跳频OFDM低压电力线通信网络优化算法研究

提出一种优化跳频OFDM通信网络性能的新方法,在考虑传输节点位置及空间分布的情况下,分析物理干扰信道下传输中断率的闭式解,并用其表征跳频OFDM低压电力线载波通信网络的传输能力;以中断概率作为系统目标函数,采用穷举搜索和梯度搜索算法联合优化跳频信道数、OFDM调制指数和差错控制编码速率,旨在寻找跳频信道数、调制指数和差错控制编码速率的最佳组合,使得网络传输性能最优。     

基于CASH-CFAR的跳频信号检测

为解决复杂短波环境下跳频信号检测概率低的问题,提出了一种基于恒虚警概率(CFAR)的稳健的跳频信号检测算法.分析了CASH-CFAR算法,为了提高运算速度对其进行了一定的改进,根据跳频信号的特点将其扩展到二维并应用到时频谱图上检测跳频信号,通过形态学图像处理方法滤除噪声.仿真实验结果表明,该方法能够在低信噪比情况下有效地检测跳频信号,并同时抑制定频干扰,检测率较高,运算速度快.     

混合扩频通信系统的硬件平台设计

应用扩频技术可在一个充满噪声和干扰的环境下,无差错、保密地进行信息传输。直接序列扩频/跳频混合扩频(FH/DS)通信系统将直接序列扩频技术和跳频技术结合,是富有生命力的抗干扰通信系统。本文设计混合扩频通信的系统方案;根据软件无线电的体系结构,采用创新的DSP FPGA架构作为硬件平台系统,可实现在恶劣电磁干扰环境中高速数据的传输。     

面向ZigBee无线传输的跳频扩频技术

ZigBee技术虽然使设备的快速联网更加方便快捷,但其网络的安全完全依赖于网络密钥并缺乏有效的安全配置选项,导致密钥在设备配对过程中极易泄漏,并因此对用户信息安全造成极大的威胁。本文给出一种基于跳频扩频技术的ZigBee传输方法,该方法通过传输过程中载频的不断跳变使得密钥信息无法被跟踪截获,增强了ZigBee网络安全性。基于该方法,本文建立了QPSK跳频扩频传输系统模型并进行了仿真验证。仿真结果表明,使用跳频扩频技术的QPSK无线传输系统具有良好的可靠性。     

OFDM协作通信中基于子载波映射的自适应传输策略

在放大转发的()FDM协作通信网络中,由于第一跳传输(源节点到中继节点)与第二跳传输(中继节点到目的节点)的信道存在独立性,因此合适的子载波映射策略可以有效地提高信道容量,但存在着低信噪比情况下性能恶化的问题。提出了一种基于子载波映射的自适应传输策略,它利用信道状态信息来调整系统的传输策略,从而使得端到端的系统容量最大化。仿真结果表明,经自适应传输模式调整后,系统的中断概率和误符号率下降,同时信道容量的性能也得到提升。     

认知无线电中基于多址接入信道的多用户联合频谱感知算法

针对多用户联合感知场景问题,考虑次用户至决策中心之间有损信道的情况,提出了基于多址接入信道（MAC）的联合频谱感知算法。在系统结构和数学建模基础上,分析了传统MAC算法渐近性、中断概率等性能。在次用户平均发射功率约束下,以最大化检测概率为目标,对基于MAC算法中的发射增益进行优化;并考虑了一定服务质量情况下最小化次用户数目的问题。仿真结果表明,MAC算法能够保证良好的检测性能,以决策中心错误概率为例,提出的优化算法取得了指数级的性能提升。     

基于nRF2401软件跳频协议的设计与实现

为解决射频收发器NRF2401在ISM频段内同频干扰,提高无线通信系统的通信质量和可靠性,提出了一种软件自适应跳频扩频协议。该协议充分利用nRF2401射频芯片多频点特性,使用软件程序设计将125个间隔为1 MHz的频道分成低、中、高三个频段,在无线信道受阻或同频干扰时,依据"低频-中频-高频"的循环顺序进行频道跳变。实验结果表明,工程机械仪表无线显示系统采用这种软件扩频协议设计,可以有效避免同频干扰和多点传输干扰,提高系统传输可靠性。     

