基于FPGA的跳频通信系统开发

为了提高通信的抗干扰和保密性,对跳频通信进行了研究,通过分析跳频通信的实现方式,提出基于FPGA的跳频通信系统实现方案。该方案中发端信号采用QPSK调制,接收端采用超外差接收以达到减少噪声和提高接收灵敏度的效果,接收端跳频同步采用等待自同步的跳频捕获和基于延迟锁相环的跳频跟踪。测试结果表明所设计的跳频通信系统可以正确实现跳频通信。与传统跳频通信实现方案相比,该方案具有灵活性强、开发周期短、开发费用低等优点。     

基于OPNET的跳频无线通信网络仿真模型研究

为研究频率跟踪式干扰条件下某跳频无线通信网络的性能,基于OPNET建模与仿真工具构建某跳频无线通信网络的仿真模型。模型实现了跳频电台的各项功能,准确描述了该跳频无线通信网络的通信行为。     

跳频OFDM系统同步技术的研究与仿真*

摘要：跳频OFDM通信系统具有抗干扰和抗多径衰落的能力,能够大幅提高无线通信系统的信道容量和传输效率。同步技术是FH-OFDM系统关键技术,其性能直接影响到FH-OFDM系统可靠性和鲁棒性。将基于扫描的跳频同步方法与OFDM同步技术结合在一起,完成跳频OFDM系统同步。研究表明,这种算法具有很好的工程参考价值,且当多个频点被干扰时,系统正确同步概率和OFDM符号正确同步概率性能较好。     

混沌跳频通信系统的设计与仿真

跳频通信系统的关键技术是跳频序列的同步。本文利用混沌信号Logistic序列作跳频码,取代跳频通信中的伪随机序列,并采用动态双频同步方案使同步头信号同步,解决了混沌跳频序列的同步难题,进而实现发射系统和接收系统的混沌同步。在Matlab7.0/Simulink动态仿真平台,搭建了一个基于该同步方案的跳频通信系统,仿真结果表明该同步方案用于跳频通信可获得满意的通信效果。     

基于DSP/FPGA的超高速跳频系统基带设计与实现

介绍某超高速跳频通信系统基带部分的设计与实现,该系统选用2FSK调制方式,并选择合适跳频频带以抑制镜像频率;讨论了跳频器、跳频序列、快速位同步以及跳频图案同步以及跳频信号解调等跳频通信系统的关键技术,给出了基于DSP和FPGA的发射/接收系统的详细软/硬件架构设计及关键核心模块的设计方案,最后给出系统的实测结果。     

高速／变速跳频同步技术

跳频通信具有很强的抗干扰、抗衰落、抗截获能力。跳频速率、跳频带宽和跳频频点数是跳频通信主要的性能参数,而跳频同步则是跳频通信的关键技术。为了提高抗干扰能力,必须采用较高的跳频速率,采用可靠快速的跳频同步方法。以DSP＋DDS为支撑的宽带高速／变速跳频系统的跳频器可输出直接射频调制信号。基于相关码联合差错控制的快速跳频同步方法,有较短的初始同步时间及迟入网进入时间,具有较强的抗噪声干扰性能。     

一种高速跳频速率下的DS/FH系统的设计

随着现代通信抗干扰能力需求的增加,对混合扩频系统的研究越来越深入,而高速跳频系统的实现,则适应了当前无线通信对强抗干扰能力的需求。本文设计并实现了一种适用于高速跳频的DS/FH混合扩频系统下的跳频捕获和直扩伪码捕获方法,并采用了具有鲁棒性的非相干数据解调技术,完成了系统的FPGA实现和调试。实际测试表明,系统能够实现在一定的扩频增益和20000hop/s的跳频速率下,传输速率大于19.6kbit/s,满足工程需要。     

组网跳频电台同步过程的设计及实现

将跳频同步和跳频组网技术结合起来达到系统同步是跳频通信的关键问题.为了提高同步过程的建立速度和稳定性,分析并比较了同步过程的实现方法,选择了适合的同步方法,并进一步设计了帧结构、组网时隙分配方法等关键技术.根据本跳频电台特有的时分多址接入(TDMA)组网协议,在FPGA上设计和实现了一套跳频电台的TDMA组网同步方案....     

高速跳频通信同步捕获方法的研究与仿真

同步技术是跳频通信系统的关键技术之一。针对高速跳频通信系统中同步的要求，采用同步头与时间信息相结合的方法实现跳频同步。文章研究了同步序列格式、跳频图案同步、位同步等问题，分析了同步性能，使用Matlab6．5完成了仿真验证。同步性能分析结果表明该跳频通信系统的同步时间短、捕获概率高、虚警概率低。     

一种新型煤矿井下无线通信系统研究

针对应急救援常用的救灾通信电话存在通信链路建立时间长、通话质量差、不能实时在线等问题,提出了一种基于Mesh多跳和跳频扩谱技术的煤矿井下无线通信系统的设计方案。采用骨干路由节点和中继路由节点相互配合构建Mesh多跳的基础结构,同时采用多射频多通道技术来提高多跳子系统的容量、多跳次数及覆盖范围;针对跳频扩谱通信链路中需要解决多频天线技术和异频无线路由技术的问题,采用改进型最小费用路由算法来确保在灾变后煤矿井下不确定性因素增强的情况下,无线传输选择最优路由链路。测试结果表明,该系统能够实时准确地将井下信息传送到地面救援指挥中心,且能够实现地面救援指挥中心与井下救护队员的直接对话和通信指挥,提升了应急救援能力。     

