基于格基约减的水下成像光MIMO预编码研究

针对水下成像光MIMO系统子信道间相关性强的问题,提出一种基于格基约减最小均方误差预编码算法。通过将接收端的最小均方误差检测操作转化为发送端的预编码,解决了传统光MIMO线性检测算法对噪声的放大问题,并利用格基约减后正交性更好的信道矩阵求解预编码阵,降低了光MIMO系统子信道间的相关性。仿真结果表明,在误码率为10^(-4)数量级时,与传统光MIMO检测算法相比,采用格基约减预编码算法的系统获得了5 dB的信噪比增益。

低过采样数字调制信号的多尺度一维卷积神经网络解调器

针对应用深度学习方法对数字调制信号进行解调时过采样要求较高的问题,设计低过采样的多尺度一维卷积神经网络数字解调器。该解调器可以在与传统解调器相同的过采样条件下,对BPSK、4-QAM、8-QAM、16-QAM四种数字调制信号进行解调,并能保证传统解调方法相同的误码性能。仿真结果表明,在高斯和Rayleigh衰落信道下,给出的数字调制信号解调器可以在保证解调误码性能的同时,减少了对采样倍数的要求,降低了神经网络结构的复杂性。

基于分布式执行框架的低频射电干涉阵列成像管线优化

平方公里阵列(Square Kilometre Array,SKA)项目是建设全球最大射电望远镜的国际合作项目,其灵敏度和测量速度将比当前所有的射电望远镜都要高出一个数量级.连续谱巡天是SKA的主要观测模式之一,基于连续谱成像建立巡天区域的标准星图,将能为后续天文科学研究奠定重要基础.银河系与河外星系全天默奇森宽场阵列拓展巡天(GaLactic and Extragalactic All-sky Murchison Widefield Array survey eXtended,GLEAM-X)是2018--2020年利用SKA先导望远镜默奇森宽场阵列(Murchison Wide-field Array,MWA)二期拓展阵列开展的新的射电连续谱巡天项目,观测期间积累了大量的低频巡天观测数据.海量观测数据的自动化、大批量处理是SKA望远镜项目所面临的的最大挑战和难题之一,基于分布式执行框架的成像管线优化经验将有助于解决海量数据处理问题.详细介绍了GLEAM-X成像管线并对其进行整合和改进,在中国SKA区域中心原型机(China SKA Regional Centre Prototype,CSRC-P)上实现了多条管线并行处理,使用GLEAM-X观测数据验证成像管线系统的部署和测试其正确性.随后为了优化管线提高处理效率,使用数据激活流图形引擎(Data Activated Liu Graph Engine,DALiuGE),将成像管线集成入DALiuGE执行框架中实现了管线的自动化分布式并行处理.通过性能测试与结果分析表明,基于DALiuGE执行框架进行优化的成像管线相较于传统的并行方式具有更好的性能优势、更灵活的适配性和可扩展性,可支持未来SKA第一阶段试运行期间的大规模连续谱成像实验.

SCMA与极化码的联合检测译码技术

将极化码与SCMA多址系统相结合,并针对传统的独立检测译码方案(independent detection and decoding,IDD)因缺乏对译码输出信息的再利用而导致系统性能不佳的问题,提出了SCMA以及极化码联合检测译码方案(joint detection and decoding,JDD)。该方案在接收端借助译码获得的内信息辅助更新SCMA多用户检测器的初始先验信息,在检测器与译码器之间实现软信息的回溯迭代,从而得到更显著的系统性能增益。仿真结果表明采用了JDD方案的系统性能相比IDD方案得到了显著的提升,误码率相较IDD方案提升了大约2 d B。

仿真软件用于通信原理课程教学的探讨

文章阐述了在《通信原理》理论教学中进行实验仿真演示的作用和意义,并比较了几种专业仿真软件用于仿真演示的优缺点。从实际应用的角度出发,给出了基于独立执行程序实现仿真演示的实现方法。

最低限度通信中正交扩频码的性能分析

针对无线信道中可靠通信的要求,在现有的正交扩频复合码的构造方法基础上,给出了一种新的正交扩频码复合方式,尝试对复合码基于一定准则进行筛选以改善同步和误码性能,并通过仿真分析对筛选后复合码的相关特性及其在变参信道最低限度通信系统中的性能进行了验证。仿真结果表明,该复合序列具有相关特性好,生成简单,设计灵活,保密性好等优点。由于最佳码字数量多,进行优选后可进一步提高系统性能。

