两级CAN总线通信网络在煤矿监控系统中的应用与研究

通过对数据基本帧结构,以及命令帧和命令返回帧结构,设计了两级CAN总线通信网络,使传统煤矿安全监控系统和人员定位系统的综合在协议上得以实现。在对各种帧结构的合理设计的基础上,实现了系统各层数据的传输。     

分布式微机NC系统中的通信技术

提出一种用于ＣＡＤ系统与ＣＡＭ系统之间信息交换的通信协议，该协议是面向字符型的半双工通信协议，在该协议中定义了完整的帧格式、帧响应方式及采用了差错控制策略，采用一种总线协议用在各多主微机之间进行数据通信。利用该协议，“资源共享”技术得以实现。     

分布式微机NC系统中通信技术

提出一种用于ＣＡＤ系统与ＣＡＭ系统之间信息交换的通信协议，该协议是面向字符型的半双工通信协议，在该协议中定义了完整的帧格式、帧响应方式及采用了差错控制策略。采用一种总线协议用在各多主微机之间进行数据通信。利用该协议“资源共亨”技术得以实现。     

用VC实现基于LIN总线协议的串口通信

分析了LIN总线协议的特点、报文帧结构及校验方法，以Visual C^＋＋ 6．0为开发平台,利用Windows API函数通过PC机的RS232口实现了基于LIN总线协议的串口通信．给出了实现的部分流程图及代码，在通信过程中选择简便的奇偶校验及和校验进行差错校验，保证了数据的无差错传输．     

一种基于矿井的WSN自适应MAC协议设计

针对现有矿井监控通信系统在自然灾害发生时,有线通信中断,无法及时得知井下人员信息,现有应急通信系统通信范围没有包括需要救援人员的问题,构建了新型的矿井监控与应急通信网络.系统在有线通信中断时,唤醒部分WSN节点,构成Ethernet-WSN-Ethernet应急通信网络以保证井下人员信息无碍传输.针对矿井监控与应急通信系统需求,设计了一种IS-MAC(Improved S-MAC)协议,设计了带有优先级标志的数据帧和控制帧,引入自适应接入控制机制,以实现不同工作模式自动切换.仿真结果表明,IS-MAC改进协议,与S-MAC相比,降低了能耗,延长了网络生存期,提高了网络吞吐量;可以较好地区分优先级,具有自适应性,能满足系统需求.     

基于小波变换的CFDM-CDMA高速电力线通信系统

在电力线上实现可靠的高速数据传输一直是电力通信和电力系统自动化的难题．文中基于小波变换推导了OFDM传输系统的等效M带离散小波传输模型，提出了新的基于正交M带离散小波变换的用于高速电力线通信的OFDM-CDMA通信系统，仿真结果表明，该系统适合于高速电力线通信，具有很好的抵抗信道间干扰、码间干扰、多用户干扰及噪声干扰的性能。     

数字无绳电话PHS及其系统软件设计

数字无绳电话ＰＨＳ系统是结合了最新无线访问技术和智能网络技术的新的通信服务．介绍了ＰＨＳ系统的无线访问方法ＴＤＭＡ／ＴＤ和无线通道．按照通信协议的分层,设计了相应的软件结构．在物理层,实现了基本的物理帧传输;在数据链路层,实现了滑动窗口协议的数据帧传输;在网络层,实现了无线管理、移动管理、呼叫控制等．给出了这些层的典型函数模块．应用层是由中断驱动来实现各种服务的,并按优先级来调度处理事件．ＰＨＳ具有很高的性能价格比,具有广阔的应用前景．     

专用短程通信协议模型的建立

以专用短程通信(DSRC)协议的开发为背景,参照现有国际标准,提出了适合我国通信环境和面向多应用的DSRC协议的总体结构,描述了协议的帧格式,论述了车-路的通信过程,在此基础上建立了协议的数学模型,并给出了模型的假设条件和部分在求解过程中将要用到的基础数据．     

