用于紫外光通信组网的改进加权算法

针对已有加权算法在紫外光通信组网运用中存在的结构划分不均衡、不稳定和不准确等问题,提出一种改进的加权算法。改进算法基于能量损耗模型确定合理的小区数划分,并将节点间的相对移动性考虑到功率变化因素中计算通信连接时间。仿真分析表明,改进算法提高了网络的稳定性,中心节点的选择更趋于均衡化,可以进一步改善紫外光通信网络的性能。     

紫外光通信

美国ＧＴＥ公司为美军研制了一种新型隐蔽式紫外光通信系统。这种系统不易被探测和截收,适用于多种近距离抗干扰通信环境,尤其适用于特别行动和低裂度冲突,是满足战术通信要求的理想手段。 工程技术人员在工程中对紫外光指挥、控制和通信进行的试验表明,话音和数据性能很好,而且不受远方电子干扰的影响。同时,由于紫外光通信的作用距离受限于大气层,这使得对手即使在当地也很难截收紫外光通信信号。 紫外光传输的优点之一是系统的辐射功率可根据通信距离要求而减至最小,常规无线电设备不能探测或干扰采用紫外光技术的远方台站的通信…     

一种用于紫外光通信网络的改进蚁群算法

由于紫外光通信网络信道时变性强,需要对应的自适应路由来解决组网过程中出现的网络传输时延大和节点能量消耗不均衡等问题。基于蚁群优化（ACO）算法,提出了一种用于紫外光通信网络中的改进ACO算法。该算法将网络节点能量引入到ACO算法状态转移概率公式中,并通过Mat l ab软件仿真分析了算法在不同收发角度、发射功率和数据传输速率条件下的时延性能。仿真结果表明：与ACO算法相比,当收发仰角为50°时,所提算法的时延降低了1 s,收敛速度提升了28%,收敛路径的平均剩余能量也明显提高,有效地延长了网络的生存周期。     

基于APD的紫外光语音通信系统设计

设计了一套基于雪崩光电二极管(APD)的紫外光语音通信系统,系统分为硬件电路、软件和光学系统三个部分.采用先进多带激励(AMBE)编码和开关键控(OOK)调制技术,使语音通信速率降低到2.5kb/s.实验表明,该系统在光功率仅为纳瓦量级时仍能完成实时语音通信,系统的研制对日盲APD的制造和应用具有现实的指导意义.     

紫外光通信协作编队无人机联盟围捕算法

编队无人机对目标无人机进行围捕是多无人机战场作战中重要且典型的任务之一,本文将无线紫外光通信技术与围捕算法结合,提出了一种紫外光通信协作编队无人机联盟围捕算法。该算法借助无线紫外光辅助无人机编队机间数据保密传输和非直视通信,将联盟生成算法与区域最小化策略进行融合,采用动态规划法对最优联盟结构进行求解,使用区域最小化策略对目标无人机实施空中围捕,完成在复杂场景中无人机编队高效围捕多目标任务。对区域最小化策略和本文提出的紫外光协作编队无人机联盟围捕算法进行了仿真对比,实验结果表明：所提出的紫外光协作编队无人机联盟围捕算法在无人机编队围捕多目标过程中平均降低了12.73%的能耗,算法迭代次数平均降低了27.49%,验证了该算法能耗少、围捕效率高的性能。     

高空紫外光通信信道特性

为研究高空大气信道对紫外激光通信的影响,引入散射链路所在高度信息修正紫外光单次散射链路模型;依照大气密度和臭氧浓度垂直分布得到紫外光散射系数和吸收系数变化规律;对高空15 km以下信号传播的时延、信噪比和信道容量进行仿真分析,得到以上三者的高空垂直分布.结果表明:高空大气环境对紫外光的消光系数主要由吸收系数决定;较小的散射作用令高空通信时延比近地面通信略低;吸收作用导致信噪比和信道容量均随通信平台位置高度增加而减小.高空紫外通信基本满足低速语音通信的要求.     