无线照度计设计

设计并实现了一种基于无线传感器网络(WSNs)的无线照度计。无线照度计由一个手持终端和若干个测量节点组成,测量节点获取环境照度信息,通过无线方式将信息发送至手持终端。无线照度计可以独立工作,也可以连接主机,实现对照明场所高效、准确、连续的测量。测试实验结果表明:在室内照明条件下,无线照度计的相对误差为±3.75%;网络通信丢包率为18.43%;使用1000 mA·h的锂电池供电,无线照度计可以持续工作约25 h。     

On the capacity of multi-packet reception enabled multi-channel multi-interface wireless networks

Multi-packet reception (MPR) offers increased number of concurrent transmissions, which improves the capacity of wireless Ad hoc networks. By equipping each node with multiple wireless interfaces, the transmissions can be separated into different channels and the throughput can be increased. Combining these two technologies, this work studies the capacity of wireless networks wherein each node is equipped with multiple interfaces and each interface can decode at most k concurrent transmissions within its receiving range.     

从环境中获取能量的无线传感器节点

研制了一种可从环境中获取能量的无线传感器节点,该节点用太阳能光伏电池和温差电池作为生能器件,用超级电容器和锂离子电池作为储存器件,并采用低功耗的能量管理策略,实现了能量的充分利用。研究了在夏季和冬季时超级电容器和锂离子电池的充电特性,并给出了无线传感器节点的功率曲线。实验表明,在夏季,太阳能光伏电池和温差电池在四天内可将锂离子电池充满,充满后的锂离子电池可在无光照的情况下保证无线传感器节点连续工作七天。     

一种与IPSec兼容的基于有线/无线混合网络的TCP性能优化机制

传统的TCP协议,假设丢包都是由网络拥塞造成的,这不适用于错误丢包比拥塞丢包更容易发生的无线链路,而且现有的很多改进方案无法用于加密通讯中.在分析现有改进算法的基础上,提出一种适用于有线/无线混合网络IPSec兼容的端到端的优化机制.通过接收端数据包到达时间间隔的变化累积来判断无线链路的状况,用ACK标记ELN通知发送端,避免不必要的拥塞控制而导致性能下降.通过NS2仿真实验表明该机制能有效提高TCP传输性能还与现有的安全机制兼容.     

浅谈无线网络安全的设置

无线网络比有线网络更容易受到入侵,因为被攻击端的电脑与攻击端的电脑并不需要网线在设备上的连接。无线网络的安全设置,是现在无线网络安装时遇到的主要问题,合理配置无线网络,使之能够安全地工作,更好地发挥无线网络的优势。文章提供一些安全措施让无线网络更安全可靠。     

Active node determination for correlated data gathering in wireless sensor networks

In wireless sensor network applications where data gathered by different sensor nodes is correlated, not all sensor nodes need to be active for the wireless sensor network to be functional. Given that the sensor nodes that are selected as active form a connected wireless network, the inactive sensor nodes can be turned off. Allowing some sensor nodes to be active and some sensor nodes inactive interchangably during the lifecycle of the application helps the wireless sensor network to have a longer lifetime. The problem of determining a set of active sensor nodes in a correlated data environment for a fully operational wireless sensor network can be formulated as an instance of the connected correlation-dominating set problem. In this work, our contribution is twofold; we propose an effective and runtime-efficient iterative improvement heuristic to solve the active sensor node determination problem, and a benefit function that aims to minimize the number of active sensor nodes while maximizing the residual energy levels of the selected active sensor nodes. Extensive simulations we performed show that the proposed approach achieves a good performance in terms of both network lifetime and runtime efficiency.     

软件定义无线传感器网络研究综述

研究了分布式无线传感器网络在异构互连和资源管理等方面存在的问题,深入分析了软件定义网络与无线传感器网络结合的必要性,在总结大量软件定义无线传感器网络架构后,给出了通用架构,并对应用面、控制面和数据面进行了详细阐述.进一步,从异构互连、资源管理、可靠控制、网络安全这4个方面梳理出当前存在的挑战及相应关键技术,在此基础上,通过案例比较说明了软件定义无线传感器网络的优势和前景,并对未来研究工作进行了展望.     

Fabric area network – a new wireless communications infrastructure to enable ubiquitous networking and sensing on intelligent clothing

Pieces of clothing and accessories can now communicate wirelessly with each other to form a data communication and sensing network for ubiquitous mobile-services. The architecture and technology of the fabric area network (FAN) will be described, and how a network of emission-safe, low-power and low-cost wireless links can be easily implemented on clothing. Because the range of the RF communications is restricted to the surfaces of the clothing, interference of bandwidth and data security can be easily controlled. The wireless links can supply power to devices on the clothing. This paper presents the working prototypes and the research work in progress.     

一种节能的无线Mesh网络分簇路由协议

无线Mesh网络部分节点由电池供电,当大规模应用于无线接入时,节能是一件很有意义的工作。本文提出一种节能的无线Mesh网络分簇路由协议(ECRPWMN),对网络先分簇,簇间运行表驱动路由;簇内节点承担路由工作的多少决定于节点剩余能量,从而达到能量消耗均衡。仿真结果表明,ECRPWMN协议可有效节约能量,平衡网络负载,延长网络生存时间。     

无线多跳网络中的机会路由

机会路由通过充分利用无线信道的广播特性,可以大大提高无线多跳网络的性能.从阐述机会路由的基本思想开始,介绍了机会路由协议的主要特点、适用环境和影响机会路由性能的重要因素.在此基础上,对重要机会路由协议进行了综述,讨论不同协议的工作机制及其优缺点.最后,探讨了机会路由的一些未来发展方向,以期为这一领域的发展提供一些有意义的借鉴.