网络编码协作中继系统的功率优化分配研究

研究了基于网络编码的协作中继功率分配问题.在系统的总能量一定的前提下,使用传统的两用户单中继模型对源节点和中继节点的功率进行优化分配.假设模型中源节点与中继节点之间能进行无误传输,其他链路存在噪声,最后用系统中断概率来衡量系统的性能.分析得出当能量分配比例取某一固定值时,系统的中断概率达到最小,系统的性能也最好.     

解码转发双向中继系统的ARQ协议研究

研究了结合自动请求重传的解码转发双向中继系统在瑞利衰落信道中的端到端误报率以及频谱效率等性能。双向中继系统的两个源节点及中继节点都有缓冲存储器用来存储重传时不同时隙的接收信号。根据错误发生的节点以及重传情况的不同,为了充分利用不同时隙的接收信号,分别结合使用了最小均方误差信号检测或者最大似然比合并算法。仿真结果表明,在解码转发双向中继系统中,相对于传统自动请求重传协议,采用增强A RQ协议能显著降低解码转发双向中继系统的误包率,从而提升系统的频谱效率。     

多跳中继通信网STDM模式链路容量分析

下一代基于中继节点的多跳蜂窝网络将支持更高速率的多媒体移动业务.多跳中继链路能够有效改善无线通信链路的信道质量,有利于系统容量的提高,但是中继节点的引入代价属于额外无线信道资源的消耗,将会降低系统容量.因此本文提出了空间时分复用(STDM)的多跳中继链路模型,使得中继无线信道资源能够空间复用,通过理论分析和数值仿真,在保证一定的链路距离下,与传统严格时间正交的模式相比,STDM模式的链路吞吐量可以成倍的提高.     

无线传感器网络中分布式网络信道编码性能研究

智能电网的无线传感器网络中,多个源节点通过中继协作与一个目的节点进行通信,这种场景称为多址接入中继信道（MARC）。针对多个中继节点的MARC,分析了基于Turbo乘积码（TPC）的自适应分布式网络信道编码（ADNCC）。ADNCC中,每个源节点采用相同的线性系统分组码对自己的信息独立编码,广播发送到中继和目的节点。中继节点将所有源节点的码字作为行码,采用第二个线性系统分组码进行列编码,只将新产生的列校验元传送目的节点。目的节点接收到来自源节点的码字和中继节点的列校验元构成一个完整的乘积码,目的节点进行Turbo译码。研究了源-中继链路（S-R链路）对ADNCC性能的影响,提出了选择式编码协作（S-CC）和估计式编码协作（E-CC）2种解决方案,仿真结果表明,E-CC方案的性能比S-CC方案好,在加性高斯白噪声（AWGN）信道下,有超过3dB的编码增益。     

解码转发中继系统能效性能研究

针对采用MQAM调制的半双工解码转发两跳中继通信链路,研究了在给定BER条件下,真实调制速率对系统能效性能的影响。首先从系统传输功耗出发,建立了传输信号所需发射功率的优化模型,据此推导出在给定BER约束下的最小发射功率。在能效问题中,设备本身的电路功耗已成为不可忽略的一部分,因此结合电路功耗给出系统能效表达式。基于凸优化理论,证明了能效性能是调制速率的拟凹函数,并分析了调制速率对能效性能的影响。理论分析和仿真结果表明：当调制速率增加时,系统能效先随之增加后又随之降低。另外,中继节点的位置也会对系统能效性能产生影响。     

基于节点-链路评估模型的移动物联网数据传输稳定算法

为解决移动物联网数据传输过程中存在的数据传输质量不高、网络传输带宽较低等不足,提出了基于节点-链路评估 模型的移动物联网数据传输稳定算法。 考虑节点移动特性,设计了一种新的基于节点-链路评估模型,实现数据传输过程的多 维度评估。 随后,根据节点-链路评估模型,提出了数据传输依序度、中继链路控制度、传输能量可控度 3 个指标;并通过匹配节 点的传输功率,设计了基于数据传输依序度的移动物联网链路稳定方法,采用泊松分布模型来构建基于中继链路控制度的节点 稳定方法,并通过预估节点受限性能,提出了基于传输能量可控度的节点失效态传输节能方案,分别从节点、链路、能量 3 个层 次优化了移动物联网数据传输性能,有效提高较网络传输的稳定性。 仿真实验表明,与基于似然估计补偿机制的移动无线传感 网数据控制同步传输算法和基于预发射-精度提升机制的 LTE-5G 数据传输算法相比,所提算法具有更低的网络拥塞水平和节 点受限概率,以及更高的网络传输带宽。     

