无线协作网络的物理层网络编码研究进展

随着网络编码技术的发展和对干扰无线信 道的研究,提出了无线多源信息的物理层网络编码,它能够有效融合干扰并提高无线网 络的频谱效率。本文从物理层网络编码的研究背景和研究进展介绍了无线协作网络的物理层 网络编码。本文从几种中继技术入手,针对多源中继系统,介绍了典型模拟网络编码 和数字网络编码的特征和性能,同时也给出了作者的部分工作。本文对中继通信和无线 网络编码的研究有一定参考价值。     

基于物理层网络编码的两跳中继改进方案

根据物理层网络编码可以提高无线通信系统通信效率的特点,提出一种提高无线通信系统通信效率的改进方案。该方案在物理层网络编码方案的第2阶段将PCMA思想与物理层网络编码相结合,达到通信双方不间断地交换信息的目标,使得两跳中继模型在3个单位时隙内完成2个数据帧的交换。实验结果表明,与物理层网络编码方案相比,该方案能减少信息交换的时间,通信效率提高60%。     

基于物理层网络编码的通信信号分析方法

针对物理层网络编码(PNC)系统难截获的特点,为了实现基于物理层网络编码通信信号的盲恢复,提出一种基于译码辅助的盲恢复算法。该算法首先对第二时隙映射信号进行分析,主要包括调制参数和编码参数等信息;其次,对第一时隙同频混合信号进行最佳采样点分析,通过聚类匹配的方法对采样点信息进行判决;最后,利用译码算法对判决信息进行分组纠错,恢复通信双方的信息序列。实验结果表明,所提算法能够成功实现PNC混合信号的盲恢复,在信噪比为11dB时,误码率可以达到10-3。     

无人机通信中的非对称物理层网络编码研究

物理层网络编码可以提高无线通信系统的性能。针对无人机组网通信的环境特点,建立了无人机组网通信中的非对称双向中继信道模型,研究了该模型中的物理层网络编码,提出了非对称多阶相移键控物理层网络编码方案,推导出该方案的中断概率、误码率等无人机组网通信系统的主要性能指标的理论表达式。通过实验,验证了所提出方案及其理论分析的正确性,分析了各种非对称相移键控调制方式下的系统性能,为物理层网络编码在无人机组网通信中的设计以及性能评估提供了理论依据。     

无线网络中物理层网络编码策略研究

无线网络通信中的电磁波在传输过程中会互相干扰,物理层网络编码通过一种恰当的调制解调技术来降低节点间通信的相互影响。但常见的物理层调制技术相移键控PSK因存在“倒 现象”及连“0”连“1”问题,会导致接收差错。为此,提出一种基于差分相移键控调制技术的物理层网络编码(PNC-DPSK)方案,并将其推广至多进制的差分相移键控(MDPSK),该方案解决了PSK存在的问题,并在中继节点节省约50%的能量。     

基于物理层网络编码的卫星时隙ALOHA策略

针对传统卫星时隙ALOHA系统由于高的数据冲突导致吞吐率低的问题,提出一种基于物理层网络编码的卫星时隙ALOHA策略。该策略通过引入物理层网络编码,使碰撞数据能以一定概率恢复。在此基础上定义了最佳的重传时隙数,让参与碰撞的用户在重传时隙以固定概率重发数据,在卫星收到所有重发数据后,就能完整恢复原始信息。同时对该策略进行了建模分析,并对系统吞吐率和平均发送等待时延进行理论推导。仿真结果表明,该策略能有效解决数据冲突,在带来一定发送等待时延的前提下,使系统吞吐率大大提高。     

卷积信道编码与物理层网络编码的联合设计

针对无人机作为中继平台在异步通信条件下数据传输误码率高的问题,提出将物理层网络编码与卷积信道编码联合设计的方案。在方案中,中继节点引入置信传播(Belief Propagation)算法,将信道译码和网络编码联合起来,解决了符号偏移和相位偏移对通信系统的影响。仿真结果显示,该方案与未进行信道编码和RA码信道编码方式相比误码率最低,提高了系统的鲁棒性,可以更好地抵制相位偏移和符号偏移对通信系统的影响,提高无人机的抗干扰能力。     

一种基于BICM-ID的物理层网络编码联合设计方案

基于迭代比特交织编码调制(BICM-ID)提出了一种物理层网络编码与编码调制技术联合设计方案。该方案将编码调制技术和物理层网络编码联合设计,提高了网络吞吐量,通过设计一种星座映射方案,增大欧氏距离,降低误码率。此外,由于译码器部分只采用了一个SISO译码模块,编码译码方式采用卷积码,使得译码复杂度大大降低。     

物理层网络编码双向中继中的频偏补偿研究

物理层网络编码技术大大提升了双向中继系统的吞吐量.然而,当把OFDM技术引入物理层网络编码双向中继系统中时,会产生很多问题,其中的一个问题就是很难在中继节点对两路上行OFDM信号的频率偏差同时做出有效补偿,这是因为两路信号的频率偏差不同,并且中继节点处的信号是叠加在一起的.本文对该问题进行了分析,提出了一种基于黄金分割数值计算方法的频率偏差补偿算法.仿真结果表明,在上行信道状况相同的情况下,该算法和补偿均值的方法性能相同,但是在其他的情况,即上行信道状况不同时,该算法将大大提高中继节点的误比特率性能.     

