井下无线传感器网络能量空洞问题研究

提出利用虚拟多输入多输出的思想来解决煤矿无线传感器网络的能量空洞问题,并提出了一种基于能量均衡的多跳非均匀分层分簇协议MUHC;阐述了MUHC传输模型,并分析了基于MUHC的虚拟多输入多输出系统能耗。Matlab仿真结果表明,与经典的LEACH协议及EEUC协议相比,MUHC协议能够平衡整个网络的能量,延长网络生存时间,缓解能量空洞问题。     

基于动态因子均值的动态帧时隙ALOHA算法研究

动态帧时隙ALOHA算法是基于概率型的ALOHA算法的改进算法。在一定范围内,该算法识别标签时,帧时隙数能够随着标签数量的增加而动态增加;但当识别大量标签时,由于读写器硬件的限制,资源利用率和系统吞吐量大大降低。针对此问题,提出了一种基于动态因子均值估计算法的动态帧时隙ALOHA算法。首先,使用动态因子均值标签估计法对标签数量进行准确估计;然后,使用所提出的动态帧时隙ALOHA改进算法对准确估计的标签进行分组,并按照分组依次进行识别;最后,分别对动态因子均值标签估计算法和应用该标签估计算法的动态帧时隙ALOHA算法进行仿真。仿真结果表明,所提标签估计算法能够对标签进行准确的估计,使估计误差保持在5%的范围内。基于动态因子均值标签估计算法的动态帧时隙ALOHA算法能够保证30%以上的高系统利用率,而且整个识别过程所需的帧时隙数比动态帧时隙ALOHA算法下降了45%左右。     

基于分组的动态时隙ALOHA算法

详细介绍了基本ALOHA算法、时隙ALOHA算法、帧时隙ALOHA算法和动态帧时隙ALOHA算法基本原理和系统效能, 分析了上述4种算法各自特点. 提出了基于分组的动态帧时隙ALOHA算法, 该算法根据标签数量对标签进行分组, 并动态匹配最佳帧长. 仿真结果表明, 改进后算法系统具有吞吐率高、不受标签数量限制、节约帧时隙等优势.     

基于汉明重分组的动态帧时隙ALOHA 防碰撞算法

针对射频识别(RFID)系统中标签较多时动态帧时隙 ALOHA 算法识别效率快速下降的问题,在动态帧时隙 ALOHA 算法的基础上,利用标签 ID 前 M位的汉明重量对阅读器范围内标签进行分组,提出了一种基于汉明重分组的动态帧时隙 ALOHA 算法(LGDFSA),并利用 MATLAB 对它进行了仿真模拟。仿真结果表明,LGDF-SA 算法与动态帧时隙 ALOHA 算法相比,当标签数较多时,系统吞吐量提高,并趋于稳定,总操作数有所减少,系统总体效率提高。     

基于TDMA的无冲突动态时隙分配算法

针对分簇Ad Hoc网络中固定时隙分配算法信道资源浪费和竞争时隙分配算法传输延迟不固定的问题,提出一种基于时分多址接入的无冲突动态时隙分配算法。该算法根据网络负载动态调整帧长,即当网络负载增大时,增加帧长,提高信道利用率;当网络负载减小时,减少帧长,降低信道申请时延。仿真结果表明,与NEBS算法和时隙ALOHA算法相比,该算法可根据网络负载动态调整资源分配,从而提高系统的吞吐量。     

基于帧时隙ALOHA的RFID标签集合检测协议框架

大规模RFID应用需要高效的检测协议对RFID标签集合进行管理,而现有的高效检测协议大都基于帧时隙ALOHA方法。为此在总结已有文献中对于标签集合检测协议的不同描述的基础上,提出了基于帧时隙ALOHA的RFID标签集合检测协议框架：分析了协议时间度量、丢失率估算、已识别标签处理和最优检测效率问题等协议框架中的基本问题,总结了迭代识别、短响应时隙和随机响应三种典型的优化方法。针对基本的帧时隙ALOHA检测协议,本文进一步利用上述三种方法进行优化,并通过仿真实验对其效率进行了分析对比。实验结果表明,综合利用三种优化方法的协议检测效率高于已知最高检测效率的IIPS-CM协议。     