基于TTIB技术的无线数传Modem设计与实现

TTIB(透明带内导音 )及 FFSR(前馈信号再生 )技术是一种可抗无线信道中多径时延及多谱勒频移引起的信号衰落的技术。在阐述 TTIB/ FFSR原理的基础上 ,提出一种用数字信号处理技术来实现TTIB/ FFSR技术、应用于现有短波 SSB电台使其具有数传功能的无线 Modem完整设计方案及其硬件测试模型 ,并就实验结果对其改进进行探讨。

D2D通信技术综述

D2D(device-to-device)通信是一种在蜂窝系统的控制下,允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术。蜂窝网络引入D2D通信在提高频谱效率,增大系统吞吐量的同时,也带来诸多挑战。在描述D2D通信系统模型及其工作原理的基础上,重点综述了近年来为了在蜂窝网络中实现D2D通信所取得的研究成果,主要包括会话建立、资源分配、功率控制和干扰协调。此外,简要介绍了D2D通信的应用案例。

二维近程微波全息成像算法

二维近程微波全息成像技术已被考虑应用于人体安检、医疗成像、隐匿武器检测等,该技术采集前、后向散射数据,入射场完全由测量或模拟直接获得,成像质量和分辨率相比近程毫米波全息成像技术有一定提高。但该技术现阶段还没有成像系统,仍处于起步阶段。对于该技术的算法实现,给出了一套利用任意复杂电磁计算(feldberechnung bei korpern mit beliebiger oberflache,FEKO)软件模拟目标散射波和入射场,并对获取数据进行网格化方法处理,最终将处理后数据重构目标图像的实现方案。在此基础上,证明了真实的入射场和前向散射数据对成像效果影响显著,同时分析了不同扫描孔径、天线位置、复杂物体的成像效果,并给出相应结论,为实际应用提供参考数据。

关于通信网络实验室建设的探索与思考

针对通信和电子信息专业特点提出了现代通信网络实验室基本功能和要求,利用现有网络设备和先进网络技术,设计开发各层次相关实验教学内容,利用实验具有的先进性、设计性、系统性和综合性等特点,来提高学生多种理论知识点的综合应用水平和实践创新能力,从而提高专业实验教学水平和仪器设备使用率。对于实验室发展的扩展和升级问题,可通过网络重组、软件升级和扩充新的仪器设备等方法保证实验室建设可持续发展。

基于多跳D2D转发的簇内数据共享方案

为提高簇内数据分发效率,可优先选择信道质量良好、可实现较高数据速率的D2D链路,于是提出了多跳D2D转发方案。该方案根据预先设定的数据速率阈值和D2D链路质量,自适应选择最优的中继、路由和转发跳数,提高了时频资源的利用率。逐步深入地给出了3个阈值的设定规则,并推导了对应算法的资源成本表达式。仿真结果表明,3个算法的资源效率依次得到改善,其中优化速率算法与现有单跳传输方案相比获得了良好的性能。

异构网络环境下的高稳定性应用层组播方案

针对异构网络环境中由于节点转发能力异构而引起的应用层组播稳定性不足的问题,对异构overlay拓扑建模进行了研究,分析出组播稳定所需满足的约束条件,提出了一种基于gossip协作机制的应用层组播方案。在所提机制能够均衡节点间负载,缓解能力弱的节点负载过重的问题;如果组播过程中有成员节点动态离开或转发能力不足,其他节点相互协作共同分担其负载以维持组播的稳定性。随后的链路强度分析表明,与传统的应用层组播方案相比,方案能够大幅降低拓扑的平均链路强度,提高组播系统的稳定性。通过OMNe T++仿真平台对本方案进行仿真验证,实验证明在动态的异构overlay拓扑下,方案能够显著提高数据分发成功率,保证组播的连续性和稳定性。

IR-UWB系统中采用锯齿波匹配的低复杂度TOA估计

采用非相干能量检测,提出了一种负斜率锯齿波相关搜索的算法,其结合接收多径脉冲信号的包络特征,获得了次优的估计性能。另外,通过对于锯齿波斜率(锯齿波宽度)的分析给出了在非视距条件下无偏估计的条件,理论分析了TOA估计平均绝对误差,推导出其性能解。仿真结果验证了算法的性能,并通过对结果的分析给出了在视距和非视距环境、不同信噪比下锯齿波斜率的最优取值范围。该方法解决了估计复杂度、抗多径和非视距环境下的顽健性问题。

