IGSO卫星Ka多波束极地卫星通信系统设计

随着极地科考活动的逐年增加,极地用户与境内的卫星通信需求也越加旺盛,但是现有技术还不能很好地满足。相比地球静止轨道(Geostationary Orbit,GEO),倾斜地球同步轨道(Inclined GeoSynchronous Orbit,IGSO)卫星具有两极覆盖性好的优点,设计了一种基于IGSO卫星的Ka多波束极地通信系统,重点给出了其中Ka多波束天线的设计和分析方法。系统可在极地形成大范围的多波束覆盖,支持多个散布用户的接入,并具有波束在轨重构能力,通过单波束提供更高的通信速率。

航天测控系统中的测速精度分析与鉴定

在航天测控系统中,双向多普勒测速是实现高精度外测的主要体制。为了进一步提升双向多普勒测速的精度,需要对测速误差进行分析与鉴定。针对双向多普勒测速体制中的误差源问题,给出并阐述了发射频率稳定度、接收机本振频率稳定度、热噪声等随机误差,以及信号漂移、多普勒变化率、大气折射等系统误差。对S频段航天测控系统的测速精度进行了误差分析,设计了基于无人机GPS载荷的测速精度鉴定方案,为提升测速精度提供了实践参考。

Rake接收中信号幅度估计算法及误差影响分析

针对直接扩频通信系统Rake接收中信号幅度估计的问题,分析了幅度估计误差对信号信噪比恶化的影响,得出归一化幅度估计方差与两路信号合并之后的信号信噪比恶化的关系公式;对典型的信号幅度估计算法进行分析,提出了一种基于辅助通道的幅度估计算法,可以在低信噪比且无数据辅助的情况下获得更好的估计性能;对于QPSK调制,两路信号信噪比分别为snr1和snr2,且snr1≥snr2,snr2≥-10 dB,的条件下,取观测长度为2048,采用基于辅助通道的幅度估计算法进行信号幅度估计,实验结果表明,幅度估计误差导致的性能恶化小于0.01 dB,达到了抑制多径干扰、提高通信系统性能的效果。

面向极化编码慢跳频的干扰状态迭代估计及译码算法

考虑将循环冗余校验级联极化(Cyclic Redundancy Check Assisted Polar,CA-Polar)码应用于受部分频带干扰的慢跳频通信场景,针对每跳干扰状态未知的挑战,提出了一种基于CA-Polar码软输出解码的迭代干扰状态估计方法。该方法基于广义似然比(Generalize Ratio Test,GRT)来启动部分频带干扰下的极化解码,然后通过每次迭代译码的可靠度信息来不断提高每一跳干扰状态估计的准确性,基于干扰状态估计更新接收信号的对数似然比(Log-Likelihood Ratio,LLR)并用于CA-Polar码的新一轮迭代译码。仿真结果表明,采用(1024,256+CRC-16)CA-Polar码在块错误率(Block Error Rate,BLER)为1×10^(-4)时,所提出的迭代处理相比于无迭代处理的性能有效提升近2.4 dB;相比于1/2码率的(648,324)LDPC码,同等码率的(512,256+CRC-8)CA-Polar码在相同跳频抗干扰场景下以及BLER为1×10^(-4)时性能增益近0.2 dB。

“5G+工业互联网”技术在纺织行业中的融合应用及实践

本文通过深入分析纺织行业的数字化转型背景、意义及现状,探讨了纺织企业开展数字化转型的具体策略和方法,进一步论述了“5G+工业互联网”技术的集成应用,并对其推动行业信息化和数字化转型的重要影响及其在政策制定和产业发展中的指导作用进行了说明,以雅戈尔集团、桐昆集团等为例,阐述了数字化转型在提高生产效率和质量管理中的积极作用,展示了江西纺织服装工业互联网平台等项目在区域产业集群中的示范效应。本文最后评估了建设对纺织行业发展的促进作用,以及应用情况和市场前景的分析,为未来行业转型提供了有力的理论和实践支撑。

基于DDPG算法的数据传输研究

针对目前数据传输系统可靠性差、传输速率低的情况,利用FPGA和UDP协议设计了一款数据传输系统。系统采用FPGA为主控芯片,Flash为存储介质,通过上位机发送指令控制系统进行数据的存取,采用千兆以太网进行数据通信与指令接收,增加了数据重传机制以及流量控制模块,以保证数据高速可靠传输。为提高带宽利用率、降低网络时延,加入了改进的深度确定性策略梯度算法(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)进行拥塞控制。实验测试结果表明,采用该算法能够显著降低网络时延,系统传输速率可达912 Mb/s,且系统可靠性高、成本低,具有移植性和实际的推广价值,也便于升级维护。

