一种遥控水下机器人通信系统

设计一种应用在遥控水下机器人上的通信系统。该通信系统的传输介质采用光纤和双绞线,主通信协议采用工业以太网。通过以太网转串口模块完成主控计算机与串口传感器和设备之间的通信,最终形成一个基于以太网通信技术的遥控水下机器人控制系统。该通信系统成功的应用在新开发的遥控水下机器人中,效果良好。     

一种基于位置信息的路由协议ACR

水下传感器网络是一种特殊的传感器网络。由于水下通信条件的限制,以水声通信为基础,构建一个简单、高效的水下传感器网络路由协议成为该研究领域当前的重点之一。本文首先阐述了水下传感器网络的几个重要特点和当前实现网络高效通信面临的主要挑战;其次,从水下传感器网络路由协议入手,着重研究了几种不同的利用地理位置信息的路由协议;结合...     

新型电力系统环境下FBMC系统信道估计

移动无线通信在新型电力系统的发电、输电、配电、变电、用电等环节中都有着广泛的应用场景,滤波器组多载波(Filter Bank Multi-carrier,FBMC)技术作为一种新型无线通信方式,相比4G应用的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术有着频带利用率高、带外功率泄漏低、无须循环前缀等优点,但也存在计算复杂度高、虚部干扰难以消除等缺点,对信道估计环节接收信号的恢复造成影响。为高效解决FBMC系统信道估计问题,结合压缩感知思想,利用稀疏度自适应匹配追踪(Sparse Adaptive Match Pursuit,SAMP)算法与离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)算法,设计并完成信号恢复实验以及FBMC系统信道估计仿真实验,随机信号恢复实验验证了SAMP算法的重构性能,在FBMC系统信道估计仿真实验中,将提出的算法与SAMP、子空间追踪(Subspace Pursuit,SP)、正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)等常见压缩感知算法充分比较,结果证明该算法相比其他传统算法有更低的误码率和更低的均方误差。     

海底石油管道中封堵器的水声通信

为了实现智能封堵器海洋工作环境中的无线遥控动作,本文提出了水声通信技术。整个水声通信过程可以归结为首先由PC机发出指令给调制解调器,经功率放大匹配后送至水声换能器,水下部分按逆方向接收。     

水下可见光通信的原理、关键技术与应用

随着水下无线通信系统的不断发展,可见光通信(VLCs)系统凭借其更高的传输速率和可靠性逐渐成为人们专注研究的热点。但是由于水下环境的复杂性和通信系统设备与技术的局限性,要实现高速率、长传输距离的水下可见光通信系统仍是不小的挑战。近些年来,专家学者想出了许多有效的方法来提升水下可见光通信系统的性能并加以应用,本文就水下可见光通信系统的一些研究发展与实际应用做一定的总结,为水下可见光通信系统的进一步发展提供参考。     

非接触式数据传输技术的研究

通过比较3种水下通信方式,提出了基于电磁感应原理的非接触数据传输技术,并对非接触式数据传输系统进行原理分析、通信距离优化、仿真模型的搭建,通过锁相环控制使系统始终在谐振频率点上运行,提高了系统在水流冲击作用下的传输能力.     

海洋中交变磁偶极子源的辐射场衰减特性研究

近年来,水下电磁波通信方式得到逐渐的应用。为了实现水下远距离数据传输,对海水中电磁波衰减特性进行研究。提出了一种以超低频电磁波为传输媒介,发射2种不同频率的正弦波调制信号,接收端进行解调并分析。介绍了磁偶极子模型,发射和接收单元,最后画出衰减曲线图,得出水下磁通信以距离三次方衰减传播。磁信号传输有助于提高隐蔽性,且功耗低,尺寸小,传输速率也基本满足要求。     

基于CR600的海洋多参量传感数据长线传输设计

针对海洋传感器数据在水下、长距离传输困难的问题,提出了一种PLC长线传输电路系统.该系统采用电力线通信(PLC)技术,以CR600为控制核心,CR150为模拟前端配合芯片控制数据收发.通过脐带缆将数据回传到地面,再由地面控制系统与上位机对数据进行接收,实现海洋传感器数据的传输.为保证电路系统在水下1000 m正常工作,...     

