一种适用于水雷组网的MAC协议

水声通讯网的媒质访问控制协议(MAC)要求避免各个节点使用信道时产生冲突,减少同信道干扰,且要尽量提高信道利用率,减少平均时延,增加吞吐量。提出了一种基于轮询的负载可感知的轮询协议,描述了该协议的工作流程,并对协议进行了仿真。该协议在避免冲突的同时能够根据网络中每个节点的负载情况为它们分配不同的信道占有时间,从而改善了信道利用状况,适合用于集中式小型水雷网络。     

基于 IEEE802．11协议的退避算法改进设计

IEEE802．11协议的随机退避机制作为协议的主要运行机制之一,在降低数据分组碰撞、减小数据传输时延以及增加节点接入信道的公平性方面都有着重要作用,因此,退避算法的设计对协议的整体性能有着重要的影响;主要针对 IEEE802．11协议的二进制指数退避算法（Binary Exponential Backoff,BEB））进行了分析研究,并在此基础上设计了新的退避算法,最后用 Matlab 软件对改进前后的协议的关键性能指标（吞吐量和传输时延）进行了仿真对比,结果表明改进后的协议具有一定的先进性。     

基于循环相关检测方法的浅水信道多径特性分析

基于浅水信道模型,建立了具有循环平稳性的线性调频信号多径模型,利用龙格库塔方法对本征声线的理论参数值进行计算,用拷贝相关检测方法进行检测.为了对比检测效果,本文基于循环相关检测方法,采用了一种估计循环频率特征的浅水信道多径分析方法,该方法通过在频域估计循环频率的峰数和位置,可以在时域内准确估算浅水通信的多径数和相应的时延,与拷贝相关检测方法相比可以提高检测性能.将试验获得的水声传播参数应用于所建浅水信道多径模型,分别估算出浅水通信试验的信号多径时延特征,检测结果与理论结果相符,本文采用的方法能更加清晰的分辨各峰值与多径时延,很好地估计浅水声通信系统的信道传输多径特性,说明本文算法的有效性和优越性.     

浅海多时频调制频移键控水声通信算法性能仿真

研究了一种采用多频码元进行固定时延编码的浅海多时频调制频移键控水声通信算法(MTFSK—Mutiple Time Frequency Shift Keying),并结合建立的浅海水声信道模型对算法进行了仿真研究。仿真结果表明:MTFSK算法性能稳定可靠,误码率小于10~(-4)。     

界面反射对定位系统性能影响及应对策略研究

基于同步式水声定位系,统的定位解算原理,分析了单阵元时延估计误差对系统定位精度的影响。结合水声信道特点,揭示了目标位于不同位置时直达声和海面一次反射声相位差的变化规律;探讨了界面反射对系统定位精度影响的物理机理;并利用“相消干涉”信号前后“边沿”的时延差等于发射信号长度这一信号叠加特征改进常规信号检测器的信号处理逻辑,以提高信号检测能力和时延估计精度,减小多途影响,改善水声定位系统性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

浅海水声信道中重复累积码性能研究

针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-Accumulate针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-AccumulateRA)码作为浅海水声信道的纠错码方案。建立RA码在浅海水声信道中的仿真模型,比较其在不同浅海水声信道模型下的性能,通过水池数据传输实验研究编译码参数对RA码性能的影响,并以水下图像传输实验进一步验证该编码方案。仿真和实验结果表明：RA码在浅海水声通信系统中具有较强的纠错能力,选择合适的参数会进一步提高编码增益。与Turbo码和LDPC码的编译码复杂度对比,RA码能够实现线性时间编译码,算法复杂度低,硬件实现简单,在水声通信中具有非常好的应用前景。     

基于短波信道的无线自组网链路层协议研究

主要针对短波信道特点,利用定向天线在空分复用方面的优势,研究定向天线用于短波无线自组网的应用方案;借鉴传统无线移动自组网数据链链路层TDMA协议,提出了一种基于短波信道无线自组网的链路层协议;并通过Opent仿真软件对提出的协议进行比较分析,证明该方案具较原协议在吞吐量、时延、负载上具有一定提升。     

支持混合业务传输的蜂群无人机自组网多路访问控制协议

针对蜂群无人机自组网多优先级业务并行传输,以及高优先级业务低时延、高可靠的服务质量(QoS)需求,提出一种支持混合业务传输的多路访问控制(MAC)协议。该协议针对混合业务的QoS需求,对最高优先级业务采用多信道随机接入策略,其余优先级采用多信道忙闲接入策略,根据阈值和信道占用度对未超时分组的接入权限实时控制,并通过基于信道忙闲感知的多优先级退避机制,为各优先级业务提供了QoS保障能力。进一步综合运用排队理论、Markov建模、离散Laplace变换推导出了系统各项性能的数学表达式和各优先级业务信道接入阈值。仿真结果表明,该协议在重负载下能够有效保障高优先级业务低时延(<2 ms)、高可靠(>99%)的QoS需求及稳定的系统容量(>10 Mbit/s),性能优于区分优先级自适应抖动的多信道MAC协议和基于传输时隙分配和即时访问的混合MAC协议。     

一种水声扩频通信系统模型的仿真与分析

针对影响水声通信系统高速和高可靠性能的主要障碍问题,提出了一种改进的RAKE接收技术方案。通过研究水声信道衰落特性和水声相干多途信道模型,建立水声扩频通信系统模型,详细分析编码技术对系统性能的影响,并给出Rake接收机在不同合并方式下的仿真分析及数据。仿真结果表明,该方案能较好地解决水声数据传输中的多径干扰,是有效、可行的。     

水声信道中跳频通信系统设计与仿真

针对水声信道复杂多变和强多途等特点,建立了包括时变衰落、多途干扰和加性高斯白噪声干扰的水声信道模型,提出了一种基于非相干多频移键控(MFSK)调制的跳频通信系统方案(FH/MFSK), 描述了其仿真实现过程,给出了其在瑞利衰落和莱斯衰落水声信道下系统性能的仿真结果,并对其进行了详细分析,为水声信道中FH/MFSK系统设计的参数选取和性能优化提供参考.结果表明,FH/MFSK水下通信系统可以有效克服多途干扰,对多普勒有一定的免疫性,可以实现可靠的水下通信.