改进的紫外光通信时分复用组网方法

针对目前紫外光通信组网采用的时分复用(TDM)技术随着节点增加存在排队等待时延长、链路利用率低、网络吞吐量不理想等问题,提出了改进的时分复用组网方法。该方法基于紫外光通信垂直收发模型,通过考虑功率因素的加权算法选取中心节点辐射成相邻小区,用分段时隙方法给相邻小区分配不同时隙段,让相距较远小区内的节点对时隙重复使用,解决了节点增加与时隙有限的矛盾。仿真分析表明,该方法相比TDM在网络节点数为40时的信息排队等待时延降低了4ms,链路利用率提高了2.7%,网络吞吐量增加了1800bit/s。     

基于扫描激光雷达的列车速度测量系统

针对传统列车速度测量装置存在量程小、调试复杂等问题,基于扫描激光雷达技术,设计了一套适用于高速列车动态限界测量的列车速度测量系统。将扫描激光雷达固定在距列车10m 左右的位置上,根据激光脉冲飞行时间测距原理,沿列车行驶方向对进入扫描范围内的列车车身逐点扫描,获得由测量点组成的车身轮廓信息;通过最小二乘拟合车厢测量点,得到列车行驶轨迹,确定列车行驶方向;采用分段线性差值确定相邻两次测量周期内列车行驶的距离,完成列车速度的测量。结果表明:该测速系统操作方便,量程可达600km/h,测速误差控制在1.2%以内,可以满足高速列车速度测量需求。     

基于P2P架构的分布式虚拟环境中一种状态消息的随机分发方法

针对基于P2P通信架构的分布式虚拟环境中的视图一致性问题,在分析有限的网络带宽等影响因素的基础上,提出了一种随机广播算法进行状态消息分发.该算法需预先建立随机几何图结构,并利用给出的通信限制时延进行状态更新消息的发送.结合基于贪心的路由选择算法,通过已获得状态更新消息的节点转发,进而确定节点间的转发路由,获得节点间具有较少通信时延的消息传播时间.经实验分析及验证表明,该算法与其他几种算法相比较而言,在很大程度上减少了时空不一致性事件率,提高了系统性能.     

通信时延下无人机群集系统分群控制算法

针对存在通信时延的无人机群集系统分群控制问题,设计了基于蚁群算法的协同分群控制算法。借鉴蚁群算法概率公式,利用个体自身位置信息和存在通信时延的任务信息(期望子群规模和群目标运动信息),设计了子群数量和规模可控、结构和速度调整较小的分群策略;将存在通信时延的群目标运动信息融入协同分群控制律中,实现了子群速度动态可控的分群,并利用Lyapunov稳定性定理和LaSalle不变性原理进行了稳定性分析;通过仿真实验进行了方法的有效性验证。结果表明,在通信时延约束下,所设计算法能够使群集系统实现结构和速度调整较小的可控分群行为。     

利用A2C-ac的城轨车车通信资源分配算法

在城市轨道交通列车控制系统中,车车(T2T)通信作为新一代列车通信模式,利用列车间直接通信来降低通信时延,提高列车运行效率。在T2T通信与车地(T2G)通信并存场景下,针对复用T2G链路产生的干扰问题,在保证用户通信质量的前提下,该文提出一种基于多智能体深度强化学习(MADRL)的改进优势演员-评论家(A2C-ac)资源分配算法。首先以系统吞吐量为优化目标,以T2T通信发送端为智能体,策略网络采用分层输出结构指导智能体选择需复用的频谱资源和功率水平,然后智能体做出相应动作并与T2T通信环境交互,得到该时隙下T2G用户和T2T用户吞吐量,价值网络对两者分别评价,利用权重因子β为每个智能体定制化加权时序差分(TD)误差,以此来灵活优化神经网络参数。最后,智能体根据训练好的模型联合选出最佳的频谱资源和功率水平。仿真结果表明,该算法相较于A2C算法和深度Q网络(DQN)算法,在收敛速度、T2T成功接入率、吞吐量等方面均有明显提升。     

基于Verilog HDL的高效状态机设计

用Verilog HDL(硬件描述语言)进行有限状态机电路设计,由于设计方法不同,综合出来的电路结构、速度、面积和时延特性都会有很大的差别,甚至某些臃肿的电路还会产生难以预料的问题。因此,很有必要深入探讨在用Verilog HDL进行有限状态机设计中,如何简化电路结构、优化电路设计的问题。文中根据有限状态机的设计原理,描述了有限状态机设计的几种设计方法,分析了影响状态机设计时延、速度和电路综合面积问题,提出了一种高效状态机设计方法,并给出了基于Veril-og HDL程序综合得到的电路图,验证了方法的正确性。     

