军用认知无线电网络中功率控制博弈算法的探讨

通过对比军用认知无线功率控制博弈模型与一些经典的功率控制博弈算法,提出了一种认知无线电网络中的功率控制的博弈算法。通过仿真结果性能分析,证明算法具有一定的优越性,并且能够为军事无线通信提供一定的理论依据和现实作用。     

分布式多无人机编队控制与博弈算法研究

针对多无人机的任意队形编队控制问题,将博弈论引入分布式控制问题中,提出一种基于博弈的分布式控制算法。该算法将梯度下降和一致性方法结合,将多无人机编队问题转化为分布式博弈问题。通过一致性方法,系统内每个无人机个体都可以对其他个体的位置进行有效估计。利用梯度下降实现纳什均衡点的求解从而实现理想编队。在提出的分布式控制算法下,个体无人机无需全局信息,只需交换邻居个体的信息就可实现多无人机的任意编队。将算法应用到多旋翼无人机系统中,仿真结果表明了分布式算法有效性。     

分布式放大前传中继辅助多用户对等通信中的鲁棒波束成形

针对分布式放大前传中继辅助多用户对等通信系统研究了存在非理想信道状态信息(CSI)时的分布式中继网络(DRN)鲁棒波束成形设计问题。采用统计CSI误差模型,考虑了两种鲁棒优化问题:一是从公平性的角度出发在DRN总发送功率约束下实现多个目的节点间的信干噪比(SINR)平衡;另一是从有效性的角度出发在保证各个目的节点服务质量需求(SINR大于预设门限)约束下最小化DRN总发送功率。对问题的分析和建模表明,在多用户情况下,这两个问题都是难以求解的优化问题。通过引入半定松弛(SDR)思想,将上述两种优化问题转化为可利用内点法有效求解的半定规划(SDP)问题。最后通过仿真验证了所提设计的鲁棒性能。     

分布式探测系统的时延估计和稳定性分析

分布式探测系统实现了探测控制系统的分布化和网络化,但由于网络信息传输时延的存在,使得信息传输实时性受到诸多条件的影响。为此,在分析分布式探测系统时延特性的基础上,利用MATLAB/Truetime工具箱实现系统的建模仿真,针对不同网络延时、丢包、干扰等情况对系统稳定性能进行了对比分析。仿真结果表明:网络时延增大是影响系统稳定性能的主要因素,仿真流程对于网络探测的硬件系统构成和通信协议设计具有指导性意义。     

D2D通信中能耗优化的分布式资源管理算法

端到端(D2D)通信技术近年来受到通信学术界的普遍关注,它绕过基站直接进行数据通信,可以减轻基站的负载,节省系统通信资源,提高系统性能和用户体验。然而,D2D通信技术也带来了一些棘手的资源管理问题,例如,如何进行模式选择以调度使用系统链路资源、抑制蜂窝用户和D2D用户之间的相互干扰,如何进行功率控制以满足用户需求等等。文章分析了多用户D2D通信系统的链路共享机制和用户功率分配策略,为提升系统中各用户的能效性能,基于联盟形成博弈和非合作博弈提出了对应的分布式资源管理方案和算法。最后,通过数值仿真,验证了所提方案和算法的有效性,相比最初的资源使用策略,所提分布式方案和算法能够给用户带来明显的性能增益。     

基于博弈论计算机网络对抗问题研究

针对日益普遍和多样的网络攻击行为,如何对网络各种攻防过程进行分析已逐渐成为热点研究方向。在对计算机网络对抗问题复杂性表现和产生根源进行探讨基础上,从完全信息静态博弈、完全信息动态博弈、不完全信息静态博弈、不完全信息动态博弈4个视角,对计算机网络对抗问题进行分类论述,对各解决方法进行了综合比较,并对今后的研究进行了展望。     