8×2.5Gbit/s光时分复用信号产生系统

介绍由２×２光纤耦合器进行级联实现的８×２．５Ｇｂｉｔ／ｓ光时分复用信号产生系统，信号源采用增益开关量子阱ＤＦＢ激光器，脉冲周期为４００ｐｓ。实验结果表明，采用这种方案实现的时分复用信号产生系统，插入脉冲的间隔均匀，脉冲的波动小且损耗低。     

紫外光通信及其军事应用前景

紫外光通信是一种新兴的无线光通信技术,可作为常规通信手段的一种补充,其中主要器件的研制和核心技术研究是紫外光通信发展的主要推动力。文章介绍了紫外光大气传输散射特性,紫外光通信的核心器件、技术及发展方向。根据紫外光通信的特点,着重阐述了紫外光通信的应用场合以及在未来战场中具有重要的军事意义。     

紫外光通信的散射信道简化模型

针对不同的紫外光通信模式,提出了非直视单散射信道模型的简化模型,通过实验验证了简化模型的准确性和高效性;在简化模型的基础上,对各种典型天气条件下,不同通信距离的能量损耗等进行数值仿真和结果分析,为日盲段紫外光散射通信系统的能耗分析提供了理论依据。通过对仿真结果的分析可知,简化模型可在保证仿真精度的前提下,提高仿真速度105倍;通信距离较小时,能见度对能量变化的影响较小;当距离增大后,薄雾天气对能量衰减迅速增加;随着距离的增加,轻霾、晴朗、非常晴朗等天气对能量衰减影响程度的差异也逐渐增加,即能见度越低,能量衰减曲线越陡,反之,曲线越平缓。     

紫外光通信误码率测试系统设计

为了对紫外光通信系统的传输性能进行定量分析,设计了基于FPGA的误码序列发送和接收系统,并在上位机利用labVIEW程序实现了对误码的分析和计算。该系统发射端测试序列采用9阶伪随机m序列,并按照一定的速率传送给LED驱动电路,接收端完成光电信号处理、脉冲序列同步和数据提取,格式化后通过串口发送至上位机进行误码分析。室内测试结果表明,该设计适于完成紫外光通信系统误码率的分析和计算,可以为紫外光通信系统最佳链路的选择提供依据。     

一种高效的低压电力线通信组网算法设计

为了满足低压电力线网络的自适应性、时效性需求,在分析了电力线网络信道特点及拓扑结构后,指出了侦听一个时间片循环以优选最短路径的思路,提出了一套基于时分复用信道接入机制的自适应组网算法,给出了算法网络层协议及对应状态机,并使用Matlab建立了一系列仿真模拟机制及节点模型,以仿真电力线网络上实时数据流信息和组网结果。仿真结果表明,相比近年来的分簇算法,该算法在组网时间、平均通信长度和平均通信跳数方面都有明显优化,能在组网时效性和网络性能方面取得平衡。     

无线紫外光通信组网链路性能分析

为了分析紫外光非视距通信组网链路性能,采用单次散射大气信道传输模型,对紫外光非视距通信的全向发送全向接收和定向发送全向接收两类工作模式进行了理论分析,并在链状和网格状的拓扑结构下分别进行了计算机仿真实验,对比分析了两类工作模式下网络的吞吐量、时延、抖动率、丢包率等性能.结果表明,在紫外无线光Mesh网络的通信中,采用定...     