基于CLDNN的调制信号识别方法

调制信号的识别在军用的电子战和民用的智能化无线通信中占有重要的地位,针对现有识别方法识别种类少、整体识别率不高和需要预处理等缺点,设计一个CLDNN端到端深度神经网络。该网络无需人工干预或数据统计,自动提取特征并进行多类调制信号类型识别。实验结果表明,该方法能够同时识别11种信号的调制方式,在低信噪比下识别效率相比现有方法有所提升,当信噪比在-4 dB以上时,整体识别精度达到94%以上。

工科院校通信网络实验室规划与建设

如何建设通信网络实验室,尽快把现代通信网络新技术引入工科大学通信专业实验课,加快网络课程教学中理论与实践的结合的步伐,并成为科研开发的网络平台,是关系到学科建设和发展,提高教学科研水平的重要问题。宽带网络实验室建设必须遵循科学合理的原则,并根据实际网络需求进行网络规划设计,制定可行的网络方案以及最优的设备选型方案。同时,根据课程要求对实验内容按照分层设置的思想进行设计,对建设过程中出现的问题也必须认真分析和对待。

基于改进蚁群算法的高能效WSN协作传输策略

针对传统传感器网络分簇不均匀,数据传输能耗相对较高的问题,提出了I-Coop ACO(Cooperative transmission scheme based improved Ant Colony Optimal algorithm)算法。该算法在协作LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)的技术基础上,改进了成簇过程,使得分簇规模更加均匀;在稳定传输阶段,利用节点剩余能量和传输功耗构建启发因子,通过改进的蚁群算法搜索下一跳中继节点获得最优节点,使得传输功耗更低,能耗更均衡。仿真结果表明,在随机分布的感知网络中,I-Coop ACO算法减少了传输能耗,均衡了网络负载,延长了网络工作寿命,比协作LEACH算法延长了64.93%的工作寿命。

基于蓝牙的多业务局域网模型与体系结构

以SOHO为应用背景的局域网技术随着时代的进步正迅速地发展。采用802.3u局域网与蓝牙微微网技术结合的多业务局域网非常适合于各种SOHO应用环境。它能提供有线宽带接入和无线可移动式接入,以及数据与语音综合业务的能力。文中在提出了这种局域网模型及其体系结构同时,着重介绍并分析了这种网络的设计思想,提出实现这种网络应具有的框架结构以及协议栈结构,并对网络的安全管理机制进行了探讨。

分层次任务驱动教学法的应用探索——以通信网络仿真课程的实践教学为例

通信网络仿真是通信工程专业学生理应掌握的一项重要技能。"通信网络仿真"课程因其理论难以深入、实践难以上手等特点,成为教师授课和学生学习过程中一道难以越过的门槛。文章通过剖析当前"通信网络仿真"教学模式的现状及问题,提出将分层次任务驱动教学法运用于该课程的教学中,给出课程设计思路,帮助提高学生学习的积极性,培养学生独立思考问题的能力和创造力。

基于优先级的簇内终端直通数据转发策略

在蜂窝网络中,相同需求的用户可以建立成簇以利用终端直通(D2D)技术提高数据分发效率。然而,D2D链路质量的差异可能会成为提高资源效率的瓶颈。为了解决上述问题,在考虑链路质量差异的前提下,提出了基于优先级的D2D中继方案。该方案通过遍历链路质量矩阵自适应选取最优阈值,以优先选择可实现较高数据速率的D2D链路进行数据转发,提高了时频资源的利用率。与无优先级方案相比的仿真实验中:基于优先级的D2D中继方案消耗更少的时频资源,具有更高的资源效率,而且随着成功接收数据的用户(ACK用户)与未成功接收数据的用户(NACK用户)比值减小,优势更加明显;同时簇的大小对资源效率的改善也有一定影响。结果显示,对于簇内用户数目较少并且NACK用户多于ACK用户的情形,所提出的分级转发方案对资源效率的改善尤为明显。

分层次任务驱动教学法在通信网络仿真课程中的应用探究

分层次任务驱动教学法是将“分层次”和“任务驱动”两种教学模式相结合的教学方法。文章系统阐述了分层次任务驱动法的内涵和优势，给出了将分层次任务驱动教学法运用在通信网络仿真教学中的设计思路，帮助提高学生学习的兴趣和实践创新的能力。