基于证据网络的空间信息支援体系能力评估模型构建

针对空间信息支援体系能力评估中信息存在多种不确定性的问题,采用基于证据网络的方法开展建模研究。利用因果图方法进行证据网络结构建模,建立有向无环图;利用条件信度参数方法进行证据网络参数建模,表征节点之间的定量化关联关系;最后,以空间导航定位体系能力评估为案例,建立相应的证据网络模型,并与贝叶斯网络建模方法进行了对比分析。结果表明:证据网络能够处理空间信息支援能力评估中的认知不确定,验证了所提出方法的正确性和有效性。     

基于多Agent的网络防御建模与仿真

为了提高网络防御建模的有效性,本文提出了应用多Agent对网络防御进行建模的方法。并且分析了多Agent的建模仿真流程,通过多Agent建模仿真方法,建立了分布式拒绝服务攻击的防御模型。最后,用Netlogo软件进行了仿真实验,通过仿真结果验证了防御模型的有效性。     

分布式约束优化问题及其求解算法

分布式约束优化问题(DCOP)能够对多智能体系统(MAS)中的各种分布式推理任务进行建模,广泛应用于分布式规划、调度、资源分配等问题中。首先从DCOP的概念出发,引入一个典型的DCOP实例,在此基础上对DCOP问题求解的两类主流算法进行了详细介绍和比较分析。针对DCOP对现实问题建模中出现的部分集中式、硬约束、开放式、隐私和anytime等5个方面的问题进行了阐述,并介绍了相应的扩展算法。在动态实时问题,自稳定性与误差容错以及在物理分布式环境下仿真等问题仍需进一步研究。     

博弈论在无线通信中的应用专题讲座(一) 第2讲 绿色无线通信中基于相关均衡的协同策略选择

文章首先简要介绍了非合作博弈理论的基本定义和性质,综述了运用非合作博弈理论来解决无线通信网络中资源管理等诸多问题的研究现状。在此基础上,探讨了在非合作博弈框架下,引入相关均衡的理论意义和实现途径。继而,文章以如何解决面向绿色无线通信网络的协同策略选择问题为例,从能量有效性角度提出了基于相关均衡的协同策略选择机制。面对分布式且颇具竞争性的绿色无线协同网络,相关均衡能在所建立的非合作博弈的框架下允许潜在中继节点之间某种形式的合作的模型化,从而激励潜在中继节点得到接近"合作的"博弈结果。理论分析和仿真结果验证了所提机制能在收敛性、Pareto最优性和max-min公平性等方面收效甚好。     

舰船燃气轮机双机并车控制仿真技术研究

介绍了功率反馈控制技术的原理和特点,并利用功率反馈控制技术对舰船燃气轮机双机并车控制技术进行了分析.利用C++语言建立了全燃动力装置的仿真模型,并对功率反馈法进行了计算机仿真试验.结果表明,功率反馈控制技术能较好地实现舰船燃气轮机双机并车运行的控制.     

一种基于纳什议价解的自组网时隙分配策略

自组网中的分布式多节点资源分配问题为NP完全问题,一般采用启发式算法进行协议设计,缺少严格的数学证明.基于博弈与纳什议价解理论,提出了一种分布式动态时隙分配策略,并通过严格的数学推导,证明了自组网中不同节点之间的时隙竞争问题存在纳什议价解,为自组网中分布式动态时分多址信道访问控制协议的设计提供了理论依据.     

认知网络中一种基于博弈论的抗阻塞干扰方法

文中针对认知无线网络中出现的恶意干扰次级用户问题,利用博弈理论,建立了在多信道条件下次级用户和恶意用户博弈对抗模型。通过求解纳什均衡点,得出最佳的随机功率分配策略对抗恶意干扰,并与其他策略进行比较。仿真结果表明,该算法能够最小化恶意用户干扰造成的损失。     