基于轨道电路的铁路道口列车测速系统设计

为了实现铁路道口列车接近定时报警,提出了一种基于轨道电路的列车测速系统设计方法。在铁路道口的远端设置两段相邻的25 m轨道电路,列车接近时,两段轨道电路依次动作。采用单片机电路测出两段轨道电路动作的时间间隔,即可计算出列车的行驶速度。将列车的速度信息发送给道口控制中心,确定道口合理的关闭时机。实验结果表明,测速精度可达到0.1 m/s,能够满足系统的要求。     

基于GPS/GSM的无线列车调度系统研究

目前中国铁路正面临着运行速度提升与智能化管理的全面升级。根据对目前国内外高速列车的定位及智能化调度方式的研究,提出基于GPS/GSM网络的无线列车调度系统。该系统由上位机、通信控制器、GSM模块、GPS模块及智能列车构成。上位机软件通过串口向通信控制器下传命令,同时该控制器也向上位机发送通信状态及列车的运行信息,列车上的通信控制器收到GSM模块中的语言及数字命令之后再通过串口发送给列车,用于完成列车运行路线的远程控制。     

研究地铁无线通信与信号和车辆的测试方法

本文讨论地铁无线通信与信号和车辆的测试方法,检验通信无线子系统能否准确的为行车调度和车场调度与所管辖的每列列车进行通信.     

一种时延受限、低代价的组播路由算法

在通信中,可靠性和效率始终是一对矛盾,因此通信工作者们往往在满足用户可靠性需求时,寻求一种效率较高的通信方式.文中基于单播时延受限的路由算法,提出一组播种算法,使用该算法能满足用户时延要求.仿真结果表明,和同类算法比较,该算法具有时间复杂度低、代价小,易于集成到现有因特网路由协议中.     

基于一致性算法的微网无功控制及延时算法优化

针对孤岛微电网中无功功率分配、通讯延时等问题,文中提出了一种基于一致性算法的分层控制算法。各分布式电源在时钟周期下与相邻的分布式电源交换电压信息,通过本地电压一致性算法得到全网平均电压值,可随迭代周期更新电压状态值,以实现各分布式电源无功功率的精确分配。电压一致性算法中,本地节点与相邻节点存在通讯延时,由微电网系统的拓扑结构可得到相邻节点间最大通讯延时时间,并由PI算法动态补偿延时误差。在MATLAB/Simulink平台搭建孤岛型微电网仿真模型,实验结果证明了控制策略的有效性。     

Performance improvements of communication-based train control (CBTC) systems with unreliable wireless networks

Communication-based train control (CBTC) uses wireless networks, such as wireless local area networks (WLANs), to transmit trains status and control commands. CBTC systems have stringent requirements for train-ground communications, as the train control system depends on the accurate, timely and reliable data over the communication links. However, since WLANs are not originally designed for high mobility environment, random packet delay and losses are inevitable in WLAN-based CBTC systems, which could result in unnecessary traction, brake or even emergency brake of trains, losses of line capacity and passenger satisfaction. In this paper, we study the impacts of random packet delay on the performance of CBTC systems, and propose a novel scheme to improve the CBTC performance by mitigating the impacts of random packet delay. Unlike the existing works that only consider a single train, we consider a group of trains in CBTC systems to improve the CBTC performance. Extensive field test and simulation results are presented. We show that the current adopted control scheme in CBTC systems needs to keep stability and performance under transmission delays through increasing the distance between trains in steady state which means cost of line capacity. By contrast, our proposed scheme can significantly improve the CBTC performance.     

