频谱切换中基于频谱感知的链路保持概率

为分析频谱感知对认知用户通信性能的影响,定量研究频谱切换中认知用户的相关参数,推导了频谱切换中基于频谱感知的链路保持概率及平均传输时间。得到认知用户在一次通信中能完成数据传输的概率和通信中的有效数据传输速率。仿真分析表明:在不同频谱环境下,基于频谱感知的频谱切换性能要比非频谱切换和基于频谱感知的信道预测方案的性能稳定,尤其是当授权用户到达率较高时更明显。此外,仿真数据表明:频谱感知中的错误信道选择概率和感知时间是影响频谱切换性能的两大重要因素。     

软合并协作频谱感知中吞吐量的优化

针对认知无线电网络中认知用户接收信噪比存在差异情况下吞吐量的优化问题,提出了基于吞吐量的软合并协作频谱感知优化方法。根据不同融合参数对认知用户吞吐量的影响,该方法首先对吞吐量方程进行了简化,其次当认知用户按照信噪比大小向融合中心发送检测统计量时,运用最优停止法确定唯一的检测时间和协作用户数,使认知用户的吞吐量取得最大值。仿真结果表明,与随机上传以及等增益软合并方法对比,软合并协作频谱感知优化算法可以显著提高认知用户吞吐量。     

高服务质量两级复用算法研究

针对空间数据系统特点和性能需求,对高级在轨系统（AOS）两级复用算法进行了研究。提出了根据包长和到达率等参数选取最优化包复用效率的时间,作为包信道复用时间上限的包信道复用算法,与根据数据实时性、帧长度、到达率自适应选择调度时隙长度和时隙数的虚拟信道（VC）复用算法,并分别从复用时延、复用效率、丢失率和吞吐量等方面进行了仿真。研究结果表明：新两级复用算法能够有效地限制处理时延,降低丢包率和丢帧率,提高复用效率和吞吐量,满足未来空间数据系统低时延和高吞吐量等服务质量（QoS）需求。     

LEO卫星移动通信系统中多业务条件下的动态信道分配策略

近年来，LEO卫星以其体积小、重量轻、链路信号传播时延短、功率损耗小和便于终端小型化等优点，受到越来越广泛的重视。然而，由于LEO卫星的速度非常快，从而引入了切换问题。当用户切换到新的卫星或波束时，原先分配的信道无法再继续使用而需要系统为其重新分配一条信道，并收回原先分配信道的过程就是切换中的信道分配。     

基于Dempster-Shafer证据理论与抗频谱感知数据篡改攻击的协作式频谱检测算法

针对恶意用户伪造认知用户或者控制已有认知用户、频谱感知数据篡改（SSDF）、使现有协作式频谱检测算法的性能大幅下降问题,提出了一种抗SSDF攻击干扰的协作式频谱检测算法。将SSDF攻击干扰分为Ⅰ类和Ⅱ类,通过Dempster-Shafer (D-S)证据理论设置用户权重和判决门限,区分Ⅰ类恶意用户、Ⅱ类恶意用户和可信用户,只使用可信的频谱检测数据进行信息融合,以判决频谱占用的情况、提高检测性能。理论分析与仿真结果表明,该算法能够有效对抗Ⅰ类和Ⅱ类 SSDF的攻击干扰,其检测性能明显优于现有D-S证据融合频谱检测算法。     

基于功率谱对消的时域相关认知跳频谱检测算法

认知跳频技术将认知无线电运用到跳频通信中,通过检测认知跳频频谱中的“频谱空穴”来更新跳频点集,避免频点碰撞,提高频谱利用率。针对频谱检测中的时域相关算法因噪声和授权信号的存在,导致频谱空穴的判定门限难以确定,从而使占用信号的检测概率较低的问题,提出了一种基于功率谱对消的时域相关算法来检测跳频谱。与未经过功率谱对消运算的传统时域相关算法相比,该算法能有效提高信号的检测概率,具有实时性好、克服白噪声不确定性、抑制授权信号干扰的优点。理论分析与仿真结果表明,基于功率谱对消的时域相关算法优于传统时域相关算法。     

基于频谱异质的多单元双向频谱拍卖算法

针对频谱资源的异质性,提出一种基于频谱异质的多单元双向频谱拍卖算法.利用双边频谱拍卖模型,从多单元拍卖和异质频谱拍卖2个方面对算法进行改进,允许买家竞买、卖家提供多个不同中心频率的异质信道,实现互不干扰买家间频谱复用.分析证明了该算法满足拍卖机制设计的3个经济学性能:个体理性、收益均衡和真实性.仿真实验结果表明,该算法在频谱拍卖效率和系统收益方面皆有良好表现.     

基于非正交复用的可见光通信系统

针对目前可见光通信系统中存在的通信可靠性与用户公平性难以满足要求的问题,提出基于非正交复用的可见光通信系统。该系统在发送端根据信道增益对用户进行功率分配,在接收端利用串行干扰消除技术进一步提高了可靠性。数值仿真结果表明,在双用户系统中,用户1在误码率为10~(-4)时有2.4 dB的性能提升,用户2也有4.7 dB左右的性能提升,可靠性明显提高,且用户间误码率差异明显低于DCO-OFDM系统,用户公平性更加良好。     

能量约束模型下两固定门限机会频谱接入算法

在从用户有能量约束的条件下,从用户的机会频谱接入需考虑减少接入过程中的能量消耗。通过为信道可用概率和传输能量电平分别设置两固定门限,并将两参量的实时观测值与固定门限值相比较,确定是否进行休眠或接入。通过仿真发现,提出的两固定门限接入方式与未设门限的接入算法相比,在从用户初始能量相同的条件下,可显著提升机会频谱接入的期望收益。     