基于物理层网络编码的无线网络路由协议

传统路由协议的设计都是尽量减少或避免信号传输的互相干扰,无法发挥物理层网络编码的优势,导致网络吞吐量不能得到提升.为此,提出一种基于物理层网络编码的无线网络路由协议,通过网络层与物理层的跨层协作增强节点的交互能力.仿真实验表明,与无编码、直接转发的网络编码策略相比,该协议分别能提高50％和28％的网络吞吐量.     

基于复数域上的网络编码的MIMO系统预编码器设计*

针对复数域网络编码中复数θ的选取以及中继和目的节点处如何有效检测原始数据的问题,提出一种收发联合优化的预编码方案。首先,设计一种等相位预编码器选取编码复数θ以降低数据传输过程中的误码率,同时,提出一种迭代预均衡算法在中继和目的节点处检测和恢复原始数据,在提高系统信道容量的同时,改善整个系统的抗干扰能力。仿真结果显示,该方案相对现有复数域网络编码方案能够获得更低的误码率,且在无信道状态信息的情况下也能获得较线性预均衡方案更低的误码率以及更高的信道容量。     

双向中继系统的联合中继选择和功率分配策略

为提高双向中继系统的可达速率和,基于网络编码的双向中继系统模型,提出一种最大化可达速率和的联合中继选择与功率分配策略.给出最大化最小信道增益(MMCG)和最大化信道增益调和平均值的中继选择方案.在中继选择策略的基础上,给出一种基于双向中继系统可达速率和最大化准则的最优功率分配方案.仿真结果表明,与联合BRS中继选择功率分配方案相比,联合MMCG中继选择和最优功率分配方案系统可达速率约提高1.6 bit/s/Hz.     

无线Mesh网的物理层网络编码方案

无线网状网是传统组网方式的变革,网中的节点之间相互通信,构成多点到多点的网状结构,是一个大型的无线中继网络,对无线中继网络物理层的研究集中于网络编码,以及结合逼近香农极限的良好性能的低密度奇偶校验码,提出了基于物理层的结合网络编码和信道编码的方案,该方案不仅利用了双向中继的提升吞吐率的特性,而且设计了并行迭代算法来降低译码的复杂度。     

一种基于竞争层神经网络的新型图像轮廓线分组算法

提出了一种基于竞争层神经网络(CLNN)的新型图像轮廓线分组算法。该算法借助于CLNN对生物大脑视觉皮层侧向连接和WTA连接模式的功能性模拟,采用与生物神经元类似的视觉信号处理机制对图像的相应区域进行分组感知。实验证明,所提出的算法具有分组能力强、抗噪声能力突出的优点。     

基于二层隧道协议的虚拟专用网研究

分析了二层隧道协议（L2TP）,以及基于此协议的虚拟专用网（VPN）的四种组网模型,在此基础上对VPN中的协议报文结构和其对组网安全性方面的考虑进行了讨论。给出了二层隧道协议VPN模块的一种通用设计思路,并实现了该模块。对比其他二层VPN,L2TP VPN能提供更为便利及灵活的应用。     

物理层网络编码在深空通信中的应用展望

深空探测任务的不断扩展对深空通信数据传输效率提出了更高的要求。物理层网络编码作为一种新型的频率复用传输技术,能够提高网络吞吐量,增强网络的数据传输能力,在未来载人登月、火星探测等深空探测任务中有着广阔的应用前景。介绍了国内外深空通信的发展情况,阐述了物理层网络编码的基本原理以及优势,展望了物理层网络编码在未来的深空探测中的应用前景及在实际工程应用中尚需解决的技术难题。     

应用层组播中间件技术研究

由于IP层组播离实际商用还有很长的距离,应用层组播成为组播应用理想的替代方案。〖BP）〗目前的研究成果表明,以中间件的形式为组播应用提供应用层组播的基础功能是完全可行的,关键在于明确这些基础功能并确定出一种实用的中间件框架。在分析研究典型的应用层组播系统、协议和中间件的基础上,总结出了应用层组播的基础功能,并提出了应用层组播中间件的一种基本架构。     

基于隧道技术和虚拟网卡的SSL VPN研究

在分析了一般的SSLVPN系统只支持常见Web应用的基础上,引入了隧道技术和虚拟网卡(VNI,Virtual Network Interface)对SSLVPN进行改进,增强了其对传统网络应用的支持,从而扩展了SSLVPN的应用范围,提高了其灵活性和适应能力,对尚未出现的网络应用在可预见的范围内提供了支持,最后分析了其性能,得出了改进后的SSLVPN在性能方面都有较大提高的结论。     

基于H.264 CAVLC熵编码的视频加密方案

基于块的数字视频编码一般包括运动估计、残差块变换和熵编码三个阶段。针对传统的视频加密方案——对第二阶段中的残差变换系数进行的加密,提出了一种基于H.264 CAVLC熵编码的视频加密方案,该方案充分利用了流密码加密简单、运算快的优点,将加密过程置于视频编码的第三个阶段。理论分析和实验结果表明,该方案具有较高的安全性和较低的计算复杂度,加密运算不改码流结构,加密后的视频仍具有可操作性,不影响压缩性能,且可以根据应用需求进行分级加密,具有很大的灵活性。