UAVS通信协议模块的设计与实现

在现代局部战争中,可采用高空长航时无人机作为通信中继平台,实现地面站与各任务机之间的通信(测控信息和任务信息传输)。论文给出了无人机系统(UAVS)通信网仿真模块的组成,设计了通信协议模块的分层呼叫、数据传输和飞行控制命令三个协议流程,该软件已成功地用于UAVS通信网仿真系统。     

无人机通信网的网络协议研究

针对无人机通信网络分层管理的概念，研究了无人机通信网的链路性能分析方法，设计并实现了无人机网络的分层呼叫协议，在此基础上提出了一种基于整体链路性能最优的路由选择协议，以及网络节点的位置管理和切换管理方法。采用本文设计的网络协议，无人机通信网中各节点之间可以进行有效可靠的信息传输．并且对网络中每架UAV提供了位置管理、移动切换、呼叫选路等功能。     

半实物仿真技术在流星突发通信中的应用

针对网络仿真工具在流星突发组网协议仿真方面的不足,提出了应用OPNET的SITL模块来构建流星突发组网协议仿真平台的设计。根据系统在环原理,对包从虚拟到真实和从真实到虚拟的过程进行了分析,并针对流星突发通信信道和流星突发通信网协议的特殊性,对流星突发通信网采用OPNET软件进行建模仿真,实现了物理设备和OPNET仿真网络的互联。完成了仿真实验并收集了网络中数据包的传输时延和信息通过量,仿真结果表明,半实物仿真平台对流星突发通信网的仿真真实、可信。     

一种高效可靠的无人机自组网多跳TDMA协议

设计无人机自组网媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议时,需要考虑其控制开销和数据传输的可靠性。鉴于此,结合现有无线自组网多跳时分多址接入(Time Division Multiple Access,TDMA)协议和无人机自组网特点,提出了一种高效可靠的无人机自组网多跳TDMA协议。首先采用高效负载均衡的时隙请求信息上传机制,选择一个负载较小的节点转发节点时隙请求信息;然后根据相互通信的父节点删除重复节点的时隙请求信息,减少相同节点的时隙请求信息转发次数;最后通过实时更新节点时隙请求信息机制,提高节点时隙请求信息传输的可靠性。仿真结果表明,该协议在数据传输成功率、平均时延、控制开销方面优于现有协议,可较好地应用在无人机自组网中。     

Ad Hoc网路由协议在常规靶场中的应用及仿真

在试验通信系统IP化改造的要求下,建设基于多跳路由协议的无线移动自组织(Ad Hoc)试验通信网是必然的选择。传统的试验通信系统多采用集中控制的点对多点星状网,而移动自组网属于网状网,采用完全不同的组网方式,其对特定试验保障通信业务的承载能力,以及路由协议的适应性目前尚没有试验数据可供参考。对自组网路由协议在试验通信中的应用进行研究,根据想定试验场景对网络性能进行仿真分析,分别仿真了4种路由协议的数据包成功递交率、平均吞吐量以及平均时延等网络性能。仿真结果表明,4种路由协议中有3种协议综合性能完全可以满足试验通信保障任务。     

冲突削弱分组预约多址接入（CR—PRMA）协议及其性能

本文讨论了标准分组预约多址接入(PRMA)协议的缺点,并通过将空闲时隙分裂成多个小时隙的方法实现了一种冲突削弱分组预约多址接入(CR-PRMA)协议,仿真分析表明CF-PRMA的性能优于PRMA。 一、引言 近年来,作为第三代移动通信系统的个人通信网(PCN)正受到人们越来越多的重视;而以微蜂房通信     

无人机信息传输系统仿真设计

无人机在现代战场通信中具有独特优势和重要地位.无人机信息传输系统可用于地面测控站和无人机之间的信息交换.为了更好验证系统功能,对无人机信息传输系统进行仿真设计,建立包括地面测控站、中继卫星、中继飞机、无人机和有人机在内的仿真场景.通过OPNET网络仿真软件对系统的网络模型,节点模型以及进程模型进行了建模,基本实现了信息传输功能,并对仿真结果进行分析.     

