车联网无线链路传输数据业务性能评估

为了评估车联网无线链路传输数据业务的能力,提出结合车辆运动模式和数据业务传输特点的车联网链路传输性能评估模型.通过蒙特卡罗仿真统计得到链路剩余生命时间分布和数据业务传输时间分布,利用分布解析推导车联网链路成功传输概率,并建立链路传输性能评估模型.在基于Matlab/Simulink的TrueTime工具箱搭建的仿真平台上,使用模型评估常用Ad hoc路由协议基于距离矢量自组织和基于路由预测所建路径的传输性能.实验结果显示,链路性能模型能有效评估不同路由协议建立链路在不同移动速度下传输数据业务的能力.     

非抢占优先权轮询系统特性分析

本文讨论的是一种多站点通信系统的优先权链路调度算法，调度模型采用具有非抢占优先权的轮询机制，队列服务采用完全服务方式。文章利用嵌入马尔可夫链和概率母函数方法，解析出了非对称情形下系统的平均周期时间以及一般队列和中心队列的平均排队队长表达式，并利用计算机仿真实验验证了结果的正确性。     

基于生命旋回-权马尔可夫的径流预测模型

针对生命旋回预测模型不能反映河川径流周期性和波动性变化的特点,将其与权马尔可夫链结合,提出了一种精度较高的预报模型——生命旋回-权马尔可夫链组合模型.该模型用生命旋回模型预报河川径流的趋势项变化,由权马尔可夫链对径流残差序列进行修正,进行预测时采用等维信息方法处理,在此基础上对黄河龙门水文站径流进行预测,拟合精度为86.97%,合格率为86.78%,表明该模型可以用于径流预测.此外,对求解生命旋回模型的方法作出了改进,经研究表明,该方法实用可行.     

一种适用于双卫星系统窄带LMS信道的状态模型

针对单卫星系统业务有效性低和状态模型使用场景有限的问题,根据全球导航卫星系统实测数据提取的模型参数提出一种适用于更多场景的陆地移动卫星信道状态模型。基于一阶马尔可夫链和半马尔可夫链实现双卫星的联合状态序列,研究各种仰角组合和方位角分离下状态序列的相关系数、状态概率及状态持续时间的统计特性。仿真结果表明,与实测值比较,对数正态拟合的半马尔可夫模型能更精确、有效地描述双卫星传播信道的状态,且在不同信道环境的各种星座下具有更好的适用性,可用于多星信道模型的建立和系统性能分析。     

基于多维AR模型的风速时程模拟

目的 生成空间多点的顺风向风速时程,比较不同阶AR模型的模拟效果,评价由BIC准则判定的AR模型最优阶数的合理性.方法 根据工程中普遍采用的顺风向脉动风速谱,利用MATLAB软件编制空间多点风速时程的自回归线性模型程序,并嵌入BIC准则以判定多维AR模型的最优阶数,使用不同阶模型对风场进行模拟并比较各阶模型的模拟效果.结果 通过对西堠门大桥风场的模拟发现,BIC准则判定得到的AR模型最优阶数为2阶,同时2阶模型取得了不错的模拟效果;不同阶模型的模拟效果有较大差异,1阶模型离散性较大,6阶、8阶模型模拟精度稍好,4阶模型模拟效果最好.结论 BIC准则判定得到的AR模型最优阶数偏低,但根据其最优阶数进行的模拟也可取得不错的模拟效果;模型阶数对模拟效果有很大影响,阶数过低将导致结果离散性较大,阶数过高并不一定取得更高的模拟精度,选择合理的模型阶数既可取得最优的模拟效果又可节省计算时间.     

移动D2D网络中基于链路状态预测的资源分配算法

为提高D2D链路稳定性，提出一种基于链路状态预测的资源分配与模式选择算法。该算法在D2D链路发生断裂或同频干扰之前进行传输模式选择及资源分配，保证链路连通性。仿真结果表明，该算法可以有效减少链路断裂或遭受同频干扰时间，维持链路稳定性。     

多目标融合势博弈无线自组网络拓扑控制算法

针对基于博弈论的无线自组网络拓扑控制算法存在个别"瓶颈节点"负载不均衡、冗余链路多、生存时间短的问题,提出了一种多目标融合的网络拓扑控制算法。首先通过分析网络的连通性、节点发射功率、剩余能量、节点度、链路质量和链路长度对节点负载的影响,设计了一种改进的综合效用函数;建立多目标融合的网络拓扑控制势博弈模型,并证明该模型是序数势博弈且存在纳什均衡解;在维持网络k-连通的基础上,再采用最小路集算法对博弈后的网络拓扑链路进行优化,剔除冗余链路。仿真实验及对比分析结果表明,所提算法在保证网络连通性的前提下,实现了网络负载均衡,消除了冗余链路,生存时间相较于分布式能耗均衡拓扑控制算法、能量平衡拓扑控制博弈算法和节能容错拓扑控制博弈算法分别提升了25.4%、92.6%、36.8%。     

