基于QAM调制的物理层网络编码中继误码性能

正交幅度调制(QAM)是物理层网络编码中一种重要的调制方式,文章介绍了ARB三节点模型中物理层网络编码中继映射准则,分析了QAM调制方式下中继的误码性能,得出了物理层网络编码在节省通信时隙之外所获得的"编码增益"。另外文章对ARB模型中发送节点功率分配问题进行了考虑,通过分析,进一步说明了物理层网络编码的可行性,最后文章探讨了下一步物理层网络编码中继映射准则可能的发展方向。     

一种基于卷积码的协同网络编码方案

文章研究了一种基于卷积码的协同网络编码方案,由协同通信系统结构确定对应的最优卷积码,然后通过最优卷积码确定协同中继编码。对该方案在瑞利快衰落信道条件下的误码性能进行了仿真,并与理论分集性能曲线进行比较。结果表明,由最优卷积码确定的协同网络编码方案获得了较好的性能增益。另外,由于常用最优卷积码已经确定,因此该方案容易实现。     

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。     

卫星通信系统中基于LDPC编码协同性能研究

文章提出在卫星移动通信系统中应用编码协同策略。分别建立卫星上、下行用户链路编码协同模型,仿真Rayleigh信道和Rician信道下基于LDPC编码的系统性能,并与单路未协同和传统两发一收分集系统进行性能比较。理论分析和仿真表明,采用LDPC编码协同策略相对于非协同时的系统性能有较大提升,虽然与分集系统性能有一定差距,但是其终端实现比较简单,在未来卫星移动通信系统中具有一定的应用前景。     

大容量数据下基于DTN的链路中断优化传输技术

激光或GHz以上的高频链路的应用将导致DTN(Delay Tolerant Network)网络链路数据容量的增大,大容量数据链路的间歇性中断将严重影响数据的传输效率。针对DTN网络中大容量数据链路频繁中断和节点的剩余缓存空间剧烈变化的问题,提出在DTN路由算法上增加拥塞状态预测机制和易中断链路判定机制,根据节点的拥塞程度定义惩罚函数,缓解链路中断和节点资源受限导致的拥塞。仿真结果表明,该机制可以有效提高DTN网络的传输性能。     

基于网络编码的无线网络可靠性研究

网络编码是通信网络中信息传输技术的一个重大突破,其核心思想就是利用路由器的智能化功能,允许网络中间节点对传输信息进行编码,从而提高网络传输效率。文章详细分析了确定性网络编码和随机网络编码对无线网络可靠性的影响,并以丢包率为参考指标,对确定性网络编码方式进行了仿真,仿真结果表明网络编码可以较大提高无线网络的可靠性。     

编码感知的机会路由算法研究

提出一种编码感知的机会路由算法——CAR.它利用机会传输增加编码机会,并通过引入一系列参数衡量"机会"好坏,创造性地解决了交叉数据流下机会路由转发节点的选取问题,解决了流间网络编码和机会路由算法结合时数据包上下跳节点"已知"与"未知"的矛盾.CAR算法能够最大化每次编码传输中原始数据包的个数,仿真表明,它能够显著提高可靠传输协议以及整个网络的传输性能.通过机会传输实现多用户分集,可显著增加流间网络编码机会,引入的转发延时也可增加流间网络编码机会.     

瑞利和莱斯信道下放大转发DMT性能

当前协同通信中分集复用折中(DMT)的研究主要限于瑞利衰落信道,且为高信噪比(SNR)区域分析,但实际通信环境不是单一的,且系统信噪比是有限的。文中综合考虑实际通信系统信道环境变化和信噪比的限制,分别分析了变增益放大转发(AF)策略在瑞利和莱斯衰落环境下的中断概率和DMT性能。通过分析发现,当信噪比有限时,在莱斯衰落信道下变增益AF的DMT性能优于其在瑞利衰落环境下的性能,且随着莱斯因子K增大而变好。同时,推导证明了AF协议在瑞利和莱斯衰落环境下具有相同的传统高信噪比DMT性能。相比传统高信噪比DMT分析,有限信噪比DMT分析能够更准确的刻画系统的性能,更具有一般性。最后,对比分析AF协议采用变增益和固定增益在瑞利衰落环境下的DMT性能。     

H.264/SVC的编码依赖问题研究

H.264/SVC(Scalable Video Coding)使用了多种预测编码机制,极大地提高了分级编码的编码性能,同时也引入了复杂的编码依赖关系,给编码器的优化控制带来了极大的难度。因此,有必要研究这种不可忽视的编码依赖关系。在介绍H.264/SVC的主要预测编码机制的基础上,分析归纳出H.264/SVC的编码依赖关系主要来源于帧间预测、层间帧内预测和层间残差预测,然后针对这三种预测机制的特点,结合文献[1]提出的帧间依赖关系,基于实验数据,建立了编码依赖模型,得到了用编码依赖测度表达的编码依赖关系。最后,将时域依赖模型应用到H.264/SVC基本层码率控制中,实验数据表明时域依赖模型能够提高码率控制的性能。     