无线紫外光与射频混合链路中继协作方案性能分析

将无线紫外光通信与传统射频通信进行优势互补结合,针对双链路异构组网时的中继协作混合传输问题,采用建模与数值计算分析的方法,对比分析了不同策略和参数条件下系统的中断概率和误码率性能。基于无线紫外非直视散射信道和射频无线衰落信道的各自特点,建立了描述双链路并行传输中继与协作问题的模型,给出了3种典型情况下的传输策略。通过理论分析和数值计算的方法,给出了不同策略下混合链路中继的中断概率和误码率表达式,并在不同信道参数条件下对系统性能进行了对比分析。研究结果表明,相比于无线紫外光单链路传输,混合链路的中继协作策略在不同距离和不同参量条件下获得更低的系统中断概率。在误码率为1×10^-6条件下,双链路中继传输可以在不同湍流强度和不同莱斯因子情况下可获得约0.4～6.1 dB的信噪比增益改善。     

电力远程抄表系统的混合通信和中继技术研究

电力远程抄表系统的本地通信环境复杂,需要不同的通信方式进行协作才能完成可靠的数据传输。采用微功率无线与电力线2种各具特色的混合通信方式,并引入中继技术,可以提高远程抄表系统的整体性能。针对电力远程抄表系统中无线与电力线混合通信问题,设计了无线/电力线混合通信系统,并开发了模块无线/电力线混合通信单元,设计了基于接收信号强度的混合通信信道选择及中继选择算法,可以依据链路质量自适应选择电力线/无线通信方式和中继节点。测试结果表明,设计的具有信道和中继选择的混合通信系统可以明显提高抄表的成功率。     

中压配电网电力线载波通信组网优化方法*

为进一步完善中压配电网电力线载波通信(PLC)组网的灵活性和可靠性,在结合中压配电网的实际拓扑结构和信道环境的基础上,提出了一种基于遗传算法的PLC组网方法。该方法综合考虑了节点间实际距离、节点间链路衰耗、连接节点衰耗、节点自身价值及链路价值等因素,利用遗传算法计算网络的最大价值函数,确定网络的最佳链路集。在最佳链路集基础上,求取各通信节点的节点度,将节点度数值较大者作为网络的中继节点,进而完成配电网PLC的优化组网。与蚁群路由算法相比,文中算法考虑了配电网的实际拓扑结构与信道特性,中继节点和链路分配更为合理,使PLC网络具有更高的网络价值和网络传输效率。     

协作通信中的发射功率分配

对于无线通信系统来说,特别是对单天线节点的无线通信系统,采用协作通信技术可以有效地提高系统性能.发射功率的分配会影响系统的性能,故合理分配源节点与目的节点的功率将提高功率的利用率.基于简单的三点DF中继协作模式,研究了源节点与中继节点的功率分配问题.     

基于FPGA的DDR4多通道控制器设计

在网络通信和图像处理等系统中存在多个子系统同时访问外部存储器的情况,多通道存储控制器则可以有效地解决这个问题。然而随着数据量的激增和处理单元性能的提升,传统的多通道控制器带宽利用率低,难以满足系统对存储器高速存取的要求。因此,针对上述问题,本文设计了基于FPGA的DDR4多通道控制器。该控制器定义了简化的用户接口并支持网络通信中的循环缓冲区设置,降低了使用的复杂度,同时提高了设计的通用性。设计采用基于循环优先级仲裁器的系统转换结构,高效地解决多通道访问冲突问题,提升了系统的带宽利用率。此外,系统采用分片机制实现循环缓冲区内的访问回绕。基于Xilinx KCU116 FPGA的板级测试表明,本文所设计的多通道访问结构的测试结果与仿真一致。在访问长度为4069字节时,系统最高有效带宽为78.3Gbps,带宽利用率达到94.0%。     

10kV电网过电压在线监测装置的研制及波形分析

本文介绍了监测10kV电网大气过电压和内过电压的在线监测装置的设计原理及方法,分析了用于过电压信号采集的分压器、前置硬件电路、数据采集卡、波形数据采集和分析软件的设计思想和关键技术.通过对长期的现场实测波形数据分析表明,本装置取得满意效果.     