一种改进的RFID动态帧时隙ALOHA算法

射频识别(RFID)系统中,存在多个电子标签同时响应读写器的可能性,这将使得电子标签产生碰撞现象。在对帧时隙ALOHA算法分析的基础上,提出了一种改进的RFID动态帧时隙ALOHA算法。该算法通过对读写器范围内的标签数进行估计,设置最佳帧长度,使RFID系统获得最大吞吐量,从而提高标签的识别效率。仿真结果表明:与传统ALOHA算法相比,性能有明显改善。     

一种改进的帧时隙ALOHA防碰撞算法研究与实现

防碰撞算法是RFID系统中需要解决的关键技术。首先对帧时隙ALOHA防碰撞算法进行了分析,针对帧时隙ALOHA算法的局限性,提出了一种基于分组机制的动态帧时隙算法,并在.NET平台下对原算法和改进算法进行了仿真实验,仿真结果表明,改进后算法可以提高RFID系统吞吐率。     

一种改进的ALOHA防碰撞算法

针对现有动态帧时隙ALOHA防碰撞算法在射频识别系统中的标签识别效率最高只能达36.8%的问题,利用标签码元序列的唯一性,改进经典的动态帧时隙ALOHA防碰撞算法中随机选择时隙的方式,提出一种基于标签码元的碰撞序列进行时隙选择的方法,有效降低了标签碰撞的概率,从而提高系统识别效率。仿真结果表明改进的ALOHA标签防碰撞算法识别效率最低为37.5%,随着实际标签数目与碰撞位序列所能确定的标签数目越接近,识别效率越高,最高能达到100%,明显优于现有的动态帧时隙ALOHA算法。     

基于Hash函数的RFID系统防碰撞算法的研究

防碰撞算法是RFID系统的关键技术之一;针对动态帧时隙ALOHA算法(EDFSA)的局限性,提出了一种基于Hash函数的防碰撞算法;在算法中,标签通过Hash函数选择时隙发送信息,阅读器通过精确的标签数目估计方法来动态改变帧长度,从而提高了系统识别效率;文中详细介绍了算法设计流程,通过建立数学模型对算法进行分析,证明了系统识别效率期望值突破了36.8%的限制,仿真实验进一步证明了该算法在识别大量标签时效率明显优于动态帧时隙ALOHA算法.     

基于Markov链模型的卫星无线分组抗干扰网络性能分析

设计了一种新的基于自适应调零天线阵的分组无线网络低轨小卫星(LEO)接收机系统。本自适应阵列接收机级联了扩频、自适应调零和变换域滤波三种抗干扰技术。为了发挥系统优势,提出了导码信道辅助的扩频方案。建立了马尔可夫链模型,详细讨论了这种扩频时隙ALOHA协议的吞吐量和延迟性能。结果表明,网络的吞吐量与延迟特性均得到显著改善,当阵列天线数为8时,吞吐量与标准的时隙ALOHA协议相比增加了125%。     

基于分组的动态帧时隙ALOHA防碰撞算法研究

在RFID系统中,由标签引起的冲突一直是影响RFID系统性能的重要因素.为了进一步提高RFID系统中电子标签的识别效率,在对现有的ALOHA算法分析的基础上,提出了一种改进的分组动态帧时隙ALOHA算法.该算法通过改变标签分组的方法提高了阅读器识别标签的效率.当标签数量大于256时,该算法能有效地减少阅读器的识别时间,提高了RFID系统的标签识别效率.仿真结果表明:当标签数为1000时,该算法比基本帧时隙ALOHA算法和动态帧时隙ALOHA算法所用时隙数分别减少了43％和39％.     

基于信号强度的分组帧时隙ALOHA防碰撞算法

针对现有ALOHA防碰撞算法存在系统吞吐量低下的问题,利用射频识别阅读器和标签之间的信号能量传输特点,对帧时隙ALOHA算法( FSA)进行改进,提出一种分组帧时隙ALOHA防碰撞算法。根据接收信号能量的强度将标签均匀分布到帧时隙中进行分组应答,从而降低标签碰撞概率。仿真实验结果表明,在标签数与帧时隙数之比小于1.8的情况下,该算法最大系统吞吐量可达50%,优于FSA算法及碰撞分组算法。     

基于强化学习的无人机网络资源分配研究

以无人机网络的资源分配为研究对象,研究了基于强化学习的多无人机网络动态时隙分配方案,在无人机网络中,合理地分配时隙资源对改善无人机资源利用率具有重要意义;针对动态时隙分配问题,根据调度问题的限制条件,建立了多无人机网络时隙分配模型,提出了一种基于近端策略优化(PPO)强化学习算法的时隙分配方案,并进行强化学习算法的环境映射,建立马尔可夫决策过程(MDP)模型与强化学习算法接口相匹配;在gym仿真环境下进行模型训练,对提出的时隙分配方案进行验证,仿真结果验证了基于近端策略优化强化学习算法的时隙分配方案在多无人机网络环境下可以高效进行时隙分配,提高网络信道利用率,提出的方案可以根据实际需求适当缩短训练时间得到较优分配结果。     

