水下无线传感器网络的节点精确定位

以无线传感器网络(WSN)水下应用为背景,针对特定的环境要求,提出了一种可实现网络规模升级的分布式无锚点网络节点自定位机制。该定位算法通过距离误差估计和分布式坐标计算方法,有效地减少了由于测量距离误差所带来的坐标计算误差和节点坐标计算所带来的通信开销,有利于网络节点能量的合理使用和大规模的WSN布放。通过试验仿真计算,验证了该定位机制的合理性,为水下WSN应用提供了有力的技术支持。     

分布式二进制传感器网络目标定位研究*

着重研究了分布式二进制传感器网络中对单目标定位的两个关键环节:传感器节点的协作和目标位置估计.在节点协作方面,提出了一种简单协作方法,这种协作方式仅要求节点在检测到目标进入或目标离开其探测区域时发送消息,通信量非常小;在目标位置估计方面,提出了一种基于m-网格的定位算法,该算法不同于质心定位法,综合考虑了探测到和未探测到目标的节点的位置信息对定位的贡献.仿真结果表明,在都使用简单协作方法的条件下,基于m-网格的定位算法在定位精度上优于质心定位法.     

分布式传感器网络自适应一致性融合估计算法

针对分布式传感器网络的目标一致性状态估计问题,提出自适应一致性融合估计算法。考虑到网络中节点为测距和测方位的传感器,基于观测噪声与目标状态相关的假设,构建量测模型;引用无迹卡尔曼滤波与CI算法得到各节点的局部估计,通过误差矩阵加权更新节点状态以改进一致性算法,实现各节点对目标状态的一致性估计。仿真实验结果表明,该算法能够在快速收敛的过程中实现无中心节点的分布式传感器网络中各节点对目标位置的精确估计,同时又保证各节点之间的一致性。     

一种适用于缓存受限的机会网络路由改进算法

许多机会网络路由机制在节点缓存有限的情况下并不能得到足够可靠的性能保证,这是由于节点缓存不足导致大量消息不得不丢弃。此外,多数的路由机制中消息的复制及传递带有一定的盲目性,而使网络中无效消息大量扩散,对路由机制性能产生较大的影响。针对这一问题,文章提出了一种基于节点出现概率的路由改进算法(MROP),利用节点运动的历史经验知识估计消息到达目的节点所需平均跳数,并以此作为该消息跳数寿命。MROP算法是一种可叠加在多种路由机制之上的独立于原有路由算法的路由性能增强方法通过ONE仿真实验结果表明,MROP算法可以在牺牲一定传输时延的情况下,大幅提高消息投递率、减小网络负载和节约节点缓存消耗,得到较优的路由性能。     

改进蚁群算法在P2P网络资源搜索中的应用

针对P2P网络搜索算法中冗余查询消息过多,资源搜索效率低的问题,提出了基于改进蚁群算法的P2P资源搜索算法,算法中在选择邻节点查询时,综合考虑到本地资源情况、邻节点资源情况、邻节点资源相似度等因素,尽量避开了资源搜索中的恶意节点,并改进了基本蚁群算法的状态转移规则,从而避免了查询消息的盲目发送。仿真实验表明,与传统资源搜索算法K-radom-walks和Flooding相比,该算法在搜索命中率和带宽利用率方面有明显提高。     

防空体系分布式指挥系统研究

防空体系的分布式指挥系统是一个复杂系统.根据复杂网络理论,分析分布式指挥系统的网络结构,建立了基于复杂网络演化的指挥系统网络模型.将分布式指挥体系中的节点看成agent,研究防空体系的分布式指挥机制及其运行流程,提出意见包容度、意见接受度、意见分散度等概念.实例分析结果表明,网络模型具有可行性和有效性,指挥机制能够快速实现分布式指挥.     

用于目标跟踪无线传感器网络的动态分簇算法

针对跟踪精度和网络能耗的问题,提出了一种用于目标跟踪无线传感器网络的基于预测的动态分簇算法.把目标运动过程看作是高斯马尔可夫过程,根据目标历史轨迹,估计下一时刻位置坐标和运动速度,然后基于估计结果优化选择分簇的簇头和簇成员,形成一个动态分簇来实现目标跟踪.仿真结果表明:该算法使目标跟踪有较好的跟踪精度,能有效均衡网络能耗,延长网络寿命.     