电动汽车快速充电站的储能缓冲系统控制策略

利用储能缓冲系统补偿电动汽车快速充电的脉冲功率,能够减小快速充电站接入对配电网的不利影响。研究含储能缓冲系统的快速充电站结构、不同类型蓄电池的快速充电功率特性,提出计及配电网有功变化率限值的储能缓冲系统运行方式和电流控制策略。结合快速充电站配置,推导储能缓冲系统的运行参数,进而设计储能系统元件参数。利用Matlab/Simulink搭建含储能缓冲系统的快速充电站模型,分析不同电动汽车脉冲充电功率下储能缓冲系统动态特性,验证了所提出控制策略的正确性和有效性。     

基于HTTP的流媒体自适应码率切换算法

基于HTTP的动态流媒体自适应(DASH)系统已经广泛地应用于互联网上的视频传输.针对客户端缓冲区受限和网络环境不稳定的情况,提出了一种新的基于缓冲区的码率控制算法.该算法将缓冲区分成不同等级,并采用滑动窗技术对视频的下载时间进行平滑处理,使缓存尽最大可能地维持在均衡区内.该算法在向上切换码率时采用保守策略,而在向下切换时则利用逻辑斯谛方程来决定码率切换的幅度.此外,该算法采用快速启动策略,能使系统开始时下载码率迅速匹配网络带宽.实验结果表明,算法能在复杂的网络环境中,充分利用带宽和缓冲区,降低码率的切换次数.     

Study of hybrid optical burst networks

We propose the hybrid optical burst switching (HOBS), and investigate the HOBS-based ring topology with numerical simulation. Results indicate that the packet loss ratio in HOBS is much less than that in optical burst switching(OBS) and its performance depends on some parameters such as the packet proportion, the electronic buffer size and the processing speed in the node. __________ Translated from Journal on Communications, 2005, 26(11): 7–11 (in Chinese)     

高精度数模转换器接口技术

为保证高精度数模转换器的性能，在设计和使用高精度DAC的外围接口电路时应考虑到数据输入、基准电压、输出驱动、电源管理、数字时序逻辑等因素，只有严格设计才能保证DAC的正常使用，并减小外围接口电路带来的失调误差、增益误差等。     

RC缓冲电路的优化设计

在电力电子电路中,缓冲电路的设计是一个关键性问题,往往缓冲电路性能的好坏直接影响到系统的品质.缓冲电路就其拓扑机构来说有很多种,在结构上的复杂程度也不一样,主要对应用最多的RC缓冲电路的设计进行讨论.RC缓冲电路结构简单,设计和安装也比较方便,但是一个设计优良的RC缓冲电路同样能收到预期的效果.根据实际研究,给出了一个RC缓冲器的计算实例.     

粒径对双极性脉冲放电水处理效果的影响

为将非热等离子体技术用于液态污染物的治理,用双极性脉冲水处理平台,研究了玻璃珠的粒径d对染料废水的脱色处理效果的影响,同时考察了通入气体流量qV的作用。结果表明:在反应器中填充玻璃珠能有效的提高处理效率;处理效果随玻璃珠d变化存在窗口效应,d在6～9mm时效果最好,偏离这个范围的程度越大,处理效果越差;在前所述窗口范围内qV对处理效果影响不大,而在其余d时,处理效果随气量增大而增强。     

激光粒度仪嵌入式数据采集系统的设计与实现

传统的激光粒度仪普遍是采用普通PC机作为人机界面进行控制,通过ISA总线或PCI总线进行数据传输;为了进一步提高激光测试仪的性能,提升粒度测试数据的可靠性,本文采用研华的PCM-9581工控主板,并定制了与之配套的Windows XP Embedded嵌入式操作系统平台及用于数据处理和结果显示的应用程序软件作为交互界面,最终完成一体化激光粒度仪的设计与研制,实现了对数据采集的有效控制和高速传输,在各个方面都体现了本套系统具有更高的实用性和可操作性.     

Cache and memory error detection, correction, and reduction techniques for terrestrial servers and workstations

As the size of the SRAM cache and DRAM memory grows in servers and workstations, cosmic-ray errors are becoming a major concern for systems designers and end users. Several techniques exist to detect and mitigate the occurrence of cosmic-ray upset, such as error detection, error correction, cache scrubbing, and array interleaving. This paper covers the tradeoffs of these techniques in terms of area, power, and performance penalties versus increased reliability. In most system applications, a combination of several techniques is required to meet the necessary reliability and data-integrity targets.