总发射功率约束条件下分布式相干检测融合

针对传感器融合系统总发射功率约束条件下的相干检测融合问题,利用偏移系数极大化理论优化系统检测性能.建立了基于多址接入信道传输的多传感器分布式相干检测融合模型,根据融合中心对信道增益信息的获取程度,提出了信道增益信息完美已知时的总发射功率约束相干检测融合方法(TPC-DCM方法)和信道增益统计信息已知时的总发射功率约束相干检测融合方法(TPC-DCM-CS方法),上述两种方法分别将总发射功率约束分布式检测融合问题转化为一个秩为1的最大特征值问题,获得了最优加权乘性系数的闭合解.蒙特卡洛仿真试验表明:在低虚警概率条件下,当信噪比大于等于0dB时,文中提出的方法的性能优于传统的基于并行网络拓扑结构的最优似然比方法.     

莱斯衰落信道下的筛选传感器网络决策融合

针对莱斯衰落信道下的事件检测问题,在传感器网络中引入三级量化筛选策略,得出了基于信道实时状态信息的似然比融合规则. 考虑到信道实时状态信息往往难以获得,进一步提出了基于莱斯信道统计分布信息的决策融合规则. 并分别在低信噪比和高信噪比条件下给出了2种融合规则的简化形式. 仿真结果表明,三级量化筛选策略不仅可以降低系统传输能耗,而且可以改善系统检测性能. 综合分析发现,上述决策融合规则在检测性能、计算复杂度和耗费系统资源方面各有优劣. 针对资源受限的无线传感器网络,在选取融合规则时,需要折中考虑.     

一种全局最优的多基阵声纳数据融合方法

优化分布式检测系统性能的方法和算法很多,但是,这些方法或是优化传感器的判决规则或是优化融合中心的融合规则,而不是两同时优化。本提出了一种同时优化传感器判决 融合中心融合规则的全局优化算法,它扫描所有可能的解,找出在Ｎｅｙｍａｎ－Ｐｅａｒｓｏｎ意义上的最优解,该算法应用于具有三部声纳的分布式检测系统,获得了满意的检测性能证明了算法的有效性。     

局部传感器发射功率约束条件下部分相干检测融合方法

针对局部传感器发射功率约束部分相干检测融合问题,利用偏移系数极大化理论优化系统检测性能,建立了基于多址接入信道传输的多传感器分布式部分相干检测融合模型,该模型将融合中心处相位同步误差建模为服从吉洪诺夫概率分布的随机变量.将局部发射功率约束部分相干检测融合问题转化为一个非线性非凸优化问题,利用非线性优化理论,得到了问题的一维搜索闭合解.蒙特卡洛仿真结果表明:当环路信噪比大于等于10时,文中方法能在低信噪比和低虚警概率情况下显著提高融合系统对目标的检测概率,其检测性能优于传统的基于并行网络拓扑结构的最优似然比方法.     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由优化算法

针对无线传感器网络节点功耗受限,无线信道容易受环境干涉等特点,提出一种低功耗、信道质量敏感的无线传感器网络路由优化算法COR,COR算法基于节点剩余能量、无线信道质量统计参数等变量,通过修改启发因子方程以及信息素更新方程,采用改进蚁群算法选择剩余能量高、信道质量较好的路径进行数据的路由转发,可有效降低数据传输功耗,平衡网络中节点的功率消耗,延长网络生命周期。仿真实验表明,COR算法网络消耗能量仅为传统ACO(Ant Colony Optimization)算法的73%,具有较高的实用价值。     

衰落信道下的传感器网络局部容错目标检测

针对衰落信道下的目标检测问题,提出了一种基于局部容错机制的决策融合算法（ LFTDF）。利用邻居节点数据的空间相关性,各传感器节点按照多数原则调整自身决策,实现节点局部容错的目的。在瑞利分布的衰落信道模型下,对最优似然比融合规则进行近似处理,提出了次优的简单平均融合规则。仿真结果表明,该算法可以有效地提高系统检测性能。     

最小信道检测开销的协作频谱感知算法

在资源受限的无线电认知网络中,协作频谱感知技术的应用提升了系统性能,却同时增加了信道检测开销.选择合适的系统参数可以有效地降低信道检测开销.采用能量检测方法,分别对单用户和多用户频谱感知系统模型进行了分析,提出信道检测开销优化算法并推导出数学表达式,理论上证明了检测开销必然存在一个最小值,同时给出了算法思路和实现步骤.仿真结果也验证了系统参数优化的有效性和最小信道检测开销算法的合理性.     

煤矿井下无线传感器网络分布式信道快速分配算法

在深入分析现有的分布式信道分配算法的基础上,结合无线传感器网络节点分布的特点和网络架构等特征,通过采用接收者协议干扰模型和确定网络节点最小发射功率的方法,提出了基于网络拓扑最大链路边数的分布式信道分配算法CALENT.与现有的无干扰分布式信道分配算法Dis-Link的深入分析和对比研究表明,CALENT算法在同信道干扰指数和算法收敛速度等方面具有明显的优势,性能表现更为优越.     

