蜂群无人机数据链自组网协议设计

针对蜂群无人机的国内外发展现状,设计了蜂群数据链组网技术方案,将遥测数据通过窄带和宽带数据链分别传输,通过数据链自组网完成遥控和遥测,增强了测控的可靠性;同时,设计集群数据链自组网协议栈,针对介质访问控制(MAC)协议和路由协议进行设计。基于QualNet和STK的通信网络仿真平台,针对无人机集群数据链的MAC协议和路由协议进行了仿真性能评估,验证了统计优先级多址接入(SPMA)协议的可行性,实现无人机之间不需要预约信道和时隙进行自组网通信,确保了高优先级业务的实时性。     

基于竞争式MAC接入的移动Adhoc网络建模与仿真

总结了具有代表性的竞争式MAC接入协议:冲突避免多址接入MACA、IEEE 802.11 DCF和信道获得多址接入FAMA传输介质访问控制接入的一般性规律,建立了一个竞争式MAC接入数学模型,研究哪些因素影响网络通信。通过NS2网络模拟实验,验证了这些影响的存在,并初步了解如何减少这些负面影响。与无线网络物理层或高层网络比起来,MAC接入对于无线网络高效可靠通信的负面影响容易被忽略,实际却存在,该研究对无线网络可靠通信具有一定参考价值。     

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。     

航空数据链系统TDMA时隙分配研究

基于TDMA组网协议的航空数据链系统是未来战术数据链发展的一个必然趋势,时隙分配技术是TDMA系统的关键.介绍了采用TDMA组网协议的航空数据链基本组成,对航空数据链系统的时隙结构进行详细分析,提出了静态和动态相结合的时晾分配算法,对TDMA数据链的建设提供一定的参考.     

基于MATLAB的TDMA/CSMA混合协议仿真分析

TDMA(时分多址)和CSMA(载波侦听)是两种常见的Ad Hoc网络多址接入方式,两种方法各有利弊。TDMA避免了节点之间的冲突,但是平均时延随着网络规模的扩大而急剧增长,当某节点在给定的时隙内没有发送请求时,会产生空时隙,造成资源浪费;CSMA采用竞争的方式,当网络规模扩大时,节点的碰撞概率很大,信道利用率降低。根据两者的特点,提出了TDMA/CSMA混合多址接入协议,采用固定分配和动态分配相结合的方式,进一步提高网络吞吐量、降低平均时延,并通过MATLAB软件对协议进行仿真建模,验证其性能。     

基于脉冲干扰的跳频网络同步和随机接入研究

针对脉冲干扰对数字通信的影响,提升无线电跳频网络抗干扰性能,提出了基于干扰信号实现跳频通信时间粗同步以及Boj-S-ALHOA协议随机接入技术。介绍了基于干扰信号的跳频捕获和Boj-S-ALHOA协议网络时隙分配原理,并对这种方法下的跳频捕获平均同步时间和跳频网络的信道吞吐量及容量进行了仿真对比分析。结果表明该方法在脉冲干扰下同步时间短,且Boj-S-ALOHA协议下的节点接入方法更加适合战术通信网络。     

一种新型无线Mesh网络多信道MAC协议

在多信道无线Mesh网络中,当发送节点和接收节点之间有多条可用信道时,动态信道分配协议DCA(Dynamic Channel Assignment)采用的是随机选择接入信道,这样一方面容易导致有不同性能的信道分配不合理,另一方面容易造成信道冲突的频繁发生,导致数据包时延较大。针对这些问题,文中提出一种基于信息素模型的多信道MAC协议——CAPC(Channels Assignment based on Pheromone Concentration)协议,仿真结果显示该协议在系统吞吐量和数据包投递成功率等方面明显优于DCA协议。     

基于遗传算法的TDMA战术数据链时隙分配算法

时隙分配技术是战术数据链系统设计的关键技术,合理的时隙分配算法可以有效减小网络时延,提高网络效率。针对时隙分配的均匀性要求,提出了一种基于遗传算法的时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)战术数据链时隙分配算法。该算法旨在通过遗传算法在所有的时隙分配的解空间中找出最优的分配方案,并通过实验仿真验证了该算法的正确性和有效性。     

武器协同数据链发展趋势及关键技术

武器协同数据链是武器装备的信息传输装置,实现各类战术信息实时传输和共享,支持武器装备协同探测、协同定位、协同突防、协同攻击.阐述了武器协同数据链现状,分析了新作战模式对武器协同数据链的能力需求,论述了武器协同数据链全球覆盖、弹性可重构、低时延高动态组网、抗强干扰、抗截获等发展趋势,总结了数据链弹性可重构、大规模低时延高动态组网、基于认知的智能抗干扰、多域综合抗截获等关键技术.     

基于TDMA接入协议的宽带电台通信网仿真

介绍了一种固定接入协议TDMA,分析了TDMA在军事通信应用中的优点,介绍了基于固定接入协议TDMA的宽带电台通信网,应用网络仿真工具OPNET进行了建模和仿真。经过分析,仿真结果满足系统指标,体现了TDMA实时性好的优点。     

基于1553B协议的星载高速无线数据网络协议的设计*

星载无线数据网络可以解除航天器内错综复杂的线缆网的束缚,是航天器轻小型化的重要技术储备。旨在替代航天器内现有的点对点三线制的LVDS线缆,提出了一种基于脉冲超宽带(IR-UWB)技术的星载高速无线数据网络的设计方案,并重点介绍了高速无线网络协议的设计和实现。网络协议设计参考了美国军用数据总线标准MIL-STD-1553B 协议,采用时分制指令响应机制,分别对其物理层、链路层、网络层和应用层进行设计,以适应星载高速率无线数据传输的要求,具有灵活性高、可靠性高、扩展性高的特点。网络协议的IP核经过地面演示系统进行验证,实验测得应用层数据传输的误码率小于10_-10。     