分布式战术数据链网络规划中的数据库设计

以分布式战术数据链网络规划为研究对象,在设计了分布式战术数据链网络规划系统结构图的基础上,重点对数据链网络规划中数据库的设计进行分析。通过分析数据库设计需求提出了设计方法,然后根据不同的部门职责对战术数据链网络规划的参数进行拆分、组合,设计了网络规划数据库的实现方案。最后,利用Power Designer软件建立了概念数据模型和物理数据模型,实现了既能存储数据链网络规划内容,同时满足分布式网络规划系统要求的数据库存储结构。     

以网络为中心的指挥控制组织探索性分析

以计算组织理论以及探索性分析方法为基础,提出对以网络为中心的指挥控制(Command Control, C2)组织的探索性分析方法的进行效能优化的探索性建模和优化方法.通过对信息化战场指挥控制组织及其组织要素的建模,建立动态适应使命与环境变化的指挥控制组织模型;通过对指挥控制组织及其组织要素多类角色和多个维度的相互关系以及相应信息流、控制流的结构建模分析,建立并优化指挥控制组织及其组织要素之间的关于多种使命环境、组织属性的重叠网络模型.通过探索性分析方法,研究信息化战场网络指挥控制组织的动态重构的离散时态演化机制,并对指挥控制组织网络构成的有效性进行测度和优化.     

基于信号博弈的网络主动防御研究

针对现有被动防御方式难以有效确保军事信息网络安全的问题,从信号伪装的角度对军事信息网络的主动防御进行研究,提出了一种最优伪装信号选取方法。在分析军事信息网络攻防对抗的基础上,基于信号博弈理论对网络攻防过程进行建模;提出了网络攻防收益量化方法;在精炼贝叶斯纳什均衡分析的基础上,设计了最优伪装信号的选取算法。通过实验验证了方法的合理性和可行性,为军事信息网络安全防御提供了一种新的思路。     

室内可见光功率分布分析与仿真研究

可见光通信将照明与无线光通信技术相结合,构建出基于白光LED的无线通信系统,它提供了一种全新的宽带接入方式。室内可见光信道一般分为直视链路(line of sight)和非直视链路(not line of sight),文章在分析直视链路基础上,利用Phong反射模型对反射光功率进行了数值分析,并对室内总光功率分布进行了建模和仿真。文章分析了非直视光对室内光功率分布的影响,仿真结论对室内可见光光源的布局具有指导意义。     

基于IEEE 802.11的无线多跳网络路径容量分析模型

旨在建立一个适用于无线多跳路径性能研究的闭合分析模型。首先对导致多跳路径中流内竞争现象的干扰问题进行了详细分析并给出了定量计算方法,然后通过将多跳路径建模为排队网络,利用扩散近似法建立了路径性能分析模型,最后在网络稳定性约束条件下对多跳路径的容量问题进行了研究。利用该模型可以在无线多跳网络中分析网络传输的吞吐能力,同时有助于研究网络对QoS业务的支持能力。通过仿真实验结果与数值分析结果的对比,验证了分析模型的准确性。     

武器装备体系结构演化博弈框架

制定武器装备体系的发展策略和方案时需要对装备体系结构的动态对抗变化过程进行建模和仿真分析。该过程时间跨度大、涉及因素多,目前缺少定量描述方法。将演化仿真与博弈论结合,提出了武器装备体系结构演化博弈方法及其分析框架。详细分析了武器装备体系结构发展过程的博弈要素映射和演化方式,给出了演化博弈方法和同步、异步博弈的定义,着重研究了演化博弈框架的组成、形式化描述方法、分析问题的阶段与步骤。以“星球大战”计划期间美苏导弹防御系统演化博弈为例,验证了方法的可行性和有效性。     

BP网络的优化及其在光纤陀螺温度漂移建模中的应用

针对BP网络存在易陷入局部极小和收敛速度慢的问题,采用遗传算法(GA)优化BP网络;采用混配的方法,对遗传算法进行了改进,克服了遗传算法中所存在的种群内过早收敛的缺点,并在光纤陀螺温度漂移建模中,取得了预测的效果。