嵌入式系统中低速组网协议的研究与设计

针对应用于嵌入式系统的低速无线网络,开发出一种工作于MAC层的基于信道切换的冲突避免协议。为基于嵌入式系统的某型手持式信息支持设备提供了点对点与点对多点的无线链路协议。围绕嵌入式系统与低速网络提供的单一信道半双工通信这一特殊环境,在碰撞避免、死锁解除、功率控制等方面做了针对性设计,并提出了相应的扩容方案。仿真及实验表明,该协议能够用较少的开销满足高突发性网络通信的需求。     

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。     

基于形态学运算的子带频谱检测算法

针对现有频谱检测算法无法解决不同信道之间的噪声基底差异的问题,提出了基于形态学运算的双门限自适应子带频谱检测算法。该算法首先利用形态学运算对信道噪声基底进行估计,将其减去后,消除了复杂噪声背景的影响;然后采用自适应双门限频谱检测算法实现子带信号的检测,当检测统计量处于两个门限之间时,采用模糊理论进行判定。仿真结果表明,该算法能够在噪声起伏较大的背景下完成子带信号检测,检测概率优于传统双门限算法和基于差分运算的双门限算法。     

OQAM/OFDM中基于干扰消除的插值信道估计

针对OQAM/OFDM系统中基于干扰消除信道估计方法采用直接插值方法时性能较差以及导频开销较大的问题,提出了OQAM/OFDM系统基于干扰消除的插值信道估计方法。该方法利用线性插值、多项式插值以及变换域插值等不同的插值方法构建插值信道估计模型,在不同导频间隔条件下的采用性能不同的插值方法来提升信道估计和系统性能。仿真结果表明,当导频间隔较小时,导频数量多,频谱效率低,但是可以采用复杂度很低的插值方法进行信道估计就可以保证估计精度。当需要提升系统频谱效率时,可以增大导频间隔以减少导频符号开销,此时需要采用估计精度更好的插值方式。     

基于路径权值的多信道负载均衡路由算法

针对水文监测系统无线Mesh网络中传输数据流量大、路由节点固定的特点,提出基于路径权值的多信道负载均衡路由算法,通过对每条链路容量进行预测,以Dijkstra准则选择最优路径,达到对负载流量均衡分配、提高网络吞吐量的目的。OPNET仿真结果表明:新算法使信道资源得到充分利用,比AODV算法网络吞吐量提高了3倍,具有更小的传输延迟。     

基于AI的电磁频谱战OODA环路优化

人工智能是电磁频谱战系统的"赋能器",能够显著提升电磁频谱战系统感知、认知、决策能力,大幅压缩OODA环时间。针对电磁频谱战OODA环路优化问题,采用智能感知、智能认知、智能决策、智能对抗等技术,优化电磁频谱战OODA环路,提升OODA环运行速度及自适应能力。介绍了人工智能技术及应用现状,构建了电磁频谱战OODA环路,重点阐述了基于人工智能的OODA环路优化方案,分析了主要智能化模型,系统总结了人工智能技术赋能电磁频谱战的发展趋势,最后给出基于人工智能的电磁频谱战总结。     

OFDM系统中ー种最大似然信道估计算法

基于正交频分复用( OFDM)技术的无线通信系统为获得较佳的系统性能,接收端必须进行信道估计。OFDM系统中基于最大似然(ML)准则的信道估计技术需要已知有效信道长度,现有ML信道估计算法没有提供一种有效的信道有效长度获取方案。本文在分析ML信道估计算法的基础上,提出利用线性搜索策略来确定信道的有效长度,提高了ML信道估计器的精度。在多径瑞利衰落信道下的仿真结果显示,该算法可以有效地跟踪有效信道长度,提高ML信道估计器的性能。     

一种改进的有限反馈准正交空时编码方案

针对广义正交空时编码利用反馈信道改善系统性能时,由于反馈量的增加导致复杂度较高而失去空时码自身优势的问题,提出了一种改进的有限反馈准正交空时分组编码（QOSTBC）方案,该方案在对编码矩阵对角化重构的同时引入了等效子信道适度旋转设计。结合水声信道模型理论和仿真分析表明,该方案在峰均功率比、实数乘、实数加计算复杂度等方面有较为明显的改进,同时进一步提高了系统的信道容量,降低了系统误码率。     

移动ad hoc网络802.11 DCF性能分析

分析了移动ad hoc网络相关衰落信道下的802．11DCF的吞吐量以及帧长度对吞吐量的影响。研究表明移动速度越高,吞吐量越低;在一定的移动速度下存在最优的帧长使得系统吞吐量最大,并且该最优值与发送节点的数目无关。     

多跳分簇自组网络的最优簇内跳数分析

多跳分簇自组网络的网络规模扩展性差、开销大,簇内跳数的选取是影响分簇网络性能的关键。综合考虑路由层簇维护和媒体介入控制层调度的开销,利用硬核泊松点过程推导网络的干扰与容量,进一步建立网络吞吐量与信道利用率模型,以吞吐量最大化为目标,以信道利用率为约束,得到最优的簇内跳数。仿真结果表明,所建立的模型能有效反映簇内跳数、节点密度等参数对干扰强度、网络吞吐量和信道利用率的影响,簇内跳数的最优值取决于路径损耗系数和节点密度。     

数传中心切换台及线路改造

主要分析了数传中心主备信道切换台及线路连接存在的一些问题，针对这些问题和工作中的新要求制定了切换台及线路改造方案，详述了数传中心主备信道切换和误码测试切换功能的实现及机房线路改造情况。