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。     

LFM-BC雷达信号的间歇采样转发干扰的研究

线性调频-二相编码(LFM-BC)信号是在二相编码信号脉内进行线性调频处理得到的组合信号。利用LFM-BC信号附加多普勒频移通过匹配滤波器的响应特点,研究了基于数字射频存储的间歇采样转发干扰方法对采用该信号的脉冲压缩雷达的干扰效果。分析了调制参数(占空比、间歇采样周期、正频调制)对干扰效果的影响以及干扰功率与干信比。根据调制参数的不同可以产生压制性干扰和欺骗性干扰,且相对于常规射频噪声干扰而言只需要较小的干扰功率。理论和仿真实验均证明了这种干扰方法的正确性和实际应用的可行性。     

流间网络编码中的自适应通知报文发送机制

流间网络编码机制需要借助通知报文来确定编码机会,现有的机制一般采用"τ间隔通知机制",但对通知间隔τ的选取及其导致的开销并未进行分析。通过分析"τ间隔通知机制"所产生的通信开销及其对编码机会和吞吐量的影响,提出一种自适应通知报文发送机制。在自适应通知报文发送机制中,无线节点根据局部网络的流量自适应地确定发送间隔,且通知报文仅携带最近2个通知间隔侦听到的数据包信息,在保证编码机会的情况下降低通知报文中携带的信息量和通知报文的发送频度,从而降低附加开销和冲突。网络模拟器仿真实验结果表明:自适应通知报文发送机制能有效地减少通知报文发送的额外带宽开销,取得比采用"τ间隔通知机制"的流间编码机制更高的吞吐量。     

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。     

TCM在基于OFDM的水声通信系统中的应用研究

信道带宽窄、强多途、强噪声干扰一直是水下信息高速、可靠传输的主要障碍,文中提出用网格编码调制技术(trellis-coded modulation,TCM)与正交频分复用技术(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)相结合的传输体制可有效解决水下高速数据传输的带宽效率和可靠性问题。详细介绍了TCM、TCM-8PSK的原理及在基于OFDM的水声通信系统中的应用,理论分析和计算机仿真结果表明,使用该传输体制的水声通信系统能在不损失数据速率也不增加带宽的情况下能使编码增益提高3 dB左右,水声通信系统的性能得到明显改善。     

一种基于博弈论的无线网状网络路由与信道分配联合优化算法

无线网络中的路由与信道分配可极大地影响网络的性能.为了解决无线网状网络中的路由与信道分配问题,提出并研究了一种称为CRAG(基于博弈论的无线网状网络路由与信道分配联合优化)的方法.CRAG采用协同博弈的方式将网络中的每个节点模型化为一个弈者,每个弈者的策略为与其相关的路由与信道分配方案,收益函数为给定流量需求矩阵下的成功传输流量.弈者通过协同博弈来优化收益函数以最大化网络的吞吐量.基于NS3的仿真结果表明,CRAG在收敛性、时延、丢包率和吞吐量方面优于其他当前的算法,从而证明了协同博弈的方法可以用于无线网状网络的路由与信道分配联合优化,并有效地改进网络性能.     

星载大容量固态存储控制器的级联编码设计

航天器大容量数据存储设备主要采用基于NAND Flash的固态存储器,但由于空间环境中单粒子翻转效应的影响,以及存储器芯片在操作过程中因为阈值电压偏移导致的位比特错误等原因,存储设备的可靠性降低。为提高数据存储设备的数据容错性,依据NAND Flash芯片物理结构和数据存储结构,具有针对性地提出RS(256,252)码+LDPC(8192,7154)码级联的纠检错并行编码设计,并优化编码算法的电路实现方法。建模仿真和地面测试系统测试结果表明:该设计具有低硬件开销、低功耗和高可靠性的优点。存储系统的数据总容量达512 Gb,有效数据吞吐率为700 Mb/s,能够满足航天器固态存储控制器对大容量数据控制和高数据吞吐量的设计需求。     

《军事通信技术》2010年优秀论文获奖名单

一等奖(3名):李慧,沈越泓,陈士周.信源数动态变化的一种稳健超定盲分离算法(2—1);李海源,覃光成,吴泽民,田畅.基于预测的战场态势感知信息分发机制(1—1);颜伟,蔡跃明,陈华梁.多播中基于网络编码的协同ARO协议分析(3—1).二等奖(6名):李兴卫,王华力,孙磊,张磊.智能天线DBF算法可重构的SCA设计及其仿真实现     

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。     

电抗元件网络的优化设计方法

以信息与编码技术为主要理论依据,应用微计算机技术,提出了电抗元件网络的优化设计方法:采用二进制编码对网络进行控制,以网络分辩率δ与2~((?))的乘积δ·2~((?))作为权电阻的阻值。对该种网络的有关特性作了分析。     

北斗卫星导航系统多进制LDPC编码性能评估

考虑到卫星导航系统传输距离远、落地信号功率低,导航接收机在复杂遮挡环境下可能受到干扰不能正常解调电文,导航电文设计中一般采用纠错编码获取编码增益来提升恶劣环境下的解调性能。随着技术水平的提高,各大系统在现代化升级过程中越来越多地采用性能更优的纠错编码,北斗全球系统现代化信号导航电文将采用多进制LDPC编码。在研究多进制LDPC编译码原理基础上,首次对北斗采用的64进制LDPC进行了软件仿真和硬件实现,对北斗卫星导航系统多进制LDPC编译码性能和实现复杂度进行了仿真分析和试验平台测试,结果表明,多进制LDPC编码方案具有较高的编码增益,相对二进制LDPC有0.4~0.8 dB的优势,对于恶劣环境下的解调性能具有较大改善,该研究可为北斗现代化信号接收终端研发提供参考。