,主簇首负责数据收集与融合,副簇首负责数据传输;在数据传输阶段采用Bellman-Ford算法确定多跳路径.仿真结果表明:与其他相关算法相比,使用CACOFA算法的网络出现第一个死亡节点的轮数比LEACH、EEUC、GAFCMRA分别提高了127％、99％、39％,有效的均衡了节点能耗,延长了网络的生存周期.     

一种改进的分段Logistic映射及其性能分析

在分析Logistic映射基本特性的基础上,提出了一种改进的分段Logistic映射,对这两种映射的倍周期分叉、自相关性和互相关性分别进行了实验分析和比较。结果表明,改进的分段Logistic映射改善了Logistic映射的性能,在系统参数取值变化时保持了良好的遍历性,而且拥有更大的密钥空间和更好的安全性。研究结果为Lo-gistic映射在保密技术中的进一步应用开辟了更为广阔的前景。     

基于LabVIEW的声卡数据采集及滤波处理设计

在LabVIEW的开发环境中,设计了基于PC机声卡的数据采集系统和滤波器,将计算机声卡作为数据采集部分的信号记录仪器,借助声卡中的A/D转换器,实现对声音信号的模数处理.同时,通过滤波器实现对采集的声音信号的滤渡处理.实际应用表明,这种设计成本低、性价比高、使用简单、易操作,完全能够满足数据采集和滤波的要求.