滤波器组多载波技术仿真性能分析

基于滤波器组的多载波调制技术是第5代移动通信系统(5 G)研究的关键技术之一。与传统的调制技术相比滤波器组多载波技术具有不需要插入循环前缀、较低旁瓣等优点,其技术发展尚处于探索阶段。使用滤波器组多载波技术调制方式实现信号调制主要有两种方式,其中之一的 FBMC是在 IFFT的基础上使用原型滤波器在帧结构水平上对信号进行滤波,因此重点是设计出滤波器组对帧信号的合理处理方式。     

LiFi:可见光通信技术发展现状与展望

近年来,随着半导体照明技术的普及,基于LED的可见光通信技术已经引起人们广泛的关注,并逐渐成为研究热点。本文将分析高速LED光通信技术的研究背景、系统架构、前沿研究,在前沿研究部分将着重介绍材料器件、高速系统、异构组网以及水下光通信系统等。同时分析高速LED光通信系统在高速化、集成化面临的问题与挑战,并给出相应的解决方案。最后,我们展望了高速LED光通信系统的前景:在未来6G时代,随着服务于各类场景的全频谱系统的建立,高速LED光通信技术作为系统不可或缺的一部分,将得到更多的关注与发展。     

基于DFT扩频技术的FBMC/OQAM系统峰均比研究

针对基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波系统峰均功率比较高的情况,将DFT扩频技术加以改进应用到FBMC/OQAM中,提出了一种移除DFT矩阵中输入基脉冲的剪枝DFT扩频（Pruned-DFTs）技术。该技术通过移除DFT矩阵中基脉冲,来实现将发送端较少子载波上的符号映射到较多子载波上传输,进而来减少子载波之间的重叠,降低系统PAPR,使系统具有优良峰均比性能。该技术充分利用了DFT扩频的单载波效应,解决了多载波系统普遍存在的峰均比较差的问题。最后的仿真结果证明,本方案可实现与SC-FDMA相媲美的峰均比性能,并可有效降低系统BER,而且该技术可使系统传输信号在时间上的重叠大大减小,使平均传输功率显示出几乎完美的矩形形状,但计算复杂度仅略微提高2倍。     

LTE-A下行信道估计算法研究

LTE-A（long term evolution advanced）通信系统采用正交频分复用（OFDM）为其物理层核心技术以获得抗频率选择性衰落和高频谱利用率等优点.接收端需要对多径信道动态估计和跟踪以满足相干解调,准确而简单的信道估计算法可以提高数据传输速率和降低用户设备的功耗.对LTE-A中基于导频的下行信道估计算法进行研究,提出了一种使用神经网络的信道估计算法.该算法考虑了下行传输链路的信道频率选择性,利用接收到的导频信号动态跟踪信道的变化特征,然后根据得到的信道信息对接收数据进行相干解调.仿真结果表明,与最小二乘（LS）、最小均方误差（MMSE）等传统方法相比较,该信道估计算法在均方误差（MSE）、误符号率（SER）和计算复杂度方面具有更好的性能,并且能保证LTE-A系统吞吐量需求.     

无线MIMO—OFDM通信系统原理及其关键技术

MIMO-OFDM将OFDM技术与MIMO技术结合起来,在不增加带宽与功率的前提下,可以增加数据的传输数率,被视为下一代高速无线通信的核心技术。文章介绍了无线通信系统中的MIMO-OFDM技术,阐述了MIMO-OFDM系统的基本原理与特点,并就系统模型作了理论推导,详细说明了MIMO-OFDM通信系统的关键技术：编解码技术、同步技术和信道估计技术。     