基于恰量时间协议的帧结构

对基于恰量时间协议的OBS系统的帧结构进行了仔细的研究．分别提出了基于恰量时间协议的控制帧结构和数据帧结构．针对在恰量时间协议中出现的特殊问题，进行了详细的讨论，并通过制定控制帧结构和源地址选路方案，给出了相应的解决方案．通过这种不同于IP逐跳选址的源地址路由方式，恰量时间协议路由可以精确提前为数据帧预留好恰量的资源和路径，这对于提高OBS网络的带宽利用率和改善系统时延特性，均有较大的意义，同时我们分析了恰量时间协议的时序特性，指出了一种实现恰量时间协议的核心节点处理方式．     

LPLC自适应速率传输技术的实现

针对低压电力线信道复杂多变的特点,提出了根据信道环境实时改变数据传输速率的通信方式。其中,包括CRC检错码技术、ARQ重传技术、混合型ARQ自适应速率传输协议以及数据合并判决等方面的应用。最后,采用TMS320F2812DSP作为处理器,以FSK调制解调为通信方式,搭建电力线载波通信系统,实现自适应速率传输的低压电力线载波通信方案。     

可重构智能表面辅助传输的电力通信中继系统性能分析与功率优化分配

利用电力线通信和可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助传输可提升室内电力物联网的边缘覆盖能力,有必要研究信道、RIS部署和功率分配等对系统性能的影响。针对电力线接入和分布式RIS辅助传输的混合通信场景,采用对数正态分布的电力线衰落模型、多个RIS模块独立且不同参数的Nakagami分布无线衰落模型,推导了系统中断概率和误码率等理论性能;考虑信道估计算法精度对系统性能的影响,采用矩生成函数近似等算法建模分析了非理想信道估计条件下的系统中断概率性能;通过序列二次规划法进行系统功率优化分配,获得最佳功率分配值。仿真验证了理论性能的有效性和准确性,对比分析了RIS数量及位置、双媒质信道参数、功率分配因子等影响中继系统性能的规律,为电力线通信和RIS在电力物联网应用提供了理论和技术支持。     

基于正交频分复用的低压电力线载波通信技术

 电力线信道的复杂性使得其通信质量难以提高,正交频分复用（OFDM）技术可提高抗多径干扰能力,使电力线通信质量有望得到提高。本文分析了电力线信道的基本特性,建立了一个反映信道特征的近似模型,在已有的研究基础上提出了一种改进的子信道利用方法来实现OFDM技术在电力线载波通信中的应用;通过建立Matlab仿真模型,实现了基于改进方法的电力线载波通信仿真;结果表明,在电力线信道条件比较恶劣、数据传输误码率较高的情况下,依据改进方法传输数据较为可靠。     

基于 PLC 信道相关性的分集合并技术研究

研究电力线信道(power line channel,PLC)相关性对提高电力线通信系统的性能具有重要意义.基于电力线信道的多输入多输出(multiple input muliple output,MIMO)模型和信道本身的物理特性,可知电力线载波通信系统中信道间存在一定的相关性.详细分析了电力线信道单输入多输出(single input multiple output,SIMO)系统中子信道之间相关性及计算方式,同时也分析了电力线单输入多输出系统在分集合并技术下,采用二进制相移键控(binary phase shift keying,BPSK)调制方式时的最大比合并和等增益合并的系统误码率,比较了2种分集合并技术在不同的信道相关性下的误码率.通过仿真得出,相关性会影响分集合并的误码率,进而影响系统的性能.     