紫外光非直视通信抗干扰中继链路方法及其功率需求分析

针对紫外光通信中光源器件发射功率受限和大气信道衰减严重造成传输距离近的问题,提出一种用于非直视通信的抗干扰中继链路方法。该方法采用多跳网络方式在端到端传送节点间构建中继通信链路,通过时分复用技术给相邻节点分配不同时隙防止节点的相互干扰;同时,对节点直接传送信息和采用中继链路方法接力转发信息两种不同方式的功率需求进行了分析。仿真表明,采用的中继链路方法在传输相同通信距离时减少了单个节点的发射功率及系统总功率,提高了系统功率利用率,有利于重量轻、低功耗需求的节点部署实施。     

室内可见光通信异构组网关键技术研究进展

移动通信网络发展迅速,移动宽带用户以及新兴信息业务与日俱增,可见光通信(VLC)成为室内异构组网的重要补充手段之一,其相关技术亟待突破。首先,围绕研究背景与意义进行简要概述,其次,深入讨论并分析了室内可见光通信异构组网架构设计、垂直切换方案设计和多用户接入机制优化三个关键技术的主要进展。最后,从实际应用需求角度出发,对三者进行总结与展望。     

多LED紫外光通信系统设计与性能分析

为了实现多LED紫外光通信系统,首先介绍了紫外光通信系统的理论知识,设计的发送端能采用直流驱动紫外光LED为光源,接收端采用滤光片和光电倍增管实现光电检测,详细介绍了紫外光通信系统相关电路的原理和设计方案,在不同条件下对系统进行了实验测试,并对通信距离和误码率进行了分析,随着LED个数及LED供电电流的增加,紫外光通信的传输距离增加,并且误码率减低,使得紫外光通信系统的性能得到了提高。结果表明:系统可以满足近距离无线紫外光通信在角度对准、空分复用及方便组网等方面的需求。     

基于JAYA算法的紫外光通信无人机编队路由优化

紫外光通信由于其灵活性高、安全性好和全天候工作等优点,被认为是应急通信用无人机编队(UAV)的有潜力通信解决方案。为了提升紫外光通信无人机编队的有效作业时间,该文基于低功耗自适应集簇分层(LEACH)算法,并结合JAYA智能优化算法提出一种新颖的路由优化算法(RJLEACH)。该方法被用来改善紫外光通信无人机编队的有效操作时间。应用该算法对不同结构的紫外光通信无人机编队路由优化,并与其它算法得到的结果进行了比较分析。结果表明,RJLEACH算法在簇首选举阶段降低了无人机节点间的剩余能量方差,并且通过搜索最优路由降低了簇间通信的能量消耗。最终使网络出现第1个死亡节点和出现1/2死亡节点的时间相比经典LEACH算法分别延长了31.8%和13.8%,同时明显提高了能量利用率,能够为灾区救援和应急通信等任务争取宝贵的时间。     

采用1×8光纤耦合器的光时分复用信号产生系统

采用两只１×８单模光纤耦合器,实现了８×２．５Ｇｂｉｔ／ｓ时分复用信号的产生。光源采用ＴＳＬ－２１０型可调谐主动锁模激光器,脉冲周期为４００ｐｓ（２．５Ｇｂｉｔ／ｓ）,脉冲半宽为３２ｐｓ。实验结果表明,这一时分复用信号产生方案具有输出脉冲的间隔和幅度易于调节、成本低、易于实验室控制且制作方便等优点,对较窄脉宽的脉冲源能较方便地根据需要提高其脉冲重复率,不失为一种切实可行的时分复用信号发生方案。     

紫外光通信在军事通信系统中的应用探析

在军事领域中,紫外光通信因为具有保密性强、干扰性强以及可以全方位通信等优点,成为军事中的一项新型通信技术,满足了多种部队的保密通讯需要.它的使用对于现代化国防以及未来战争都有很大的实际意义和使用价值.     

基于无线紫外光隐秘通信的侦察无人机蜂群分簇算法

针对复杂战场环境下无人机(UAV)蜂群的渗透侦察任务,考虑无人机间信息传输时能量消耗的不均匀性,影响侦察任务的高效实施,该文提出一种基于无线紫外光隐秘通信的侦察UAV蜂群分簇算法。该算法结合无线紫外光散射通信的优点,通过分簇拓扑管理机制对UAV蜂群进行能耗平衡。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够有效均衡网络能量消耗,提高网络的传输效率,并且选取合适的数据包长度及节点密度可延长UAV蜂群的生存周期。