支持服务区分的多智能体Q学习MAC算法

媒体访问控制(MAC)协议负责协调所有认知用户的空闲信道接入服务,是认知 Ad-hoc 网络支持服务质量(QoS)的关键技术之一。在二进制指数退避算法基础上,提出一种支持服务区分的多智能体Q学习MAC算法。实时调整传输概率,使系统信道接入服务达到最优,建立传输概率调节的Markov链模型,导出分组的传输概率与协议参数的关系,给出基于服务区分的信道吞吐率模型,建立基于MAC协议参数学习的多智能体Q学习算法。实验结果表明,该算法能满足高优先级业务的QoS,且吞吐率和时延性能优于IEEE 802.11e EDCA机制。     

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。     

工业5G的D2D多跳中继辅助传输方法及中断性能分析

面向工业5G网络的超可靠强实时传输要求,研究基于设备到设备通信（device-to-device,D2D）的多跳多中继辅助传输方法。基于随机几何理论,采用泊松点过程对工业现场设备进行建模,并划分中继选择区域。多跳中继过程中,每一跳中继选择信干噪比最大的节点进行解码转发,充分考虑层叠部署的多条D2D传输路径上的节点干扰以及随机噪声,推导出端到端中断概率的闭式表达式。仿真分析了中继节点部署密度、发射功率、路径距离等因素对端到端中断概率的影响。结果表明,采用多跳多中继辅助的D2D传输可以大幅降低工业5G网络的端到端中断概率,提高传输可靠性。     

一种基于跳频预约模式的RFID读写器网络MAC协议

在大量RFID读写器应用场合,会产生读写器冲突问题,从而影响整个系统的读取率.为了解决读写器冲突问题,提出了一个建立在慢跳频扩频(FHSS)上的MAC协议.该协议采用阅读器同步机制,读写器首先通过不同的时隙竞争预约信道,成功后使用与该时隙对应的频率进行通信,并通知相邻读写器,避免了相邻读写器同时与同一个标签通信,避免了读写器-标签冲突;采用读写器通信和标签通信按频谱分开的机制,使得读写器和标签之间不会产生频率冲突;采用多个频率跳频机制,避免了读写器频率冲突.对该协议进行的分析表明,在读写器负载较大及读写器平均通信时间较长时,该协议的系统输出较高.     

Ad Hoc网络中多信道MAC协议研究

提出了一种新的用于Ad Hoc网络的多信道媒体接入控制(MAC)协议。此协议以跳频通信为基础,采用独立信道RTS-CTS"握手"机制,可有效解决信道接入控制中存在的一些问题。通过模拟仿真,对系统性能进行了分析。     

Unifying eigen-mode MIMO transmission

Multiple-input multiple-output (MIMO) technique plays a key role in improving the spectrum and power efficiency in future mobile communication systems. Exploiting a unified MIMO transmission scheme that can adapt with various channel conditions is well motivated both in theory and practical applications. An eigen-mode based closed-loop MIMO transmission over frequency selective fading MIMO channels, which considers receive correlation, transmit correlation and line of sight (LOS) components, is investigated by maximizing the upper bound of channel capacity under the assumption that the channel is partially known at the transmitter and perfectly known at the receiver. Based on the eigen-mode transmission, several key techniques including linear precoding, stream selection, virtual spatial hopping and online capacity estimation are proposed, and a unified MIMO transmission scheme is established. Both computer simulation and field test results show that the proposed scheme can significantly improve the spectral efficiency and link reliability under various channel conditions.     