低轨卫星移动通信系统馈电链路切换方案

研究了无星际链路低轨卫星移动通信系统中的馈电链路的切换问题,提出了两种馈电切换方案-最短馈电链路切换方案和最长可视时间切换方案。结合两种已有的用户链路切换准则,在构造的非均匀分布全国话务密度模型上进行了系统仿真。仿真结果表明馈电链路切换方案对系统开销影响较大,选择最长可视时间馈电链路切换方案,可以减少切换带来的信令开销,提高服务质量,具有较高的参考和实用价值。     

多种多翼吸引子共存的新型三维分数阶混沌系统

自然界的物理现象大多以分数阶的形式存在,整数阶微分方程正好是分数阶微分方程的特例.与整数阶模型相比,分数阶模型更接近真实的世界,具有更诱人的发展前景.为使分数阶混沌系统中共存的多翼混沌吸引子类型更加丰富,提出了一个新型三维分数阶混沌系统,此系统最大的特点是具有多种多翼混沌吸引子共存,即双翼、三翼和四翼混沌吸引子共存.通过相图、Lyapunov指数谱、分岔图等数值仿真,分析了系统的动力学特性,给出了其存在混沌吸引子的必要条件,即q>0.822 4.固定参数,阶数q=0.98时,系统有双翼、双翼、四翼等混沌吸引子共存;q=0.83时,系统有双翼、三翼、四翼等混沌吸引子共存,表明了系统具有丰富的混沌特性.对系统进行了Multisim模拟电路仿真,仿真结果与数值分析相符,进一步验证了其混沌行为.采用分数阶Lyapunov稳定性理论以及定理1,设计了系统的自适应同步控制器,仿真表明响应系统与驱动系统在0.2 s内达到同步,在0.2 s内完成对未知参数的识别,因此,所设计的控制器是有效的.     

基于多核计算的雷达并行仿真结构

针对顺序仿真结构下回波生成与信号处理环节软件仿真速度慢等瓶颈问题,提出一种基于多核处理器共享内存的多数据链路计算模型,通过构建多数据链路并行仿真的方法提升软件仿真效率。根据同一调度间隔内各雷达事件相互独立的特性,从数据划分、任务分配、时间同步及负载监测与度量等层面上进行阐述。仿真结果表明,该方法与传统的雷达串行仿真相比,数据帧处理平均时间可以降低37.5%,数据帧处理加速比曲线表现出良好的仿真加速特性,大大缩减雷达系统仿真时间。     

基于门控循环单元的链路质量预测

链路质量预测可以为上层路由协议选择高质量的无线链路进行通信提供依据。采用手肘法优化的K-means++算法,在此基础上自适应划分链路质量等级;选择RSSI均值、LQI均值以及SNR均值作为链路质量参数;基于Catboost评估链路质量,采用网格搜索法优化CatBoost超参数;使用滑动时间窗口得到链路质量时间序列样本集,使用 GRU提取链路质量的时序信息,将时序信息输入支持向量回归预测得到下一时刻链路质量等级。在室内、走廊以及停车场三个场景下实验表明,与基于小波神经网络、循环神经网络和随机向量函数链等方法构建的链路质量预测模型相比,本文提出的方法有更高的预测准确率。     

Ad hoc网络上多描述编码视频的P2P传输

为了降低无线网络的高动态性和无线信道的高误码率给无线移动网络传输实时视频带来的限制,本文在Adhoc网络中研究了一种以纯P2P模式传输多描述编码视频的方法,以提高无线移动网络上的视频传输效率和质量。     

基于动态贝叶斯网络的WSNs链路质量预测

无线传感器网络中,链路质量预测为数据可靠传输和上层网络协议性能的提高提供支撑。为进一步提高链路质量预测的准确性,提出基于动态贝叶斯网络（dynamic Bayesian networks,DBN）的链路质量预测机制。为避免单一评价指标的片面性,从链路信号质量、链路稳定性及非对称性3方面综合评价链路质量;采用K-means聚类算法对参数进行离散化预处理,得到各参数的离散区间;采用熵值法确定各参数的权重,以消除参数权重计算中主观因素的干扰;为避免最大隶属原则的缺陷,采用非对称贴近度分析法构建综合性的链路质量等级指标;借助贝叶斯网络（Bayesian networks,BN）处理不确定性问题的优势和BN分类器在分类上的良好性能,确定DBN的初始网络和转移网络,采用EM算法进行DBN模型的参数学习,从而构建了基于DBN的链路质量预测模型。实验结果表明了采用非对称贴近度分析法划分链路质量等级的合理性与DBN链路质量预测模型的合理性;与4C及FLI预测模型相比,本文模型具有更高的预测准确度。采用链路信号质量、链路稳定性及非对称性3个指标评价链路质量,采用DBN构建预测模型,可得到更准确及鲁棒性更好的链路质量预测结果。     

网络连通度约束下低开销的拓扑控制

为实现网络开销与网络连通度的权衡设计,分别基于链路添加和链路删除提出2个启发式的拓扑构建算法.通过采用网络图的代数连通度,并定义无线链路的连通度开销比这一新的拓扑度量,计算每条链路在拓扑优化中的权值.所提的启发式算法可根据该链路权值进行无线链路的添加或删除.设计了若干网络开销函数,以满足不同的网络场景.仿真结果表明,所提的启发式算法能够生成低开销的网络拓扑,同时满足给定的连通度约束.     