下一代通信网中动态路由协议的可靠性分析与改进

随着下一代通信网络的快速发展,动态路由协议在网络传输中的作用愈发重要。但目前的动态路由协议存在着严重影响网络性能和可靠性的路由环路、路由抖动、收敛速度慢以及安全性不足等诸多问题。文章对当前动态路由协议的主要问题及其对网络性能的影响进行了系统分析,揭示了这些问题的危害性并提出了预防和消除路由环路、减少路由抖动、加快收敛速度、提高数据传输安全性等相应的改进方法。案例分析验证了改进措施在实际网络环境中的效果。该改进措施为增强协议可靠性提供了一个实用的解决方案,以提高动态道路的可靠性,为下一代通信网络的建设提供了一定的技术参考。

基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统研究

针对现有混沌保密光通信系统时延特征隐藏所需反馈增益系数较大这一问题,设计了一种基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统。首先,由全光反馈产生光混沌并将其耦合至2个电光相位混沌反馈环中。然后,通过相位调制的方式实现信息与混沌载波的非线性耦合并参与混沌载波的生成。最后,在检测端通过光混沌同步实现信号的解密。借助MATLAB软件仿真分析了系统中混沌信号的复杂度、时延特征隐藏、同步性、鲁棒性和通信性能。仿真结果表明,所设计的混沌保密通信系统在较小的反馈系数时具有较高的复杂度且时延特征得到较好的隐藏。

无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学设计与实现

开设无线网络通信实验存在设备昂贵、协议复杂以及基于行业应用背景的实验教学难以现场开展等问题。为此,设计并实现无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学,包括基础实验、专项实验和综合设计3层次实验。采用Catfly无线网络节点实验平台构建虚拟仿真实验环境,全方位实现无线网络通信技术及其应用所涉及的重要知识点的实验探究。该课程通过应用案例触发模式带动学生体验“需求—设计—实现”的完整项目开发过程,有效提升无线网络通信及其应用相关教学内容的学习效果,对无线网络通信领域技术人员的培养具有重要意义。

恶劣天气下的桥梁路况检测系统的设计

随着科学技术的发展,中国的私家车数量越来越多,交通安全的重要性也随之走进人们的视线。为了降低桥梁交通事故发生率,将目前比较流行的STM32F103C8T6单片机作为主控制器,然后搭载一些辅助功能,实现本文设计的桥梁路况检测系统。其搭载有红外传感器、雨雪传感器等实现对桥梁与天气环境参数的采集。系统根据采集到的温度参数以及降雪信息,将信息采集后反馈到上位机,并且由LCD显示模块与指示灯模块对车辆进行限速或限行处理,从而实现降低交通事故发生率。

URLLC场景下信道可靠连通度预测

第五代移动通信技术(5th generation,5G)中高可靠低时延通信(ultra reliability and low latency communication,URLLC)应用场景,十分契合航空5G机场场面宽带移动通信系统建设要求。以丢包率为定义的可靠性指标没有反应时变无线信道的时间依赖性和不同URLLC服务所需的持续时间。针对以上存在的问题,运用生存分析的方法,将URLLC关键技术与可靠性理论中失效率相结合,提出了可靠连通度指标,基于接收端信号强度,建立理论分布模型和数据驱动模型,对时变信道在未来1子帧内可靠连通度进行预测,并建立城市宏单元非视距簇时延线信道模型算例对模型进行对比分析,并在不同雨衰条件下,分析信道系统的可靠连通度。结果表明,数据驱动模型可靠性预测的均方误差(mean square error,MSE)可达0.1%,优于理论分布模型,且在恶劣天气情况下,多输入多输出信道可靠性相比于多输入单输出信道具有更高的抗衰落能力。

宽带频谱自动监测系统设计

随着卫星通信技术的发展,传统的频谱监测模式难以满足监测需求。为契合现代卫星信号接收机对更大带宽、更高分辨率及更强实时性处理的迫切需求,研制了一种宽带频谱自动监测系统。该系统通过射频直接采样技术与信道化处理,实现了对卫星信号频谱的大带宽、高分辨率显示。实验结果表明,该系统能够对L频段信号进行实时监测,生成L频段信号的全景频谱,且频谱分辨率小于1 kHz。上位机通过对频谱数据的深入剖析,该系统能够自动识别并存储信号参数,且其便携性与灵活性设计,使得该系统能够灵活部署多种应用场景,完美契合了现代卫星信号接收机技术发展方向。