The ABCs of IEEE 802.77

Wireless LAN technology is a swiftly moving target. Knowing the basics can help you deploy it safely in your organization. WLAN is actually a series of standards and not just one. The initial IEEE 802.11 standard supported three transmission methods-infrared, direct sequence spread spectrum, and frequency hopping spread spectrum-although a single product would use only one method. All three transmission methods can operate at 1 and 2 Mbps     

窄带阻抗匹配下信号传输的偏差控制仿真

窄带信号传输偏差控制是提高信号传输速率和满足大众需求的关键技术,针对当前相关研究成果存在实现后系统运行稳定性控制效果有待优化的问题,提出基于判决反馈的窄带阻抗匹配下信号传输的偏差控制方法。通过窄带信号抽样定理,利用降低采样频率实现窄带阻抗匹配下信号采集,根据采集到的信号,考虑到偏差通常在各种干扰下产生,设计并构建双环判决反馈下自适应滤波器,在偏差控制中,设定系统含有直扩部分,抑制信号传输中的干扰,并以减少信号失真为目的,引入判决反馈电路,判决反馈系统根据传输信号码片获取干扰信号估算值,并将所得估算值当作参照输入至自适应滤波器中,利用参照信号和原始信号的直扩部分相关性减小,使判决反馈可以更好地对窄带阻抗匹配下信号传输干扰进行抑制,并减少信号失真情况,从而实现信号传输偏差控制。实验结果表明,所提方法可以很好地抑制各种干扰,实现了信号传输偏差的高效控制。     

基于FPGA的射频装定系统编码模块设计

针对射频装定系统易受噪声和干扰的影响,导致数据装定出现错误的问题,提出在装定系统发送端对工作命令进行差错控制编码,增强系统的抗干扰能力;首先,根据(7,4)循环码信息位和监督位之间的线性关系,对工作命令进行编码,使其具有发现并纠正一个错误位的能力;其次,采用平衡Gold码进行扩频调制,使系统具有保密性强的优点;最后,在采用查表法进行正弦信号发生器设计的基础上,进行选择法的QPSK调制,具有结构简单、易于实现的优点;经实验验证,采用31位的Gold码进行调制,系统扩频增益为14.77dB;QPSK波形频率为781.25kHz,符合设计需求。     

基于智能跳频的短波无线接入网动态频谱分配算法

针对现有短波无线接入网的固定式频谱分配方法难以满足使用智能跳频技术新要求的问题,分析智能跳频短波无线接入网的通信需求,提出智能跳频短波无线接入网的动态频谱分配策略及算法。首先将各机动用户和接入基站看作一子网;然后将对各子网的频谱分配建模为基于图着色理论的智能跳频短波无线接入网频谱分配模型;最后结合通信需求提出分配策略和算法,完成频谱分配并进行了仿真分析。结果表明,这些频谱分配策略及算法以不同的目标进行频谱分配,能够有效支撑智能跳频技术在短波无线接入网中的应用,与固定式频谱分配方法的定频通信相比,在网络效益、子网满意度、网络公平性、网络支持用户数和频谱利用率等方面均有明显提升,同时能有效降低互扰率。     

基于IIR抗混叠干扰滤波器的相干跳频同步技术研究

无线通信波形设计中,扩频通信是常用的抗干扰设计体制。其中,相干跳频波形因为具有更好的抗干扰性能而受到广泛研究,相干跳频波形的抗干扰性能也与抗干扰滤波器的性能成正相关。受限于传统的FPGA资源和AD采样率,相干跳频波形研究方法是结合射频前端多频点下变频+软件无线电平台窄带同步的设计与实现架构,本文采取射频前端全带宽采样+软件无线电平台宽带同步的设计与实现架构。抗干扰滤波器通常设计基于FIR的低通滤波器结构,但是相比于IIR滤波器,其资源占用高。本文提出基于IIR的低通滤波器结构和作为抗干扰滤波器,采用相位非线性补偿,确保施加不同干扰情况下相干跳频波形的抗干扰性能保持不变。     

混合扩频技术在低轨卫星通信中的仿真研究

低轨卫星通信系统是未来卫星通信的一个发展方向,其抗干扰技术是目前国内外研究的热点课题。首先描述了低轨卫星通信的主要传播环境,确定了对应的信道模型及其典型仿真值,然后提出了一种混合直扩/跳频扩谱方案,基于系统级动态仿真软件SystemVue2006建立了方案的仿真模型,并在不同环境、不同干扰样式下对方案的抗干扰性能进行了仿真与分析。仿真结果表明提出的方案适合低轨卫星信道环境,具有较强的抗多音干扰能力,对改善低轨卫星通信的抗干扰性能具有一定的参考价值。