航空短波数据链动态TDMA协议设计

航空短波数据链是民用航空通信系统不可或缺的通信手段之一。针对短波资源有限、传输速率低的特点,提出了航空短波数据链动态TDMA协议,引入短波微时隙的使用,进一步提高信道利用效率,增加了系统容量,满足短波业务实时变化的需求。设计了航空短波数据链系统的仿真场景,分析了动态TDMA协议给航空短波通信系统带来的性能提升。仿真结果表明,设计的动态TDMA协议可以满足数据链的应用需求。     

基于遗传模拟退火算法的OFDMA系统资源分配

针对多用户OFDMA系统,提出了一种基于遗传模拟退火算法的多用户OFDMA系统资源分配策略。在资源分配时,首先假设总功率在载波间均等分配,随后根据比例速率要求确定每个用户需要的子带数,最后引入遗传模拟退火算法求解联合优化中的子带分配,在保证用户间公平性的前提下最大化系统吞吐量。仿真结果表明,该策略系统容量较大,并且近似满足了不同用户间传输速率比例性要求。     

多输入多输出系统的自适应传输策略研究

本文研究了单用户MIMO系统中自适应传输策略问题,在完全信道状态信息假设前提下,结合预编码优化设计,提出了一种基于注水方法的联合自适应比特和功率分配算法。算法优化目标是在平均功率约束条件下最大化系统传输速率。相比于空间分集和空分复用方案,所提算法获得了很好的链路性能和传输速率的折衷。仿真结果表明,算法具有较快的收敛速率,显著提高了频谱效率和系统性能。     

无线传感器网络中基于有限反馈的协同MISO传输方案

为解决无线传感器网络中节点能量受限,文中提出一种基于有限反馈的协同M ISO传输方案,此方案通过接收端反馈给簇头节点的信道增益比值来调整簇头节点和协同节点的发射功率。通过联合优化传输速率和协同节点数,使得网络总能耗最小。分析和仿真结果表明,此方案能有效降低网络的总能耗。     

军队政治工作信息系统的数据链建设

数据链技术是以通讯和网络为基础在不同的武器平台之间进行战术链接的一种技术。数据链具有快速自动感应性与自动传递性等特点。数据链建设事关军队信息化建设大局。数据链技术完全可以应用于军队政治工作信息系统,从顶层设计开始就应当以数据链设计思想为主线,贯穿系统建设始终,落实到数据网络建设的每个节点,并在实施过程中把握政治工作信息系统中数据特性、数据流向、数据结果表现形式等方面的特点。     

多天线物理层网络编码的中断概率分析

针对不同衰落环境下多天线物理层网络编码的中断概率问题,假设发射端未知信道状态信息,通过反演定理推导出系统中各个节点处不同传输速率阈值的中断概率闭合表达式。根据衰落信道矩阵特征值分布特性,利用给出的中断概率闭式解可准确求出系统中断概率。对瑞利(Rayleigh)衰落以及莱斯(Ricean)衰落环境下的系统中断性能进行了蒙特卡罗仿真,仿真结果验证了理论推导的准确性以及不同衰落环境下的适用性,提供了系统发射功率优化的依据,为进一步优化系统性能、分配系统资源奠定了基础。     

基于XML的数据链信息描述方案

针对现有数据链系统与指控系统间基于格式化消息进行信息交互,系统间耦合紧密的问题,提出了一种基于XML的数据链信息描述方案,以美军Link16为例,依据消息标准,为各类数据链消息构建XML格式的消息模板,形成消息描述模板库,实现格式化数据链消息向结构化XML文档的转化,并借助通用XML解析器,实现指控终端对战场信息的按需获取,有效地解决了数据链系统与指控系统间耦合紧密的问题。     

一种基于二分法的无线传感器网络拓扑控制算法

文中针对传感器节点分布不均和拓扑建立时间长的问题,提出了一种基于二分法的拓扑控制算法,每个节点自适应选择发射功率以获得预设的度。仿真显示,与基于均匀功率增量的算法相比,基于二分法的拓扑控制算法大大减少了功率切换次数且形成的拓扑简单,减少了网络拓扑形成时间和平均发射功率。     

弹间协同制导自组网数据链集成设计方法

针对未来体系化作战需求,弹间自组网数据链利用各类传感器、数据库等资源,通过实时共享作战过程中目标、态势、威胁信息、导弹状态等信息,可实现弹间相互战术和技术的配合。主要研究了弹间自组网数据链集成设计方法,定义了由传统飞行控制系统以及自组网数据链系统组成的协同制导控制系统,分析了导弹自主信息与导弹协同信息2类协同制导信息及其信息流向;研究了弹间自组网数据链系统方案设计方法,包括数据链路与方案设计、协议与算法设计以及终端设计等;此外,总结了弹间自组网数据链验证试验设计方法,包括内场测试及外场测试等,可为导弹协同制导自组网数据链系统设计提供有效指导,为弹群体系化协同攻击提供基础信息保障。     

分布式系统实时信号级仿真实现方法

结合透明计算结构特点,提出一种实现实时信号级仿真系统的方法。该方法将信号生成部分的结构划分为特征提取和信号重构两部分,并将信号重构的硬件部分归为信号接收端,信号发射端的最终输出为信号特征值。所以在各节点间传递的为信号的特征值,信号数据直接在接收端产生,避免了因采样率过大引起传输数据饱和、传输速率慢等问题。通过改变仿真系统中信号发射、接收端功能结构,降低系统各节点间信号传输数据量,提高系统运行速率,从而实现实时信号级仿真。该方法已经逐步应用于战场环境、电子对抗仿真之中,证明了该方法的可行性和有效性。     

基于天线阵列的联合功率控制技术

功率控制和多用户检测是CDMA移动通信系统中克服远近效应、抑制多址干扰(MAI)的两项关键技术.通过分析PLC-LSCMA多用户检测算法,提出了一种基于天线阵列的联合多用户检测的CDMA功率控制算法.在此算法中,对接收机滤波器抽头系数进行迭代更新的同时,也对功率向量进行迭代更新.仿真结果表明,在发射总功率和信噪比(SNR)一定时,用户可获得更高的信干比, 同时用户的发射功率比传统算法明显降低, 提高了系统容量.     

