双向中继网络中基于MSK的物理层网络编码

文中提出一种基于最小频移键控(MSK)调制的双向中继网络物理层网络编码(PNC)方案。该方案利用MSK信号记忆特性,在中继节点处将MSK和信号空间状态转移条件映射为异或信号,采用维特比算法近似最大似然检测。在此基础上进一步简化和信号的网格图,降低解码复杂度。最后仿真验证了所提方案的有效性。     

使用声表面波技术的幅度加权正交相移键控

声表面波(SAW)卷积器能进行可编程匹配滤波,具有大的处理增益、良好的动态范围、宽的带宽、小的尺寸和重量以及低的功率需求等所希望的特性。而基于SAW的调制器也同样有用,它在扩频系统中产生可靠传输所需的伪随机码序列。SAW滤波器提供可精确重现编码波形的脉冲成形,具有与卷积器同样的优点。在频谱空间变得较为拥挤的情况下,传输信息的频谱效率最佳化是十分重要的。正交相移键控(QPSK)和最小相移键控(MSK)是两种最流行的正交调制方式。本文介绍一种由几个幅度加权的QPSK信号组成的新调制技术(AWQPSK),这种调制方法的带宽效率优于QPSK和MSK。给出了系统的分析和特性参数以供评价。讨论和提出了一种SAW调制器的实现方法。     

基于S-MAC的协同MAC协议分析

针对WSN,文中设计了一种基于S-MAC协议的协同MAC协议(SC-MAC)。该协议通过协同通信技术的应用来解决原有协议的直传链路通信质量不理想的问题。在该协议中,选定的一个中继节点和目的节点同时侦听源节点的发送信号,当中继节点收到目的节点的NACK信号时,进行协同传输,否则继续对数据传输的侦听。数值分析和仿真实验表明,使用SC-MAC协议情况下,节点的平均功率、比特数据能耗、平均时延和抗拥塞等性能比使用S-MAC协议时都有很好的提升。     

采用无线携能技术的中继辅助CR-NOMA系统能效分析

针对现有关于认知无线电非正交多址接入网络的研究中终端电池容量有限和能源利用率低的缺点,采用了中继辅助用户进行传输,并且引入无线信息和能量同时传输的方式。在用户服务质量和最小能量捕获的约束条件下推导了次用户传输能效表达式,通过分式规划方法把非凸的目标函数转化为优化中继发射功率、中继功率分配和接收端功率分配三个凸的单目标问题,并分别用函数单调性、黄金分割算法、拉格朗日对偶算法和多目标联合优化算法进行优化,求得了全局最优解,使次用户系统传输能效最大化。对所采用的算法复杂度进行分析,仿真结果表明:与传统的正交多址接入方案相比较,在提高系统频谱利用率的同时,次用户传输能效有47%的提高。     

差分协同信号的维特比译码接收

采用差分调制的传输方式,差分协同通信虽可有效避免相干协同通信中进行实时信道估计比较困难的难题,具有较高的系统可实现性,但与相干传输相比存在一定的接收性能损失。文中将用于单天线DPSK系统的维特比译码接收算法推广应用于差分协同通信中,构建了基于译码前传协同策略的三节点差分协同通信系统模型,并利用MATLAB软件对该系统采用维特比译码接收的性能进行了仿真分析。结果表明,差分调制信号采用维特比译码接收可获得逼近相干系统的抗误码性能,这对差分协同信号同样有效。     

基于卷积码的协同中继编码性能分析

中继协同可以有效提高通信性能,而中继编码可以进一步发挥其协同作用。文章研究卷积码在一源多中继协同通信系统中的应用。首先介绍基于卷积码的协同中继编码的一般构造方法;然后通过中断概率的性能指标从数学上证明平行信道编码相对于重复编码的好处,推导出二、三个中继的协同通信系统的中断概率表达式,并给出对应的具体实施方案;最后分别对系统的中断概率和误帧率进行仿真。结果表明,基于卷积码的平行信道编码策略不仅能够获得编码增益,同时也能获得分集增益。     