基于虚拟力驱动的传感器网络节点定位

为了解决传感器网络节点三边测量定位的全局优化问题,提出了一种基于虚拟力驱动的节点最优相对定位方法。该方法建立了满足节点位置最优最小二乘估计需要的虚拟势能场模型,给出了一种基于虚拟势能场梯度的虚拟力定义新方法,证明了利用该虚拟力驱动节点定位的收敛性,提供了保证节点定位结果全局最优的方法。仿真分析表明,基于虚拟力驱动的节点相对定位方法能够解决节点相对位置的最优估计问题。     

基于自适应动态分簇的二元传感器网络目标跟踪算法

针对二元传感器网络的目标跟踪问题,提出了一种通过设置簇内传感器节点数目门限自适应地调整簇的激活半径、利用少量被激活的节点进行跟踪的方法,并利用一种改进的分布式粒子滤波算法进行目标位置估计以减少粒子数和计算量。仿真结果表明:与传统的IDSQ算法相比,所提出的算法能够在保证一定跟踪精度的基础上,有效降低网络的能量消耗,提高网络寿命。     

低速率移动自组织网络安全路由协议

由于移动Ad Hoc网络具有无需基础设施,可以快速部署,很难完全被摧毁等优点,被作为数字化战场通信的优先选择,设计实现了一种适用于低速率移动Ad Hoc网络的安全路由协议——LSRP,它适用于分层架构的低速移动电台自组网,可以在网络资源有限的情况下,防御来自外部和内部两方面的攻击。LSRP协议利用分布式门限RSA签名方案来阻止非授权接入,防范来自网络外部的攻击;利用邻节点信任度评估机制,进行恶意节点检测和剪除,防范来自网络内部的攻击,增强了网络的安全性。     

位置感知的覆盖网构建算法

提出了一个基于底层网络位置信息建立P2P覆盖网的算法Lanet:覆盖网中每个节点都选择和本节点物理距离相近的节点作为自己的邻居,逻辑上相邻的节点也是物理上相近的节点。由于路由路径中每跳的延时都较低,这使得所建立的覆盖网络具有非常低的延时伸展率(latency stretch)。Lanet不需要网络中固定的节点集充当地标节点,具有很好的分布性和可扩展性。模拟实验结果表明,利用该算法建立的位置感知的P2P系统能够大幅度降低数据定位的延时。     

Research on construction of operation architecture based on complex network

Operation architecture plays a more important role in Network Centric Warfare (NCW), which involves dynamic operation networks with complex properties. Thus, it is essential to investigate the operation architecture under the informatization condition within NCW and find a proper network construction method to efficiently coordinate various functional modules on a particular situation, i.e., the aerial combat. A new method integrating the physical level and functional level of NCW is proposed to establish the operation architecture, where the concept of network operation constraints unit and net constructing mechanisms are employed to avoid conflicts among different platforms. Meanwhile, we conduct simulations to assess the effectiveness and feasibility of the constructed operation architecture and analyze the influence of the network parameters.     

战术数据链网络同步技术的一种改进算法

现有的Link16网络同步算法,假定了询问与应答报文的传播时间相同,导致E值误差较大。提出一种改进算法,待同步JU相继向网内不同NTR发送询问报文,NTR分别发回应答报文。同时NTR间也发送往返计时报文,通过联立计算,提高时间误差的精度。改进算法的仿真分析结果,验证了新同步算法的可行性和有效性。     

面向恶劣环境的高效P2P网络拓扑维护方法

互联网逐渐成为现代社会的重要信息基础设施。Peer-to-Peer(P2P)技术是近年来兴起的一种分布式互联网计算技术,具有广阔的应用前景。FissionE是一种基于Kautz图的结构化P2P覆盖网,具有较高的路由性能。针对恶劣环境下结点失效导致的FissionE拓扑维护性能较差的问题,文章对FissionE的P2P拓扑维护方法进行改进,其基本思想是:直接由门结点产生ZONE消息,避免传统FissionE的ZONE消息产生机制带来的维护开销,从而在恶劣环境下获得更好的拓扑维护性能。     