基于自适应分组的帧时隙ALOHA算法在RFID中的研究

RFID利用无线射频技术来自动识别标签物品,它能快速、实时、准确地采集和处理信息。防碰撞技术是RFID系统的一项关键技术。现有的防碰撞算法可分为两类：基于ALOHA的防碰撞算法和基于二叉树的防碰撞算法。基于ALO-HA的防碰撞算法存在标签饥饿的问题;基于二进制树的防碰撞算法其算法性能受标签识别码长度的影响。文中提出了一种基于白适应分组的帧时隙ALOHA算法——AsFsA。仿真结果表明,当标签数目非常大时,该算法的防碰撞性能依然优于现有的帧时隙ALOHA算法。     

基于RFID电子标签的ALOHA防冲突算法研究

RFID系统中,阅读器同时与多个标签进行数据交换时会发生冲突,ALOHA算法是不确定性的防冲突算法,针对目前ALOHA算法在电子标签数量较多的情况下传输延时大,数据传输率不高,时隙帧的调整不灵活等问题,在动态帧时隙ALOHA算法的基础上提出了一种改进的算法,改进的算法通过对标签进行更准确的估计来提早调整帧长,通过仿真和比较,得到较好的效果.     

面向EPC Gen2标准的RFID标签分组多位隙并行识别协议

在分析EPCglobal UHF class1 generation2和基于DFSA协议的高速标签识别算法的基础上,采用位隙FSA协议标签响应标志位隙的设置方法,通过在标签上设置一个组位隙响应标志字,提出了一种EPC Gen2 标准下的RFID标签分组多位隙并行识别协议GMBPIP,设计了一条新的分组查询命令和基于DFSA的多组标签并行识别协议流程,从理论上了分析GMBPIP协议的性能,并使用EPC Gen2 标准协议时间参数进行了仿真实验。结果表明,GMBPIP协议在不增加标签太多计算负担的情况下,能够在EPC Gen2标准下有效降低时隙空闲率和冲突率,提高了标签的识别率、时隙利用率;平均识别率不仅突破了帧时隙ALOHA协议最高36.8%的瓶颈,而且高于目前文献所述同类算法的性能指标,达到了70.95%~81.61%。GMBPIP可以作为低成本RFID系统高速识别大量被动标签的支撑协议。     

RFID动态帧时隙防冲撞改进算法研究

射频识别系统中多个标签同时应答会引起数据碰撞。为解决标签碰撞问题,考虑到动态帧时隙算法中标签估计误差对系统效率的影响,提出一种基于动态调整帧时隙的改进算法——FBC_DFSA(Feedback Check_Dynamic Frame Slot ALOHA)。该算法在使用估计方法进行标签检测的基础上,将反馈每轮的检测结果与估计值相比较,然后根据误差结果适当地调整下轮的帧长,从而改善吞吐率。仿真结果证明,该算法进一步改进了动态帧时隙算法的性能,特别是当标签量较大时效率更加稳定。     

一种用于RFID系统中的帧长度调整方法

文中提出了一种帧长度调整算法,针对于RFID系统中,使用了帧时隙ALOHA算法作为防碰撞方案的情况。该方法利用一帧周期中碰撞及正确接收的信息推测阅读器有效范围内可能存在的标签数目,从而指导阅读器设定适当的值继续下一帧清点。通过仿真,表明该方法可应用于实际的帧时隙ALOHA算法中,辅助实现多标签的清点,该算法容易实现,且可满足对标签信息的实时处理。     

基于定长时隙的多跳Ad Hoc网络DCF协议马尔可夫链模型

指出了现有的基于不定长时隙的DCF协议马尔可夫链模型的局限性,并在详细分析多跳ad hoc 网络环境中DCF 协议建模的难点问题基础上,提出了一种基于定长时隙的多跳ad hoc 网络DCF 协议马尔可夫链模型.通过模型的求解,得到了反映多跳ad hoc 网络饱和吞吐量性能的相关性能指标的理论值,并结合GloMoSim 网络仿真环境中的仿真实验,证明了模型的有效性.