协同通信中改进的机会选择策略研究

协同通信是近几年无线通信技术的研究热点,协同中继的选择策略直接影响到协同通信系统的性能。文章以多节点协同通信网为系统模型,研究了两种改进的机会选择策略,分析推导了该策略的中断概率的近似表达式,结果表明,这两种策略均可以获得比传统的机会选择策略更好的中断概率性能。     

基于Alamouti码的卫星差分协同方案设计与仿真

协同通信是可望在未来移动通信中得到实用的高性能信号传输技术之一。为有效避免协同通信进行实时信道估计比较困难这一难题,提高系统的可实现性,文章针对卫星移动通信的系统结构提出了一种基于Alamouti码的卫星差分协同通信系统方案,并利用Matlab软件对该方案在不同卫星移动衰落信道环境中的性能进行了仿真分析。结果表明,在相同的信道条件下,采用协同方式可大大提高系统的抗衰落能力,而且卫星移动通信的特定系统结构非常适合协同通信的性能发挥,使其接近或达到传统多天线系统的性能。     

基于节约训练时隙的多中继协作通信分段信道估计

在多中继放大转发协作通信系统中,针对分段信道估计时需要增加额外的时隙来发送训练序列的问题,提出一种节约训练时隙的分段信道估计方法。该方法结合预编码技术和半盲信道估计技术,在源节点对数据序列进行预编码,使其与训练序列正交后叠加,在中继节点进行预编码,使不同中继间的训练序列彼此正交,进而估计出每条链路的信道信息值。仿真结果表明,提出的方法只需占用1个训练时隙,并可有效获取S→R链路和R→D链路每段链路的信道信息,且R→D链路的平均MSE估计性能比S→R链路大约有5 dB的优势,提高了系统的传输效率。     

基于活跃度和任务的目标导向VANETs路由算法

针对车载自组织网络(VANETs)中节点移动速度快、节点任务分布不均、网络拓扑结构不稳定等特点,提出了一种基于节点活跃度和任务的目标导向VANETs路由算法GATRA(goal-oriented routing algorithm based on activity and task)。该算法根据当前运动节点的运动方向与目标节点的关系,以及任务饱和程度,综合考虑采用消息携带还是转发策略,以节约传输平均时延。在选择中继节点时,综合考虑邻接节点的位置、运动速度和方向等影响因素,设计节点活跃度的计算方法,作为选择中继节点的策略,从而提高了消息传输的成功率。仿真结果表明,与当前典型的VANETs路由算法相比,GATRA算法在传输成功率和平均延迟时间上具有较大提升。     

数据链中MSK信号正交调制方法研究

数据链具有较强的保密性和抗干扰能力,是美军对敌实施有效打击的重要手段之一。在深入分析MSK信号正交调制机理及可行性的基础上,选用一跳单脉冲数据链信号的有效驻留时间为仿真对象,对MSK信号的正交调制方法进行了仿真。仿真结果表明,采用基于正交模式的MSK信号调制方法,可高效、准确的生成MSK信号。     

基于低轨道卫星中继的无人机数据链路方案

基于低轨道卫星通信技术,针对高空长航时无人机系统,建立以卫星中继的通信数据链模型.从传统数据链入手,分析其存在的弊端和使用的局限性,并融合现代通信技术,在引用新型编码技术的基础上,给出了新的无人机通信数据链路方案.该设计方案以无人机作战使用实际为基础,极大地提高信息传输能力和信息安全性.     