基于并行模拟的多核集群系统性能预测和分析

针对多核集群系统所表现出的新的性能特征,提出了面向多核集群系统消息传递应用程序的并行模拟模型并设计、实现了一个并行模拟器MCPSim(Multi-core Cluster Parallel Simulator),MCPSim在功能模型和性能模型上体现了片内核间、结点内片间以及结点间等三个层次上消息通信的特点,同时支持对应用的消息数量、通信量等的百分比分布的profiling功能,采用PRIMEJ、acobi3D、NPB IS以及HPL等Benchmark程序对MCPSim进行了测试,结果表明MCPSim性能预测的精度优于BigSim,同时能够广泛应用于针对多核集群系统消息传递应用程序的性能分析中。     

ITSON：一种基于拓扑演化的P2P智能搜索机制

P2P系统中节点的动态特性对搜索性能的稳定提出了很大挑战。借鉴社会学和组织学相应原理,提出拓扑演化模型捕获节点的运动规律。节点模拟人类在社会网络中的行为,根据自身和他人的兴趣变化,随搜索过程的进行,利用自身局部信息,动态、自适应地调整网络拓扑,及时反映资源分布以及搜索内容的动态变化,维持资源合理组织。在此基础上提出的智能搜索机制ITSON(InTelligent Search based on tOpology evolutioN),利用消息转发的智能性进行路由方向决策,从而迅速定位资源提供节点。仿真结果说明,ITSON能自动优化网络,具有良好的搜索性能和自适应特性。     

战场通信网络消息处理模型研究*

针对战场通信网络建模需求,基于 EBI建模框架,提出了面向实体的战场通信网络建模方法,探讨了战场通信网络实体模型的组成结构.重点分析了战场通信网络消息处理模型的作用和功能,给出了消息处理模型的仿真工作流程,对消息处理模型中的消息列表、通信事件列表、网络路由算法进行了阐述,并结合通信节点实体模型中的消息缓冲器,探讨了消息处理模型管理和维护通信事件列表的方法.     

神经网络在图象处理中的应用

图象处理是神经网络的一个重要应用领域。本文首先介绍了神经网络的模型、学习规则及其处理能力,在此基础上综述神经网络在图象处理中的应用,重点放在神经网络分类器和Hopfield网络解决图象处理中的最优化问题。     

有源干扰条件下基于NSGA-Ⅱ的雷达网优化部署方法

在有源干扰条件下,雷达网部署直接影响着防区内指挥信息系统的预警监测能力。由于防区内由分散于不同位置,且重要度不同的责任区组成的,那么实现全方位全纵深的预警能力,将是雷达网部署的重要方面。根据覆盖系数和重叠系数为主要优化目标,基于NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化。首先定义了覆盖系数和全局重叠系数两个指标,尤其是全局重叠系数打破了以往重叠系数的概念,从全局出发引导雷达网优化部署;同时,提出基于NSGA-Ⅱ的多目标优化部署算法,采用诱导跳跃、基因到位、诱导交叉等候选解生成方式,保持种群多样性,提高算法收敛性。实验表明,部署优化算法耗时较低,不同干扰源部署态势使网络节点部署产生较大差异,多样的候选解生成方法明显提高了算法的收敛速度。     

有源干扰条件下基于NSGA-II的雷达网优化部署方法

雷达网的部署状态直接影响着网络的覆盖能力,尤其是在雷达辐射轨迹受到外力干扰条件下,对网络节点的优化部署更具意义。雷达对部署的任务区域有一定的能量覆盖,不同的任务区也具有不同的重要级别,在不针对特定任务的前提下,实现全方位全纵深的预警能力,雷达网的部署起着至关重要的作用。本文根据覆盖系数和重叠系数为主要优化目标,基于NSGA-II算法进行多目标优化。文章首先定义了覆盖系数和全局重叠系数两个指标,尤其是全局重叠系数打破了以往重叠系数的概念,从全局出发引导雷达网优化部署;同时,提出基于NSGA-II的多目标优化部署算法,采用诱导跳跃、基因到位、诱导交叉等候选解生成方式,保持种群多样性,提高算法收敛性。实验表明,部署优化算法耗时较低,不同干扰源部署态势使网络节点部署产生较大差异,多样的候选解生成方法明显提高了算法的收敛速度。