一种多通道总线控制器设计

随着电子对抗在现代战争中作用地位的提升,利用模拟训练手段提升电子对抗能力是一种重要途径。为了有效提升电子对抗模拟训练效果,提高模拟系统数据传输速率,同时简化系统硬件设计,提出了多通道总线控制器的设计思路,将FPGA作为USB总线与CAN总线的控制核心,根据系统时序要求实现了对总线控制器的逻辑控制。实践表明,此种设计方法具有较高的可靠性、可扩展性和效费比。     

针对武器制导数据链的典型干扰场景建模方法

针对目前对武器制导数据链干扰场景描述不全面的问题,提出了针对武器制导数据链的典型干扰场景建模方法。分析了武器制导数据链在作战过程中的应用,根据实际作战中情报支撑提出了两种干扰策略。针对武器制导数据链的通信特点,开展了干扰时间、干扰波束范围和干扰功率的分析,并提出旁瓣注入的概念。给出了不同战术条件下干扰机的部署方法。仿真结果表明:该方法能够较为全面地描述武器制导数据链干扰场景。     

轻量级SpaceFibre节点高速传输系统的优化设计

为满足卫星有效载荷间SpaceFibre链路的高带宽、高可靠性和轻量化的应用需求,提出一种SpaceFibre节点传输系统的优化设计。该设计采用基于帧累计的增量化计算方法减少了计算电路的冗余;通过四级流水架构满足了错误检测操作的时序要求,使用循环冗余校验共享机制平衡了硬件资源的使用;采取基于完整应答的双层控制策略提升了系统的可靠性,通过构建面向资源优化的控制状态机和存储架构简化了确认重传算法的实现逻辑。使用型号为XC7Z100FFG900-2的FPGA搭建双节点系统,板级验证表明:该设计满足协议规范,与同类设计方案相比,最高工作频率提高1.5倍,支持最高6.25 Gbit/s的传输速率,查找表资源和存储资源降低,寄存器资源相近,为开发具有自主知识产权的高速可靠SpaceFibre编解码器提供了参考。     

战术数据链网络设计优化方法

网络设计优化问题直接关系到战术数据链系统效能的发挥。在分析数据链系统中不同消息类别有不同系统响应时间要求的基础上,提出了一种新的网络设计优化方法。通过建立模型讨论了单个数据链轮询网络的轮询周期、网络成员容量、每个轮询周期内各成员的点名次数等因素间的数学关系。并以Link-11为例进行分析计算。结果表明,该分析方法有效可行,为解决战术数据链网络设计及优化问题提供了一种思路。     

基于跨层协议模型的机间自组织网络优化研究

节点高速移动、拓扑动态变化、传输质量不稳定是机间自组织网络的基本特征,空中环境的特殊性使得网络适应能力和传输效率成为机间自组织网络面临的最基本挑战。分析机间自组织网络的功能需求、传统的分层协议模型在应用过程中存在的问题,提出机间自组织网络跨层协议模型和跨层优化方法,指出研究中面临的难题和技术方向,为机间自组织网络协议设计提供参考。     

超视距空战中数据链系统通信延迟与补偿算法

依据假目标干扰环境下的多机协同目标探测原理,分析了假目标干扰环境下基于数据链系统的目标探测逻辑。建立了超视距空战中机群数据链系统通信延迟模型,以及效能评估模型。分析了数据链系统通信延迟对攻击效果的影响。提出基于卡尔曼滤波的通信延迟补偿算法。通过仿真计算证明,在假目标干扰环境下,该算法能有效补偿因数据链系统通信延迟带来的目标位置精度误差。     

机间自组织网络多模式传输保障方法

拓扑动态变化、带宽受限、链路不稳定是机间自组织网络的基本特征,传输服务能否适应业务需求是航空平台基于IP支撑上层应用必须面对的重大挑战之一.分析了机间自组织网络传输方法研究现状,提出了基于业务分类的机间自组织网络多传输模式及其适应方法.仿真结果表明,与传统的TCP改进方案相比,该方法在满足小容量低时延、大容量低抖动、高可靠业务信息传输需求的同时,提升了机间自组织网络的整体传输能力.     

巡航导弹飞行控制数据链技术研究

巡航导弹飞行控制数据链是提高导弹武器打击精度的重要手段.在分析了巡航导弹飞行控制数据链的作战功能基础上,介绍了巡航导弹飞行控制数据链的系统组成,详细描述了各部分的工作特点.最后阐述了巡航导弹飞行控制数据链中涉及的关键技术和可采用的解决方法,为导弹武器飞行控制数据链技术的具体研究提供技术参考.     

基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法

针对海战场环境中指控数据以先入先出(FIFO)的方式排队发往数据链,当数据链中存在丢失率高和不可达节点时,会导致无线链路带宽资源综合利用率不高的问题,结合仿真模型分析了原因,提出了基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法。通过将该算法与FIFO、优先级队列算法(Priority Queue)进行仿真对比分析,结果表明该算法在存在排队报文时增加了丢失率较低链路上的发送速率,减少了目的不可达报文的发送量,最终降低了重要报文的延迟,提高了数据链的利用率。