基于单片机的远程光纤通信在点对点安全验证系统上的应用

现有的点对点安全验证系统都是基于电缆连接实现系统信息传输的。电缆传输信号存在传输衰减大、抗干扰能力差、在雷暴天气易发生事故等缺点。通过将基于单片机89C2051的远程光纤通信应用到现有设备来改进控制信号的传输模式，将电信号转换为光信号，在数据传输中使用传输同步码加密、数据包CRC校验、串行数据编码以及光纤连通性定时自动监测等技术，可以从物理信号传输到数据接收处理的整个过程中保证系统的安全性和可靠性；同时，通过光纤通信方案，也能节省系统构建和维护的经费。     

时分双工MIMO放大转发中继系统中下行链路的联合鲁棒设计

考虑了时分双工MIMO放大转发中继系统中下行链路基站预编码器、中继预编码器与用户均衡器的联合设计问题。在实际应用中信道估计误差以及信道互易延迟会显著恶化基于理想信道状态信息(CSI)的联合设计性能。从估计误差的分布和互易延迟的时间相关特性出发,建立了综合考虑两方面因素的联合"估计误差-互易延迟"信道模型。基于该模型,针对第一跳传输设计了信道奇异值分解的基站预编码方案,避免了第二跳CSI的反馈开销,然后将给定中继总发送功率约束下最小化用户和均方误差(SMSE)的中继预编码器和用户均衡器进行联合优化,并利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件给出了该优化问题的闭合解。数值结果验证了所提方案的鲁棒性和有效性。     

航空自组网中面向容错的中继节点速度控制

由于飞机节点的通信距离有限,航空自组网的网络拓扑高动态的变化会导致频繁的网络分割并严重影响网络上层应用的正常运行。为了保证飞机节点之间端到端的连通性不受影响,航空自组网必须具备容错性,即任意一个节点或链路失效后网络仍然连通。通常情况下飞机节点的运动不可控,因此可在网络中加入一定数量的中继节点,通过控制中继节点的运动速度来实现并维持航空自组网的容错性。提出了一种在线中继节点速度控制方法,该方法根据网络当前状态计算出中继节点的最佳运动方式,在保证网络容错的前提下使得中继节点在网络运行时间内所运动的总路程最短。仿真结果表明该中继节点速度控制方法在航空自组网的容错控制方面具有潜在的应用前景。     

甚低频动态调谐天线性能

将最小移频键控(MSK)信号分解成包含"空号"和"传号"两个频率两电平正交调幅(2QAM)信号,推导了MSK信号的"空号"频率和"传号"频率分别通过甚低频发射天线固定调谐系统和动态调谐系统的功率谱表达式,计算了不同码元速率情况下甚低频发射天线固定调谐系统和动态调谐系统的匹配系数和天线有效带宽。计算结果表明:动态调谐方法可改善天线的匹配性能,增加天线系统的有效带宽,从而可提高甚低频发射天线容许的通信速率。     

卫星协同通信系统模型及其性能研究

协同通信技术是一种具有低复杂度和高分集增益的新兴技术,其在卫星移动通信中的应用可以有效提高系统的性能。文章首先介绍了分集技术的抗衰落性能,给出了MIMO系统的模型及其信道容量分析,然后介绍了协同通信的三种协同方式,最后建立卫星协同通信系统模型,选取下行链路的二星一用户模型并以译码前传方式为例给出了卫星协同通信性能仿真分析以及卫星协同通信研究现状。     

物理层安全约束下的双向中继系统波束赋形方案

文中针对放大转发双向中继系统,研究了物理层安全约束下的波束赋形方案设计及其安全容量问题。在假设已知完全信道状态信息的条件下,本文尝试通过在中继节点处采用波束赋形来使两个源节点的和安全容量最大化。由于对此问题难以求出闭式解,故而提出另一次优方案,并给出了相应波束赋形因子的闭式表达式。该方案虽不能最大化和安全容量,但却能显著提升和安全容量。最后对理论推导进行了仿真验证,理论分析与仿真结果证明了所提方案的有效性。     

基于喷泉码的一跳无线广播协同协议

为了提升广播系统的吞吐量,提高广播系统的能量效率,简化传输协议,文章研究了基于喷泉码的广播通信协议,提出一种基于喷泉码的广播协同通信协议,令最先成功译码的目的节点作为协同节点进行编码转发,协助其他目的节点接收。从仿真结果可以看出,与直传广播协议相比,采用协同广播通信协议使系统的吞吐量大幅提升,中断概率显著降低,能量效率也有较大提高。     

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。