IEEE802.11g系统均衡技术研究及算法仿真

介绍了IEEE802.11g系统的信道特性及其均衡原理,重点对基于训练序列、基于导频结构的信道均衡算法进行深入分析,提出了一种适用于无线信道时变衰落特性的自适应算法,与TS算法、LS算法进行了对比分析,并给出了相应的性能仿真结果。     

一种无线传感器网络入侵检测系统模型

为了提高无线传感器网络的安全性,针对该网络能量有限的特点,设计了一个入侵检测系统模型,模型采用了多节点联合协作的思路,入侵检测节点采用一种异常检测算法,节点之间采用能量最大节点选择的算法。仿真实验表明,系统能较好的解决无线传感器网络入侵检测的能量消耗问题。     

一种改进的水声信道载波恢复盲均衡算法

针对超指数迭代判决反馈盲均衡算法在水声通信系统中表现出收敛性差的问题,提出了一种带二阶锁相环的改进超指数迭代判决反馈盲均衡算法．该算法基于对修正超指数迭代算法误差函数的分析,提出了一种新的、能够快速收敛的误差函数,并有效提高了载波恢复能力; 在判决反馈均衡器中引入二阶数字锁相环,实现对相位旋转的跟踪和补偿,从而实现对原始发射信号的正确恢复．在两种水声信道条件下,采用两种调制信号分别对算法的收敛性能和载波恢复性能进行了计算机仿真,结果表明: 在混合相位信道环境中,新算法相比超指数迭代判决反馈算法在均方误差、收敛速度上得到很大改善; 在具有相位旋转的信道环境中,新算法实现了对相位旋转的有效补偿,改善了载波恢复性能．     

一种分布式水声信号检测系统的融合算法

给出了一种多传感器数据融合的融合算法,并将其用于分布式水声信号检测系统中多部声呐的信息综合。各部声呐的观测可以是相互独立的。也可以是相关的。计算机仿真结果表明,融合后系统的检测性能有明显提高。     

传感器网络中提高吞吐量的机会波束调度算法

无线传播环境会影响传感器网络的信息传输质量,为了提高通信时信噪比和系统的通信速率,该文采用一种机会调度算法来有效地调度信道状态较好的传感器节点。中心节点采用多天线阵列,传感器节点采用单天线以节省功率和体积,通信分为两个阶段,导频阶段,多天线阵列随机生成酉波束;波束选择阶段,传感器节点接收导频信息后根据预设的阈值判断是否进入通信状态进而选择相应的随机波束。实验表明,机会调度算法可以有效地提高系统的通信速率。     

多用户OFDM自适应组合调制及比特分配算法的实现

将自适应技术应用于多用户正交频分复用系统,能够提高频谱利用率,降低系统发射功率,从而使系统的整体性能达到最优;针对多用户OFDM系统,将其信道分配和比特分配相结合,提出了更优的多用户OFDM自适应组合调制比特分配算法(MCABA).根据信道特性的瞬时估计值,自适应地为各用户分配子信道和比特,在给定误码率的条件下使总的发送功率最小,仿真结果表明,该算法计算简单,优化效率高,可以达到接近理论上的最优水平.     

多用户OFDM自适应组合调制及比特分配算法的实现

将自适应技术应用于多用户正交频分复用系统，能够提高频谱利用率，降低系统发射功率，从而使系统的整体性能达到最优；针对多用户OFDM系统，将其信道分配和比特分配相结合，提出了更优的多用户OFDM自适应组合调制比特分配算法（MCABA）。根据信道特性的瞬时估计值，自适应地为各用户分配子信道和比特，在给定误码率的条件下使总的发送功率最小，仿真结果表明，该算法计算简单，优化效率高，可以达到接近理论上的最优水平。     

大气信道无线激光通信系统设计方法研究

大气信道是制约无线激光通信链路性能提高的一个重要约束条件。为了提升通信系统性能,使其能适应远距离、高速率、低误码率的传输需求,在进行系统级设计时根据大气信道激光传输特性进行总体设计与分析是十分必要的。首先对大气激光传输特性展开研究,在实验的基础上对大气湍流、大气衰减效应进行了分析;然后从大气信道约束的角度出发,分析了大气信道中光端机的光学发射天线、光学接收天线、通信系统、瞄准跟踪等子系统的设计方法以及相应的设计参数和优化方法;最后给出了一套大气信道无线激光通信系统的总体设计实例。     

单载波块传输系统中基于叠加导频的信道估计与均衡

在单载波分块传输系统中进行频域均衡需要知道精确的信道状态信息,为此本文提出了一种基于叠加的导频序列的迭代信道估计算法,利用叠加的导频序列以及通过迭代均衡检测得到发送数据的估计值来降低信道估计的误差。从理论上分析了该算法所能达到的信道估计误差下限和比特误码率下限,并提出了最优叠加导频序列的设计准则。数值仿真结果表明:采用该算法时系统的比特误码率性能与已知信道信息时的性能差距小于1 dB。     

加权分数傅里叶变换在混合系统中的应用

为提高通信系统在复杂水声环境下的鲁棒性,提出基于加权分数傅里叶变换WFRFT(weighted fractional Fourier transform)的混合载波系统.对混合系统进行优化设计,以最低误比特率为优化目标,求解得到系统的最优变换阶次,得到优化的系统性能.仿真和水池实验表明,基于WFRFT的混合载波系统在多径信道下的误比特率介于传统的单/多载波系统之间;而在双选信道下,其最优阶的系统性能优于单/多载波系统.该混合系统具有单/多载波的优良性能,在提高通信系统鲁棒性方面,具有很大的应用前景.     

衰落环境下B3G移动通信系统有效信道容量优化的研究

研究Rayleigh衰落信道下B3G移动通信系统有效信道容量的优化问题。首先,回顾了有衰落时的Shannon信道容量,并根据信道信息确定最佳功率控制方案;然后,根据系统给定的掉话概率Pout确定最佳的干扰门限值α0*,使系统总干扰最小;最后,在定义系统有效信道容量概念的基础上利用拉格朗日乘子法推导出最大化系统有效信道容量的发射数据速率。研究表明,α0*与功率控制干扰因子ρ、接收机可分辨出的路径数M以及系统掉话率等有关。数值仿真结果证明了理论推导的正确性,并得出结论:对于给定的α0*,只要选取M≥4,功率控制干扰因子ρ≤0.5,系统有效信道容量就存在全局最大值。