基于空时编码的水声MIMO通信系统的应用研究

由于水声信道存在严重的频率选择性衰落和多径干扰,使得水声通信系统的数据率和传输信号的信噪比受到极大的限制。为此,提出了一种基于空时分组编码（STBC）的水声多输入-多输出（MIMO）通信编码方案,即＂空时分组扩频编码方案（space time block spread code）＂,该方案应用扩频技术有效地克服了水声信道中多径干扰对STBC正交性的影响。给出了采用频移键控和差分相移键控调制的STBSC-MIMO实现方案,对方案的误比特率性能进行了仿真分析。仿真和试验结果表明,在多径水声信道中,STBSC-MIMO方案可以得到有效的应用。     

基于判决反馈的正交频分复用低压电力线通信信道估计的研究

正交频分复用技术以其多种优势成为低压电力线宽带通信的最佳选择,信道估计是正交频分复用系统的关键问题之一.该文分析了低压电力线信道特性,利用信道慢时变的特点提出一种适合于电力线信道的判决反馈信道估计方法.这种方法使用前一个正交频分复用符号计算得到的信道估计值去均衡下一个接收符号,形成一个集判决,反馈,信道估计为一体的回路.它不需要加入导频符号,能够进行连续信道估计,大大提高了系统传输效率.将该信道估计方法用于电力线通信仿真系统中,取得了较好的效果.     

低压电力线信道的决策估计算法研究

OFDM技术以其多种优势成为低压电力线载波通信的最佳选择,信道估计是OFDM系统的关键问题之一.分析了低压电力线信道特性,针对信道慢时变特性及噪声复杂的特点,提出一种适用于低压电力线通信信道的直接决策估计算法.该算法基于Kolaonen神经网络,改进了神经元学习率的自适应方法,通过竞争机制实时跟踪信道变化,实现信道估计...     

一种改进的电力线正交频分复用信道估计的最小平方算法

信道估计是正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,OFDM)技术数据解调与均衡的基础,文章在分析电力线信道特性的基础上,分析了采用离散导频技术的信道估计算法的性能,针对其抗噪声干扰能力弱的特点,提出了通过截短时域冲击响应长度来提高估计精度的算法.在电力线信道环境下的仿真计算证明了该算法具有良好的估计性能.     

一种OFDM时域导频插入的最小二乘估计方法

作为一种高效的传输技术,OFDM(正交频分复用)正被广泛地应用于下一代无线通信系统。本文采用了一种OFDM系统中低复杂性的LS(最小二乘方)信道估计算法,该算法采用在时域上插入导频数据,通过简单的降噪处理,来提高信道估计的精度。同时,提出了一种时域导频符号,该符号可根据信道估计的复杂度和精度灵活选取,具有很大的灵活性。另外,该种导频符号具有恒包络的特性,使信道估计能得到很好的时域发射PAR(峰均功率比)性能。仿真结果证实了该估计算法的有效性。     

基于OS-ELM的宽带电力线通信解映射优化算法

针对传统信道估计技术会降低通信系统有效性的缺陷,提出了一种基于在线序贯极限学习机(OS-ELM)的宽带PLC解映射优化算法,用以提高宽带电力线通信系统的通信质量。以我国广东省某小区用户电能表的实际采集数据作为原始数据,搭建了宽带电力线通信系统仿真模型,在实测的500 m四径信道下进行仿真测试并与BP神经网络以及传统的ELM进行性能对比和比较分析。试验结果表明,在各种不同信噪比的通信环境下,引入OS-ELM均表现出更快的训练速度和更好的抗干扰特性。除去信噪比过低的极端恶劣的通信环境以外,该算法均可以有效提高通信质量,降低误码率。     

水声定位系统中空间谱估计算法仿真分析

在水声定位系统中,为尽量提高系统对水下目标的定位性能,选择合适的空间谱估计算法是关键。对MVDR、MUSIC、ESPRIT等几种空间谱估计常用算法的结构和原理进行了分析。针对水声定位系统工作环境,通过计算机仿真,比较了各算法的估计精度、运行时间和环境要求等指标,得出MVDR算法相比其他算法性能更优。