基于多分辨率分析的小波系数压扩去噪算法

研究利用小波分析技术抑制突发性噪声的算法,以改善多载波调制的电力线通信系统中的同步性能。首先,对小波强制去噪算法及其局限性进行分析,提出了基于多分辨率分析的小波系数压扩去噪新算法。新算法在时域上对含噪信号进行分解,在频域上对各层的小波分解系数的畸变量进行抑制。然后,用低压电力线上的实测噪声对新算法进行了仿真验证。结果表明,新算法的去噪效果大大优于现有算法,尤其适用于平稳信号中突发性噪声的抑制。最后,将算法应用于作者开发的基于相对值判决的多载波调制系统中,试验结果证明,新算法可有效提高多载波调制系统的同步性能。

基于RSSI测距的改进加权质心定位算法

基于RSSI(Received Signal Strength Indication)的三角形加权质心定位算法在测距和定位中存在较大误差,针对这一缺点提出一种改进的加权算法。在该算法中采用节点距离倒数之和代替距离和的倒数作为权值,并且根据节点距离给出加权因子作为修正,以充分利用节点信息。仿真结果验证了该算法的有效性,与原有定位算法比较其定位精度得到提升,最高可达50%。

基于混沌理论的低压电力线通信信道建模研究

低压电力线通信(L-PLC)信道是一个受某些确定性规律控制的复杂非线性有限维动力系统,研究它的特性并建立其信道模型,是低压电力线通信技术领域的重要课题。本文将混沌理论引入L-PLC信道建模研究,通过对信道的实测信号进行混沌分析,从整体上研究低压电力线通信信道的内在规律。对实测时间序列的关联维数和最大Lyapunov指数的计算结果表明:饱和关联维数在4～5之间,说明要建立L-PLC系统的数学模型至少需要5个独立变量;最大Lyapunov指数为正,说明低压电力线通信系统具有混沌特性,因而具有短时间的可预测性。此外,文中对测量电路的滤波特性、时间序列长度以及采样频率的影响进行的讨论,对混沌时间序列分析具有广泛参考价值。

异构网络中基于能量感知的并行多径传输方案

为提高整个异构网络的能量利用率,提出一种新的基于能量感知的并行多径传输方案ea MTCP(energy-aware MPTCPbased content delivery scheme).方案以Linked Increases算法为基础,利用端对端能耗模型获得整个网络的能耗指标,再按照拥塞窗口增加量与路径能耗量的开方成反比例的原则实时调整拥塞窗口大小,并根据吞吐量与拥塞窗口的关系得到各接入网的吞吐量,最后按照各接入网的吞吐量与核心网所能承载吞吐量之比作为各接入网的最优分流比进行分流.仿真结果显示,本方案既能保证负载均衡和单条TCP流与MPTCP流的公平性,又可在网络吞吐量基本不变的情况下,有效提升整个网络的能量利用率.

低压PLC信道特性研究与新型调制解调算法探讨

本文对低压电力线载波通信信道特性进行了实验研究,重点测量和分析了低压电力线的阻抗特性、衰减特性和噪声特性。同时,针对低压电力线载波通信信道特点,提出了一种新的调制解调算法。仿真结果证明该算法同时对宽带噪声、窄带噪声和多径干扰具有较强的抑制能力。

基于WSN的射频定位技术

对现有的基于WSN(无线传感器网络)的射频定位技术进行了总结;分析了射频定位系统研究中的关键技术,包括WiFi(无限局域网)、RFID(射频识别定位)、ZigBee、CSS(扩频定位)和UWB(超宽带定位技术),指出了目前射频定位技术所面临的问题;最后,展望了射频定位技术的前景及其对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用.

用于混沌时间序列预测的分维指数加权一阶局域算法

提出分维指数加权一阶局域算法。该算法用最大Lyapunov指数和重构相点各分量所对应的延迟时间的乘积作为幂,构造一个指数形式的衰减因子,对加权一阶局域法的向量距离公式进行修正。修正后的距离公式不仅体现了各相点与中心点的相关性,还表示了相点各分量与中心点第一分量的关联程度。利用该算法对Logistic混沌时间序列进行预测的结果表明,相对于现有算法,本文所提算法明显提高了预测精度,而且序列的混沌性愈强,嵌入维数愈大,改进效果愈明显。

基于遗传算法的多路径路由研究

针对Ad Hoc网络节点能量受限、拓扑结构易变、对路由算法收敛速度要求较高等问题,提出一种基于确定性遗传算法的简单相关多路径路由算法。采用按确定性比例选择和交叉的遗传算法,以提高收敛速度,通过修改中间节点的转发条件充分利用控制信息。仿真实验表明,该算法在寻优特性上优于简单相关的多路径算法。

在重构相空间选取样本的时间序列分形预测

提出一种基于相空间重构原理进行样本选取的改进分形预测算法。该算法将时间序列在相空间重构中得到的嵌入维数和时间延迟作为分形预测中数据样本的选择依据,结合分形理论的拼贴定理和插值迭代算法,实现时间序列的分形预测,建立时间序列的分形预测模型。利用此改进算法对低压电力线噪声序列进行预测的结果表明,与现有分形算法相比,改进算法提高了数据样本间的相似度,优化了数据样本的选取,明显提高了预测的精度,适合于对自相似性和周期性不明确的时间序列的预测。

基于LonWorks和L-PLC的楼宇自动化系统设计

介绍了一种将LonWorks和L-PLC技术应用于楼宇自动化系统的技术方案以及利用新型MiniEVK工具进行开发的方法。该方案选用低压电力线作为传输介质,以PL3150芯片为核心设计智能节点,利用LonWorks技术组建控制网络,实现了楼宇自动化系统的现场数据采集和监控等功能。测试评价结果表明,该系统通信可靠性高,互操作性好,组网灵活,能够满足楼宇自动化系统的要求。