油料装备信息化的网络架构设想

网络化是实现油料装备信息化的关键。在分析后勤信息网络现有问题的基础上,提出为了充分利用现有的资源和技术,实现与现有网络的无缝融合,油料装备信息化应当基于分布式开放网络的架构,由TCP／IP以及HTTP提供基本的网络连接条件和所需地址。为满足油料装备信息处理的特殊要求,应在标准Internet协议基础上定义油料装备通信协议以处理相关信息的发现、描述、传输和控制需求。     

基于OPNET仿真的随机接入技术研究

如何解决多个用户高效、合理地共享有限的无线信道资源这一问题,即媒体接入(MAC)控制协议的设计是移动自组网中的关键技术之一.ALOHA和CSMA作为自组网MAC协议的起源,研究它们具有重要的意义.主要介绍了ALOHA和CSMA两类接入协议的工作方式和性能特点,针对其中的纯ALOHA和1坚持CSMA应用网络仿真软件OPNET进行了建模和仿真,并比较了它们的优缺点,对于后续开发新的随机接入协议具有指导意义.     

一种具有优先级的MAC协议性能分析

在移动通信中,为了满足高动态终端对接入的高要求,设计了一种带有优先级的随机预约/按需分配相结合的MAC协议RRDAMA-P(random reserve/demand assignment multiple access protocol with priority),并利用Opnet软件进行了建模仿真,仿真结果表明,RRDAMA-P协议不仅可以满足终端的优先级要求,而且实现了更好的吞吐量和时延性能。     

战场QPSK通信系统干扰注入仿真研究

无线射频干扰注入可对无线通信网络系统进行干扰,甚至实现非授权接入实施网电攻击。若捕获敌方的通信协议,掌握其采用的通信模式,如何进行干扰甚至将虚假的信息注入无线网络,是实施网电攻击的技术难点。针对指挥通信系统中的无线开放环节,基于软件无线电技术,分析了战场通信目标信号系统的技术指标,对编码方式、信号带宽、载波频率、调制方式和调制滚降系数等主要参数进行分析,在MATLAB/Simulink环境下建立QPSK数字频带传输系统和射频干扰注入系统模型,并且对关键节点进行仿真。仿真结果表明,在不同干扰方式下,通信系统会受到较明显的干扰,或者解调出与注入一致的干扰信息,达到了验证设计的目的。     

可靠UDP协议栈的FPGA实现

基于Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA开发板,采用VHDL硬件描述语言,并运用模块化的设计理念,参考TCP_IP协议栈的工作机制,设计并实现了一个具有接收确认及漏发重发功能的可靠的UDP_IP网络通信协议栈。同时,设计并实现了一个以太网控制器,该控制器与UDP_IP协议一起构成一个完整的网络通信链路协议。经过上板测试验证,该通信协议栈能正确高效地完成网络数据的发送和接收等工作,且稳定性良好。     

无线Ad Hoc网络中一种多信道协同MAC协议

多信道所带来的MCC(Multiple Channel Coordination)问题是影响多信道系统性能的重要因素。文章针对无线Ad Hoc网络,提出了一种多信道协同MAC(Media Access Control)协议。该协议扩展了协同通信的概念,邻节点不再转发发送节点的数据,而是帮助发送节点发现和避免多信道中的MCC问题。文章还对经典二维Markov模型进行了改进,加入了多信道和协同机制,对所提协议进行了建模,分析了协同机制对系统性能的影响,并推导出了吞吐量性能和时延性能的表达式。仿真结果表明,采用协同机制可以有效解决MCC问题,文章中所提协议相对传统多信道MAC协议可以大大提高吞吐量和时延性能。     

基于FC-AE-1553B通信协议的网络仿真

对于FC-AE-155B通信协议与光纤通道(FC)技术的应用进行了研究.针对航空电子设备的通信要求进行了独立的建模,验证了FC-AE-1553B协议在航电系统中的传输能力.实验搭建了对立的FC仲裁网络并按照FC-AE-1553B协议制定了包模型,建立了节点模型、链路模型.按照协议要求制作了进程模型设计了有限状态机.在OPNET仿真环境下对航电设备的FC网络进行了构建,测评了基于FC网络的FC-AE-1553通信协议的应用能力.     

面向空间应用的时间触发以太网

将时间触发协议增加到采用星型拓扑结构的以太网业务上,且保持完全兼容IEEE802.3标准,可解决空间有效载荷使用标准以太网通信遇到的实时性、确定性和可靠性问题。时间触发以太网基于全局基准时间,实时数据传输遵循严格的时序,支持时间和事件触发的两种通信过程。时间触发通道适合同步或周期性实时消息的传输,而事件触发通道适用于偶发或非周期性消息的传输。设计了空间应用以太网的拓扑结构和协议栈,介绍了系统通信的过程,进行了时间触发协议的研究,并对同步性能和网络性能进行了仿真验证。该以太网在保证可靠性、安全性的同时,增强了网络的灵活性,提高了网络利用率。     

超短波电台网模型研究

超短波通信是军事通信中广泛应用的通信方式,如何根据应用需要建立适合的网络与通信模型是作战建模与仿真中经常遇到和需要解决的问题。分析了当前超短波通信建模研究的现状,在详细探讨建模需求的基础上,提出了超短波电台网网络模型,给出了有效通信距离简化模型,以及考虑战场电磁环境和地理环境的通信链路质量模型,最后进行了仿真实验验证。该模型能够有效解决作战模拟中超短波通信效果对于作战效能影响分析的问题,简化了模型设计,提高了模型应用性,也为短波、微波、卫星等其他类型网络模型设计提供了参考建模方法。