蜂窝物联网规划演进策略及能效评估研究

蜂窝移动物联网是新型基础设施的重要组成部分,文中基于国内蜂窝移动物联网发展现状与面临的挑战,开展蜂窝物联网网络发展趋势、各制式蜂窝物联网规划演进策略和基于物联网业务的设备能效评估方法研究,为蜂窝物联网网络演进提供规划指引,推动物联网网络能效监测及评估方法应用,助力物联网网络持续朝着端网协同、绿色低碳方向演进。该研究主要应用于运营商蜂窝物联网网络规划和物联网业务的网络能效监测与评估。

基于开放海缆通信系统的海缆登陆站优化研究

国际互联网带宽的快速增长推动了海底光缆及海缆登陆站的加速建设需求。分析了我国内地海缆登陆站的当前布局及其在未来需求的不足,并结合开放海缆通信系统的发展趋势,研究了将海缆传输终端设备从传统的海缆登陆站转移到核心机房的技术和经济可行性。最后,在此基础上提出了海缆登陆站优化部署的建议。

随机空间几何构型下物联网络攻击节点定位

物联网各节点形成的空间几何构型随机性,决定了攻击节点的空间分辨率出现较大波动,继而影响攻击节点的定位精度。针对物联网下各节点形成的空间几何构型随机性,利用节点脉冲和功率的关联属性不受空间几何构型影响的特征,设计一种攻击节点定位算法。定位算法检测节点脉冲信号,设计最优功率关联算法,关联功率与脉冲的属性。通过关联属性构建节点距离测算定位方法。实验结果表明:文中的物联网攻击节点定位方法,在低、中、高阶三种攻击特征形式下,可以实时准确定位攻击性节点位置,具备较强的实用性。

基于Logistic-Sine-Cosine映射的混沌跳频序列构造方法及其性能分析

为了解决目前混沌跳频序列的产生主要限于低维混沌映射,且存在着混沌行为有限、混沌区间不连续等问题,提出了一种新的混沌跳频序列构造方法。首先使用余弦变换法结合Logistic、Sine映射生成新的Logistic-Sine-Cosine混沌映射;然后采用中间多比特抽取法将上述映射产生的序列量化为跳频序列;最后通过实验证明,该混沌跳频序列在保持良好的平衡性、汉明相关性的前提下,有效提高了序列的随机性和复杂度,可以加强通信过程中的抗预测性和抗干扰性。

基于数据分包的嵌入式串口通信研究

为了在嵌入式项目中满足高效无误地实现不断迭代更新的串口交互数据和提高特定监控数据实时性的需求,提出了基于上位机和下位机配合、数据独立分包和按需精准更新数据的解决方案,并阐述了该方案的基本方法和实现过程。该方案使用数据独立分包技术,解耦了串口交互数据的更新对其他数据相关上位机、下位机的影响,高效无误地实现了串口交互数据的需求变更;使用按需精准更新数据技术,减除了无效数据占用的交互时间,提高了特定监控数据的实时性。对比实验表明:在串口交互数据量较大的情况下,特别是在项目开发的后期,当串口交互数据的需求有变更时,相较于常见的数据整体打包方案、数据切割分包方案,该方案对项目具有更高的效率、对特定监控数据具有更高的实时性。

面向工业传感器的多协议数据转换网关设计

针对RS485、CAN传感器数据传输方式单一的问题,设计了一种多协议数据转换网关。网关以STM32为核心,外围搭建多种通信接口电路,并建立数据缓存机制以实现RS485、CAN传感器与RS232、以太网、LoRa之间的数据传输。在RS485、CAN称重传感器与上位机的通信实验中,网关能及时准确地将传感器数据通过3种通信接口发送到上位机,验证了设计的可行性,解决了2类传感器数据传输渠道单一的问题。

基于驯服钟控技术的时间频率源设计

标准时间频率信号是系统高效工作的基石,越来越高的时间频率测量精度对时频信号的产生提出了高稳定高准确度的要求。介绍了时间频率源的基本概念,阐述了一种基于驯服钟控技术的高稳定度高准确度时间频率源的基本工作原理及其设计,其输出的频率信号短期稳定度可达1.46×10-13/s。该设计方案已经成功应用于多个车载测控通信系统。

电信运营商客户信息管控的研究与实践

为解决近年来运营商客户信息频繁泄露导致的电信诈骗问题,采用OCX验真、双重校验、笔记仿真等技术手段,建立智能稽核平台和二次稽核机制、机器人外呼机制,并加大宣传引导力度等。这些举措可综合管控客户信息源头,旨在防止运营商客户信息被泄露、篡改和冒用,从而打造一道坚不可摧的客户信息保护防线,对于减少电信网络诈骗、提升电信网络诈骗治理水平具有重要意义。