基于ARM的无线通信系统软硬件接口设计研究

设计了一种基于高级精简指令集处理器核处理器的无线通信系统接口模型,叙述了硬件接口的定义及相应软件接口模块的实现.依照此模型,可以在一定程度上缩短无线通信系统的开发周期.最后,给出一个应用实例.     

GPS信号快速捕获方案中门限设定算法

针对GPS信号快速捕获方案中的门限计算复杂问题,采用聂孟-皮尔逊准则,以发现概率为性能指标,对基于非相干累加和相干累加相结合的GPS信号快速捕获算法的性能进行了详细的理论推导,给出了高低信噪比下通用的判决门限计算方法,并通过系统仿真对理论结果进行了验证.对实际情况中概率分布的合理近似使理论分析过程得以简化,使得判决门限的计算复杂度大大降低.     

高动态GPS弱信号多级相干累加捕获

给出一种高动态GPS弱信号捕获算法。对接收到的卫星信号,以1ms为步进做20次数据翻转位估计,确定出单次积分时间为20ms;以单次积分时间内相干损耗小于1dB为标准,确定单次积分中频率和码相位的搜索步进;在第二级累加之前对多普勒频偏和导航数据进行同时补偿,实现多级相干累加捕获。模拟一组卫星信号,利用软件接收机的设计进行仿真验证,结果显示,该方法在信号功率为-180dBW的情况下,捕获所需的累加次数是相干-非相干方法的36.4%,且动态适应能力强。     

改进的直扩信号频域多普勒补偿方法的研究与仿真

在直接序列扩频通信中发射机和接收机之间的相对动态会在载频信号中引起多普勒效应.针对直扩信号接收捕获处理中的多普勒补偿问题,并考虑工程实现中FFT点数的限制,提出一种频域多普勒补偿改进方法,该方法采用预累加处理技术对接收信号和本地信号进行预处理,并通过调整累加参数控制FFT点数及补偿精度.仿真结果表明,与传统的频域多普勒补偿方法相比,该补偿方法可以有效地控制FFT点数并提高多普勒补偿精度从而提高直扩信号接收处理效率.     

基于ARM的声学海流剖面仪信号模拟器的设计与实现

根据声学海流剖面仪接收的单频脉冲信号和M序列编码的信号形式,设计了一种S3C2410芯片下基于SPI总线接口技术的声学海流剖面仪信号模拟器.该信号模拟器即能够产生单频脉冲信号又可以产生M序列编码信号,以便提供给声学剖面仪调试使用.模拟器的设计包括了硬件电路设计和软件设计.其中主要完成了SPI接口部分电路设计,编写了LINUX操作系统下SPI驱动程序及上层应用程序.最终设计出来的信号模拟器可以顺利产生这两类信号,从而达到了调试模拟声学海流剖面仪的目的.     

多雷达信号模拟器的软件设计

提出了一种用TMS320C6416实现多雷达信号模拟器的方法,建立了雷达脉冲参数描述模型,并通过将脉冲的前沿到达时间映射到存储地址来完成对脉冲的时域排序。给出数字信号处理控制单元的软件设计流程,对同时到达的脉冲信号按优先级别进行处理。根据该设计可生成逼真的密集雷达信号环境。     

超宽带无线通信信号捕获方法综述

本文针对超宽带无线通信信号的跳时与非跳时两种不同模型，研究了采用现有捕获方法的可行性和需要解决的主要问题。超宽带无线通信中脉冲占空比极低，使得接收信号用以检测的不定相位数目十分大，降低捕获时间成了超宽带无线通信捕获中的主要目标。跳时模型中，捕获方法仍然基于滑动相关或其改进方式上，实现困难主要体现在减少捕获时间和降低其硬件复杂度的矛盾上；而对于非跳时模型，捕获方法可以类似于DSSS系统，不仅能采用滑动相关捕获方法，还可利用伪随机码的相关特性有效减少捕获时间。本文最后还与DSSS系统捕获方法进行了比较分析。     