基于信息功能链的军事通信网络拓扑抗毁性评估方法

为更加准确地评估军事通信网络(military communication network,MCN)拓扑抗毁性(topology survivability,TS),建立了基于节点功能类型的MCN拓扑模型;给出了T-CPUE(transport-collect,process,use,effect)信息功能链的概念,定义MCN拓扑抗毁性为使T-CPUE信息功能链保持连通的能力;分别基于节点连通度、链路结合度、节点重要度、链路重要度和T-CPUE信息功能链的连通度,提出了的5种MCN拓扑抗毁性指标。以某体系作战通信网络为例,分析了在逐渐移除最大度节点和最重要节点的策略下,网络的各种拓扑抗毁性随移除节点数的变化情况,验证了所提方法的合理性和有效性。     

基于拟合HOSBM的邮件网络稳定链接的预测方法

为提高邮件通联网络中稳定链接预测的准确度,针对邮件通联网络中议题小组结构所具有的可重叠性和层次性特点,提出一种邮件通联网络边演化模型框架HOSBM,并给出HOSBM的似然估计函数;结合使用马尔科夫链蒙特卡洛算法,通过计算生成链接的可信度对邮件通联网络中的稳定链接进行预测.Enron邮件数据集上的实验结果表明,相比基于邻近度CN的链接预测法,基于拟合HOSBM的预测方法具有较高的预测精度和预测准确性.     

基于半定松弛优化估计的无线传感网络定位

针对复杂环境下的无线传感节点位置定位精度的问题,提出一种基于无迹卡尔曼滤波的半定松弛优化估计（SC-SDP）算法,以实现无线传感器网络中节点位置的准确估计。文章基于半定松弛优化估计定位技术,建立系统模型并将其作为一个优化问题,通过寻找初始非凸目标函数的更低下界来重新阐述优化问题,将非线性和非凸问题分别松弛优化,得到次优化解;采用无迹卡尔曼算法过滤其噪声,获得一个可更准确地捕捉真实均值和协方差的滤波器,并且利用无轨迹转换使高斯输入信号精确到三阶,非高斯输入信号精确到二阶。大量的实验结果分析表明:SC-SDP算法在无线传感器网络的定位误差（RMSE）要优于GM-SDP算法、WLS算法以及CRLB算法的定位误差,提高了无线传感器网络的定位精度;半定松弛化算法的抗干扰性得到改善。     

无线航空电子内部通信网络协议现状与分析

为了制定无线航空电子内部通信（WAIC）网络协议,参考网络通信5层协议模型、机载有线通信网络可靠性安全性要求、工业无线网络协议及WAIC网络最新研究成果,提出了WAIC网络系统模型,包括应用模型、拓扑模型和通信协议模型,并对WAIC网络通信协议各层技术难点和解决方法进行了深入的研究.物理层使用4.2~4.4 GHz频段,通过正交频分复用技术提高抗干扰能力,高低速分别选用正交振幅调制和正交相移键控编码方式;数据链路层使用被动式邻居发现策略、时分多路访问调度方式和主备信道传输机制;网络层使用静态图路由协议,提供一次链路故障冗余;传输层使用无连接传输服务,基于双向认证的接入控制以及数据加密机制;应用层使用匿名消息签署协议将应用与网络解耦,提高WAIC网络应用模式的多样性和兼容性.     

使用改进灰色模型的WSN数据压缩方法

针对数据压缩方法计算复杂度高、压缩效率和数据恢复准确率较低的情况,提出一种基于簇头-基站分离式结构的无线传感器网络（WSN）数据压缩方法.该方法在WSN单层分簇结构的基础上,首先要求感知节点等时间间隔采集数据,并分段发送;然后采用原有空间相关性数据压缩方法对簇头节点接收的数据进行空间噪声及冗余的消除;最后在基站采用改进的灰色模型进行数据恢复.另外,通过实验分析不同段长及压缩率情况下,灰色模型、灰色马尔可夫链模型以及改进的灰色模型对数据的恢复效果,给出算法的最优模型和段长.仿真结果表明,提出的方法较已有线性类WSN数据压缩方法可显著提高压缩精度和效率.