基于Kolmogorov熵的低压电力线信道特性分析

将Kolmogorov熵引入低压电力线信道特性的研究。通过计算不同条件下测得的电力线时间序列的Kolmogorov熵值,分析研究信道的混沌特征。主要结果有Kolmogorov熵值与电力网络的运行工况(地点、时间、负荷)呈正相关性,恒大于零,且趋于某一饱和值;同时,Kolmogorov熵受数据测量电路的通频带、采样间隔等参数影响。据此可推得如下结论:低压电力线信道具有混沌特征,短时可预测;Kolmogorov熵可作为描述低压电力线信道模型、估计信道特性的参数之一。

多径回波信道条件下回波抵消技术研究

主要研究移动通信数字同频直放站的回拨抵消技术。通过对基于最小均方误差原理的自适应滤波器的收敛条件进行分析,发现即使在外信道为单径信道或只考虑多径信道的主径回波信道时,现有利用时延去相关的自适应滤波算法,在原理上存在着不能保证满足收敛条件的问题。针对这一问题,本文提出了将发送信号进行延时后再送入自适应估计器的改进措施,有条件地改善了回波抵消效果,并进一步提出了消除多径回波的新型技术原理。

基于电力线载波通信技术的抄表通信模块设计

本文设计实现一种基于电力线载波通信技术的抄表通信模块。首先介绍该模块的整体结构及技术特点。然后具体介绍其软硬件设计方案。最后针对样机试验中发现的问题,对提高载波通信可靠性的技术措施进行了探讨。

基于PIC18F66J60的LonWorks以太网网关设计

设计实现了一个基于PIC18F66J60的LonWorks以太网网关。网关利用电力线智能收发器PL3120和带有以太网接口功能的单片机PIC18F66J60分别实现与LonWorks网络和以太网的接口功能。在硬件SPI接口的基础上,增加了三条握手信号并设计了相应的驱动程序,实现了两个芯片间的双向通信。以太网协议主要通过移植公开的经过实用验证过的Microchip TCP/IP协议栈实现,减小了编程工作量。该设计方案具有电路简单,成本低和可靠性高等特点。

基于家庭基站技术的智能家居系统设计

提出一种将家庭基站技术应用于智能家居系统的设计方案。本方案将智能家居网络的汇聚节点和网关集成于家庭基站之上,利用家庭基站能够便捷地连接互联网、移动网的功能特性,满足了现代智能家居系统与外部网络高速率、高实时性的数据通信要求。基于家庭基站的智能家居系统不但节省了网络建设的成本,又使得内部网络与外部网络信息交流更加畅通,通讯方式更加多样。

基于功率谱相对值判决的多载波编码调制

针对低压配电网的信道特性及现有调制解调技术的局限性,提出基于功率谱相对值判决解调的多载波编码调制方案。方案采用多载波调制,接收端通过数字信号处理技术对接收信号进行功率谱估计,利用谱估计结果进行判决解调。在模拟的低压电力线载波信道条件下,对调制解调方案进行了仿真。结果证明方案能有效抑制多种噪声,且对信道具有较强的自适应能力。与传统的多载波调制技术比较,传输特性有明显改善(在高斯白噪声信道中误比特性能改善约4dB)。

一种基于部分网络编码的无线网络机会路由算法

结合机会路由和网络编码两项新技术各自的优势,提出了一种新的基于部分网络编码的机会路由算法(Opportunistic Routing Algorithm for Wireless Network Based on Partial Network Coding,ORAPNC)。为了避免数据包分叉传输,同时利于执行转发节点间协调机制,ORAPNC首先以期望传输次数作为路由度量建立一条固定路由,并将候选转发节点集中在这条固定路径附近;为了充分减小网络中的冗余数据包,ORAPNC采用一种新的转发节点间协调机制(Forwarding Nodes Coordination Mechanism,FNCM)来实现每跳的数据包传输。仿真结果表明,与其他相关路由协议相比较,ORAPNC可以有效提高网络吞吐量,减小目的节点解出原始数据包的平均时延。

一种适用于Ad hoc网络的交叠分簇路由算法

提出一种交叠分簇动态路由算法。新算法对现有分簇算法进行了两点改进。首先允许节点可以对多个分簇广播进行应答,从而将非交叠分簇改变为交叠分簇,网络拓扑也由树状结构变为纵向网状结构。其次允许同层的节点之间交换路由信息并建立路由,从而进一步增加了可选路径的条数。新算法克服了非交叠分簇算法只能得到一条最短路径的局限性,可同时得到多条可用路径。

一种适合于低压PLC信道的组合译码混合ARQ算法

针对低压PLC信道具有传输特性不稳定的特点,提出了一种混合ARQ实用方案.在方案中,采用重发数据的重复率随重发次数增加而增加的策略,以尽快结束重传过程.其次,给出了译码失误率的估算公式.在译码方案中增加译码失误率的判断环节,以保证译码的可信度.整个方案具有算法简单,自适应能力强的特点.

蜂窝下含D2D系统基于二部超图的资源分配

针对蜂窝下含D2D系统的资源分配问题,提出一种基于二部超图的资源分配算法。首先,以最大化系统和速率为目标,将该问题建模为一个整数规划问题。为求解该NP-hard问题,相继提出二部超图的概念、二部超图边的感知比较构造法则以及基于二部超图的链路匹配算法。仿真结果表明,与二部图算法相比,所提算法在同等条件下可将系统频谱效率提升40b/s/Hz左右,同时可将系统容量提升0.5倍左右。