基于时间反转的室内射频定位方法评估

提出一种种基于时间反转的室内多散射环境射频定位方法.不同于传统的对多径效应敏感的采用接收信号强度、到达时间估计、到达角估计的射频定位方法,时间反转方法充分利用了多径传输作为有用信息.该方法首先要求RFID标签发射一个定位脉冲,该脉冲经过环境散射与多径传播后被阵元间距为3倍波长的稀疏天线阵接收.利用电磁场数值计算方法在仿真空间内将接收到的信号进行时间反转并重新在接收天线阵元位置分别发射.由于室内环境分布（如房间、门等）可视为已知信息,利用该信息可在仿真空间内建立完整而准确的电磁波多径传播模型,用于反演时间反转定位脉冲信号的传播过程.为了估计目标的位置,给出了基于时间反转的反演估计算子.通过监测估计子或时空域电磁场能量分布,即可获得RFID所在位置.仿真结果证实了该方法的有效性,并且由于时间反转方法充分利用了多径传输过程,故在稀疏天线阵下同样有很好的定位性能.     

三维空时卫星移动信道概率统计模型

针对卫星和带阵列天线的移动体之间视距链路被遮挡时的信道特性,综合考虑信号到达方向分布的三维非均匀、非全向来波情形,建立了一个基于几何圆柱散射模型的三维信道概率统计模型.分别以拉普拉斯分布与Parsons模型中改进的截尾余弦分布来描述电波到达方向的方位角和仰角的角谱分布,得到了接收信号的时间自相关函数和空间互相关函数的表达式.利用正弦波叠加法建立了理论分析模型的仿真模型,并用等面积法进行修正后用来确定了仿真模型的参数.通过Aulin模型对建立的理论分析模型及其仿真模型进行了验证.     

基于接收信号强度的无线网络自适应密钥提取方法

无线信道的物理层特征已被证明能够用于生成密钥以保证无线网络的通信安全,由此研究了物理层密钥生成方案,并提出了一个高效的基于接收信号强度的密钥生成方案.该方案包括以下流程:信道探测、预处理、量化、信息协调以及保密增强.收发节点在信道探测阶段收集足够的信道状态(接收信号强度)后对信道状态进行评估;然后在量化阶段根据评估结果...     

基于机顶盒的多媒体共享系统的设计

设计了一个基于机顶盒的多媒体共享系统,详细介绍了系统的实现原理、硬件构成和软件设计。系统由发送和接收2个模块构成,运用无线传输红外遥控信号和射频信号,有线传输AV调制信号相结合的方式,抗干扰能力强、信号稳定,有效地实现了多媒体资源的共享。     

基于超限快速决策树的链路质量评估

为了准确、快速评估无线传感器网络的链路质量,提出了基于改进超限快速决策树的链路质量评估方法.通过分析不同时间段内物理层参数与包接收率之间的关系,选取接收信号强度指示均值、链路质量指示均值以及信噪比均值作为链路质量参数;采用依据包接收率划分的链路质量等级作为评价指标;基于超限快速决策树评估链路质量,采用基尼指数作为决策节点的启发式度量,并依据决策节点的高度改进决策节点寻找最优属性样本数的计算方法.室内、走廊、停车场3种场景下的实验表明,与模糊逻辑、快速决策树、超限快速决策树等方法相比,提出的方法具有较好的评估准确率和更低的时间复杂度.     

基于Ornstein-Uhlenbeck模型的WSN链路质量估计

无线传感器网络节点一般具有低成本、低功耗、低速率、能量有限等特点。使用廉价的低功率射频模块进行传感器之间通信,对无线信道的变化非常敏感。为了避免低信号质量数据链路上可能的重传导致的资源浪费,通常路由协议以及冗余编码机制等方法均需要不断地评估网络的链路质量。对于无线传感器网络来说,无论是自适应冗余编码还是路由协议均需要对包成功接收率（PSR）进行定量且准确地评估。针对这一问题,提出一种基于物理参数接收信号强度指示（RSSI）的方法来估计分组成功率。该方法首先根据大量实际测试,得到RSSI与PSR之间的关系,再根据实时接收到的RSSI值,利用Ornstein-Uhlenbeck（OU）模型以及Logistic曲线模型对下一时刻的PSR进行估计。仿真与实验表明,该方法相对于现有的方法具有更高的准确性与快速性。     