基于选择的遗传算法在列车运行调整中的研究

针对列车运行的特点,将降低列车群的总晚点时间和提高相邻列车对客流的吸纳水平作为性能指标,通过对复线列车运行控制优化模型的分析,引入基于选择的遗传算法;并且利用基于选择的遗传算法对列车运行调整这一问题进行优化,为列车运行调整优化引入一种新的方法。     

软件定义时分波分复用无源光网络中基于带宽预测的资源分配策略

针对时分波分复用无源光网络(TWDM-PON)多个光线路终端(OLT)间资源缺乏协同集中调度问题,该文提出一种带有软件定义的基于带宽预测的资源分配策略(RABP)。在光线路终端间,设计粒子群优化的BP神经网络模型预测各光线路终端所需带宽,避免了控制器与光线路终端信息交互时延对资源分配实时性的影响;其次,在光线路终端内,动态设定滑动周期并基于光网络单元授权信息实时统计资源池共享带宽,同时,设计负载均衡的波长调度机制实现多波长的高效利用。仿真结果表明,该策略提高了信道资源利用率,降低了平均包时延。     

一种脉组间步进频雷达速度估计误差的改进方法

在脉组间步进频信号的脉组内利用傅里叶变换测速时,针对测速误差对合成距离像的影响,提出了二分迭代法。该方法通过log2N次迭代操作便可使测速精度提高N倍(N为脉组个数),通过相关补偿后的合成距离像的走动不超过半个距离分辨单元。此外,由于测速精度提高速率是以2为底的指数增长,且每次迭代为脉组内FFT操作,因此该方法具有较少的运算量。仿真实验验证了该方法的有效性。     

转发式欺骗干扰时延控制算法

无人机卫星导航欺骗技术在现代导航战中越来越受到广泛的关注，其中转发式欺骗干扰因其无需获得信号结构的先验知识，在军码导航领域比生成式欺骗干扰更具使用价值。目前的军码转发信号普遍以转发接收天线点的位置坐标作为基础进行定点静止转发，在对无人机欺骗干扰时，信号置信度不高，干扰效果不佳。提出一种转发干扰时延算法，根据转发坐标需求计算不同卫星信号的时延量，可根据欺骗策略实时调整转发坐标，提高干扰成功率。最后通过实验验证，提出的时延算法得到的转发坐标误差在米级范围，验证了算法的正确性。     

基于循环匹配追踪的稀疏重构时延估计算法

在单样本(SMV)、低信噪比条件下,稀疏重构方法可提升时延估计精度,但现有的重构算法在支撑集元素的选择中存在错选和漏选的情况,从而导致估计精度受限。针对上述问题,该文提出一种基于循环匹配追踪(LMP)的稀疏重构时延估计算法。该方法引入了“循环删除,匹配添加”的思想,有效提升了直达径的估计精度。算法首先建立信道冲激响应稀疏表示模型;然后在获得初始支撑集的前提下,先循环删除支撑集内的元素,再从支撑集补集中依据与当前残差内积值最大来匹配添加新元素,直至残差内积基本不变;最后利用时延值与稀疏支撑集的关系得到了时延的估计值。仿真结果表明,所提算法相比于传统稀疏重构时延估计算法具有更高的估计精度。同时基于USRP平台,利用实际信号对所提算法进行了有效性验证。     

Packet network simulation: speedup and accuracy versus timinggranularity

This paper describes a new technique that can speedup simulation of high-speed, wide-area packet networks by one to two orders of magnitude. Speedup is achieved by coarsening the representation of network traffic from packet-by-packet to train-by-train, where a train represents a cluster of closely spaced packets. Coarsening the timing granularity creates longer trains and makes the simulation proceed more quickly since the cost of processing trains is independent of train size. Coarsening the timing granularity introduces, of course, a degree of approximation. This paper presents experiments that evaluate our coarse time-grain simulation technique for first in/first out (FIFO) switched, TCP/IP, and asynchronous transfer mode (ATM) networks carrying a mix of data and streaming traffic. We show that delay, throughput, and loss rate can frequently be estimated within a few percent via coarse time-grain simulation. This paper also describes how to apply coarse time-grain simulation to other switch disciplines. Finally, this paper introduces three more simulation techniques which together can double the performance of well written packet simulators without trading with the simulation accuracy. These techniques reduce the number of outstanding simulation events and reduce the cost of manipulating the event list     

基于AVR单片机的时间继电器的设计

传统的时间继电器用振荡电路来完成延时功能,其时间的长短由RC时间常数确定,存在误差而且延时时间不方便调。在自动化工业控制系统中,采用传统时间继电器组成不同控制电路,一旦组装完成,其功能就无法更改,维护非常困难。基于此,详细介绍了利用atmega128单片机设计时间继电器的方法,解决了如何处理时间精度和方便调整时间的问题,该时间继电器是以AVR单片机为核心组成的小系统控制三路继电器,可以设定一天中的时间为继电器的开启时间和关闭时间,一共可以设定两组定时模式,延时开的模式和延时关的模式,并具有时间设定功能,用户可以根据实际情况设定需要延时的时间。