无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统

针对战场环境下复杂传播环境及敌方干扰对无人机通信系统性能的影响,提出了综合信道衰落和干扰共同作用下的无人机通信信道理论模型。在此基础上,基于微波暗室设计实现了无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统。该系统利用硬件现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实时模拟无人机通信信道和干扰信号,利用微波暗室模拟外场的无线传播环境,并通过天线位置和角度调节装置模拟发射机、干扰机和接收机之间的空间位置特性。实测结果表明,该半实物仿真系统能够真实复现无人机通信干扰电磁环境,可用于无人机数据链抗干扰性能的测试和评估。     

基于QualNet的无人机数据链时延仿真

概述了无人机数据链的网络组成,介绍了通信网络仿真软件QualNet的功能特点及其架构,并在该软件平台下建立无人机数据链时延仿真模型,分析远近程无人机在不同MAC信道接入协议下的平均端到端时延和平均抖动.仿真结果表明,设计无人机数据链时可优先采用TDMA接入协议.     

ATM专用网的PNNI系统路由协议分析与研究

重点分析了ATM（Asynchronous Transfer Mode)专用通信网PNNI（Private Network-Net-work/Node Interface)系统的路由协议。在考查ATM通信网PNNI系统路由协议的基础上,提出了ATM通信网PNNI系统中Hello协议的研究重点和实现描述模型。最后,给出了Hello协议采用Petri网络描述策略的可行性,可靠性及正确性。     

适用于无人搜救机组的新型移动中继通信模型

为了提高无人机远程搜救系统的通信效率和整体搜救成功率,提出了无人搜救机组的新型移动中继通信模型。该模型引入移动中继和协同通信技术,实现无人机组之间以及无人机组与地面基站之间的通信连接、数据传输和信息同步。理论分析和仿真测试表明,该模型提高了无人机组的数据采集效率,减少了无人机组的数据采集时间,提高了控制平台的机动性和搜索效率。     

改进Watterson模型的无人机短波信道仿真

Watterson模型是多年来仿真短波信道的标准表示方法,其对短波信道多径时延、多普勒扩展、多径增益等特性都有全面的描述。针对无人机短波通信信道的特点,结合无人机的各种不同飞行状态,提出一种改进的Watterson模型,并在Simulink软件平台上对改进模型进行了仿真验证,仿真结果主要分析了不同飞行状态对短波通信性能的影响。在当前没有权威实测数据的情况下,对无人机等高速移动通信的信道衰落研究具有重大意义。     

认知无人机辅助边缘通信的能效优化

针对无人机辅助边缘通信中的频谱资源紧缺与无人机能量受限问题,研究了最大化该场景下无人机认知通信的能量效率问题.首先,构建了无人机辅助边缘节点的认知通信网络模型;其次,提出了一种最大化无人机能效的算法,通过联合优化无人机的认知通信感知时间、飞行速度和通信距离阈值,显著提升了无人机认知通信过程中的能效;最后,通过仿真实验对...     

无人机数据链中Turbo码研究与FPGA实现

无人机数据链系统与地面控制站进行的是遥测数据、侦察图像和遥控指令传输,因此高质量的通信是确保无人机数据链发挥效能的关键。针对无人机信道的特点和要求,研究分析了无人机信道的统计模型,重点分析了影响Turbo码性能的一些主要因素,采用硬件描述语言VerilogHDL实现了Turbo码编译码器的FPGA设计。实验结果表明,在纠错能力范围内,该设计方案能够正确纠错并译码,并且具有较高的译码速率,提高了无人机数据链的通信质量和抗干扰性能。     

基于兴趣匹配的网络优化通信方法研究

针对传统的通信网络由于信道阻塞,冗余信息干扰等因素的影响,在通信过程中存在错位通信、时延指标过高、网络阻塞概率大、网络抗毁性差等缺陷,设计一种基于兴趣匹配的通信策略。根据通信节点的内容等信息提取出其最近特征,进行分类。根据分类结果进行路由协议的设计,不仅可实现最佳信道的选择,同时能够从与传递信息特征相匹配的角度出发,实现模糊信道选择。利用仿真方法对网络各项指标进行仿真分析,证明所提出的设计方法具有优势,为新一代通信协议的设计提供思路。     

无人机数据链中卷积码研究与FPGA实现

信道编码是数字通信系统中的重要组成部分,它是保证信号可靠传输的一种重要方式,卷积码以其优越的性能被广泛应用在数字通信系统中。结合无人机信道的特性,研究分析了卷积码的性能特征,选定了适合无人机数据链特性的（2,1,2）卷积码,采用硬件描述语言实现了卷积码编译码器的硬件设计。实验结果表明,在纠错能力范围内,该设计方案能够正确纠错并译码,并且具有较高的译码速率,提高了无人机数据链的通信质量和抗干扰性能。