基于Cosim交换机芯片仿真系统设计

由于现有的仿真器对软硬件的协同开发支持不足,不能有效衔接软硬件割裂的开发环境。Cosim仿真系统是建立在TCP/IP socket通信的server/client上的应用程序。Cosim仿真系统的设计结合C语言,Verilog,Linux操作系统相关知识建立了一个基于软件平台的交换机芯片仿真系统。实现了对交换机系统中数据包路由信息和ASIC通信的系统仿真。     

Kalman滤波器在WCDMA功率控制中的应用

介绍了一种适合于分组交换WCDMA无线网络的Kalman滤波器功率控制方法。娄数据包连续传送时,信道干扰具有时域上的相关性,Kalman滤波器可用来预测干扰功率。通过干扰预测和路径增益的估计,可确定合适的符合SINR（signal-to-interference-plus-noise)要求的发送功率。给出了仿真结果,结果表明,使用Kalman滤波器的功率控制方法可以提高功率控制的性能。     

基于连接低干扰的无线Mesh网络信道分配算法研究

为合理地分配和利用无线信道资源,研究者们提出了许多关于多射频多信道无线Mesh网络的信道分配算法。该文针对无线Mesh网络的信道分配算法,以连接低干扰信道分配算法(CLICA)为基础,以提高网络容量(吞吐量)为目标提出了一种改进算法。该算法根据网络中各链路的干扰度来计算网络干扰度,通过减小网络的干扰度来提高网络吞吐量,以实现最小化网络干扰度的目标。构建信道分配的数学优化模型,通过NS2仿真验证比较改进前后算法的性能,求解出最优的信道分配。     

基于Modbus协议的工业有线/无线网关设计

针对传统有线网络通信的局限性,提出了基于Modbus协议的有线/无线混合网络网关模型,从软硬件角度对混合网络的网关进行了详细设计,实现了Modbus协议报文的无线传输,为工业数据有线/无线网络混合传输提供了一种有效的途径。     

基于红外线通信的数据采集与网络控制

介绍利用C8051F350单片机进行数据采集和红外线通信技术,进而实现对设备进行控制的方法.论述该红外线通信系统的组成结构、硬件原理和软件流程,包括红外线通信协议、编码、解码及中断服务程序设计.该系统从节点可以高精度地采集现场的模拟量和数字量,通过主从式红外线无线网络将数据传送到主节点连接的上位机.上位机的控制命令通过...     

基于粒子群优化的无线Mesh网络信道分配算法

多信道多天线（MCMR）广泛被用于提升无线Mesh网络的性能,但现有信道分配算法存在两方面问题:算法的时间太长和空间复杂度过高,无法获得全局最优解;算法可扩展性差,无法适用于大规模的网络。为解决上述问题,该文借鉴粒子群优化算法在收敛快、开销小等方面的优势,以建模无线Mesh网络中的信道分配问题。通过网络信息的交换和干扰模型的定义,以最小化适应度函数为优化目标,以天线、可用信道数量、信号干扰等为约束条件,设计并实现了基于粒子群优化的信道分配算法（PSOCA）。仿真实验表明了算法的可行性,且与同类算法相比,该算法在网络吞吐量和丢包率两个方面具有明显的改善。     

基于子带SDL的宽带抗干扰恒定束宽波束形成

针对宽带恒定束宽波束形成通常需要大量阵元或延迟线所带来的硬件开销较大,并且抗干扰效果较差的问题,提出一种基于子带阵元延迟线(SDL)的宽带抗干扰恒定束宽波束形成算法。该算法通过建立子带SDL模型,利用子带滤波器组将阵元接收信号进行分解与重构,基于约束最小二乘算法进行子带抗干扰恒定束宽波束形成,并将滤波器组的冲击响应直接作为优化参量,可有效降低分解与重构产生的误差。为了衡量阵列响应的波动程度,提出归一化波动程度的概念。仿真结果表明,子带波束形成器具有比全带波束形成器更好的频率不变性和抗干扰能力,而且可以大大降低硬件开销。