基于MSK的低压电力线通信

由于低压电力线的信道特性是复杂多变的，如何利用低压电力线实现可靠且具有较高通信速率的通信，一直是电力线通信领域的热点问题。笔者把MSK应用于低压电力线通信，分析了MSK的应用原理，构建了基于MSK的低压电力线通信系统模型。仿真结果表明：MSK调制技术较好地满足了电力线通信信道有效带宽窄、对信号振幅的衰减具有时变性和频率选择性的特点，实现了较好的频谱利用率。     

平流层通信衰落信道的统计模型

在假设阴影衰落对接收信号直射分量的影响符合对数正态分布、多径衰落对接收信号的干扰符合瑞利分布的情况下 ,给出了接收信号包络变化的电平通过率和平均衰落持续时间的表达式 .利用数值分析方法给出了轻阴影、重阴影和混合阴影衰落环境下 ,平流层通信衰落信道接收信号包络的概率密度分布、电平通过率和平均衰落持续时间的数值 .对于当前没有平流层通信实测数据时进行平流层通信系统性能仿真等方面的研究具有重要意义     

电力线通信与可见光通信融合的多输入多输出系统性能研究

提出了一种电力线通信(PLC)-可见光通信(VLC)融合的多输入多输出(MIMO)系统.采用二进制相移键控(BPSK)调制技术输入信号,依次通过PLC信道和VLC信道传输信息.仿真结果表明:相比于PLC的第二种参考信道,第一种参考信道的性能更好,且在无脉冲噪声的情况下,系统的误码率较低.此外,还研究了脉冲噪声参数对系统性能的影响.     

一种基于RSSI自适应的双模通信模块设计与实现

无线通信与电力线通信各具特色,在智能电网中具有广泛的应用前景,二者协作可以优势互补,提高用电信息采集系统的综合性能。针对无线通信与电力线通信混合组网技术,提出了一种基于接收信号强度(RSSI)的自适应信道选择算法,可以依据链路质量自适应选择通信方式;研究了双模通信模块的软硬件设计并进行实际测试。测试结果显示,自适应双模通信的成功率高于单一的通信方式,通信的灵活性与可靠性进一步提高。     

可重构智能表面辅助大规模MIMO通信波束成形设计

可重构智能表面(reconfigurable intelligent surface, RIS)在无线通信系统中能够提高信道性能。为了降低传统波束成形方案中功率分配的复杂度,结合毫米波(millimeter wave, mmWave)特点建立信道模型,提出一种基于正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit, OMP)和统一信道分解(uniform channel decomposition, UCD)的RIS辅助mmWave多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统混合波束成形设计方案。利用视距(line of sight, LoS)信道的到达角(angle of arrival, AoA)和离开角(angle of departure, AoD)设计了RIS的反射矩阵。该方法不需要复杂的功率分配,能够使得多个并行数据流具有相同的信道增益。仿真结果表明,该混合波束成形方案具有更好的误比特率(bit error rate, BER)性能及频谱效率。     

OFDM-based Low-voltage Powerline High Rate Communication

Based on the experimental results, a simplified model forlow-voltage powerline used as a high frequencycommunication channel is presented. With this model, theOrthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) basedhigh rate digital communication over low-voltage powerlineis analyzed and simulated. The capability of the signaltransmission system in overcoming multi-path interferenceand selection of the system parameters are discussed. Andtime-domain simulation is carried out to investigate thetransmission capability of the OFDM communication systemfor different mapping schemes and transmission powerlevels. Simulation results show that it is possible to realizehigh rate digital comuuication over low-voltage powerlineusing OFDM when the transmitted power is large enough.     

物理层网络编码与卷积信道编码相融合的无线通信方案

信号不同步是物理层网络编码研究中的热点,为了提高系统的信道容量和鲁棒性,针对异步通信条件下误码率高的难题,提出一种物理层网络编码与卷积信道编码相融合的无线通信方案.首先将置信传播算法引入到中继节点编码中,然后将信道译码和物理层网络编码联合起来,减少异步通信带来的不利影响,最后采用仿真实验测试其有效性和优越性.仿真实验结果表明,相对于其它编码方案,物理层网络编码与卷积信道编码方案不仅降低了数据传输的误码率,提高了系统通信的可靠性和信息传输速率,而且增强了系统对相位偏移和符号偏移的鲁棒性,具有更高的实际应用价值.