IRS辅助下利用AN对抗窃听的双向通信安全传输方案

本文研究了IRS辅助的双向通信系统中利用人工噪声对抗窃听的安全传输方案。针对存在主动式窃听和用户间直接连接的一种通用系统模型,从双向通信的可达安全速率域出发,致力于提升该域中的最坏和保密率(SSR)。由于人工噪声对最坏SSR有影响,本文在合法用户处采用了人工噪声,通过对人工噪声的功率分配系数以及IRS相移的优化,实现最坏SSR的提高。采用交替优化方法求解相应的优化问题,其中优化功率分配系数的子问题以封闭形式给出最优解,而优化相移的子问题则通过半正定松弛和一种新颖的高斯随机化方法解决。仿真结果证实,该方案比传统方案具有更高的SSR,说明了在双向安全通信系统中采用AN的必要性。

一种远距离双向通信降噪头部防护工具的研制

研制一款集传统头盔,以及现代化技术于一体,包括语音、照明、录像、区域网化,能够更好地适用于复杂的工作环境,为电力检修人员提供方便适宜的操作空间,减少检修人员的工作负担以及工作风险,大大提高检修人员以及后台监管人员的工作效率。

基于UWB和SUB-GHz的双向通信定位基站的实现

在智能供电站、官网隧道、石化工厂、智慧施工、体育训练和司法监狱等室内设施复杂的应用领域,传统定位基站对复杂区域尤其是工业领域等存在三维感知需求方面存在一定的短板,不能很好地表现精细定位。因此,提出了一种基于超宽带(UWB)和SUB-GHz技术相融合的双向通信定位基站的方案,在无线通信方面主要采用DW1000和SI4438射频芯片,配套对应的定位标签和定位引擎,以实现对复杂区域的定位感知和分层分区,为客户提供智能化、精细化管理及更多智能化业务的创新。实验数据表明,基于UWB和SUB-GHz双向通信的定位基站可以很好地实现对三维的感知,达到预期效果。

基于无线传感网的荔枝园智能节水灌溉双向通信和控制系统

为提高水资源利用率和灌溉智能化管理的需要,设计了以无线传感器网络技术为核心的荔枝园节水灌溉控制系统,该系统的无线通信模块选择CC2530模块,传感器模块包括空气温湿度传感器DHT22,光照强度传感器GY-30,土壤水分含量传感器TDR-3以及一些外围电路,精确采集荔枝园温度、湿度、光照度和土壤含水率等多项环境信息,通过无线传感器网络、通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service,GPRS)和互联网进行数据的传输,保证了传输的实时性和远程性,实现了对荔枝园环境的实时监控;同时,远程服务器和网站上都对荔枝园的土壤含水率的阈值进行了设定,当土壤含水率的值超过了阈值,服务器或者网站就会自动发送相关命令对相应的电磁阀进行控制,实现双向控制。分析、测试了系统的功耗和通信距离,在空旷地带,节点的双向有效通信距离达1 205 m,在荔枝园中双向有效通信距离达81.5 m。在传感器节点系统工作周期为30 min情况下,根据试验结果估算出,两节额定容量为3 000 m A·h的3.7 V锂电池串联可使传感器节点持续工作时间最大为500 d,可使电磁阀控制节点工作5 a以上。试验结果表明,该系统运行稳定,网络平均丢包率为3.87%,能够准确监测荔枝园信息采集和控制电磁阀工作,实现和控制荔枝园智能节水灌溉双向通信。

基于MQTT的物联网网关双向通信系统设计

针对物联网(IoT)自身复杂的网络体系以及物联网通信协议不标准化问题,设计一种基于消息队列遥测传输(MQTT)协议的物联网网关双向通信系统。该系统以Node.JS为运行平台,采用MongoDB与Redis非关系型数据库完成对数据的快速存取,通过分别对物联网平台和网关进行模块划分,实现网关与平台之间的设备认证、网关模型建立、数据上传与下发以及设备心跳。对系统进行功能和性能测试,结果表明:MQTT协议可实现网关与平台的双向通信,可同时接收500个设备的连接请求。

物联网网关实时双向通信模块化设计

针对物联网系统数据的传输问题,以Node.js为运行平台、采用Socket.IO通信机制和Redis数据库缓存技术实现网关与云平台之间的实时数据传输的双向通信系统。对网关进行功能模块划分,实现网关与平台之间关于底层设备认证、设备数据传输以及设备心跳的交互过程。对于系统进行功能及性能测试,实验结果表明,采用Socket.IO双向通信技术可以实现物联网网关物理模型与物联网云平台虚拟模型的同步更新,有效提高系统的数据传输效率。

MIMO全双工双向通信系统平均保密和速率的优化

研究多入多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)同时同频全双工双向通信系统中,合法节点在接收信息的同时向对方发送保密信息,并发送零空间人工噪声干扰窃听节点的物理层安全方案的优化问题.针对窃听信道状态信息仅统计分布已知,且存在残余自干扰的情况,首先推导出系统平均保密和速率的闭合表达式,进一步给出其下界.在此基础上,以最大化系统该下界为目标,对两节点的信息信号与人工噪声的功率分配因子、信息信号的功率分配矩阵进行联合优化.采用迭代的方法进行优化,每轮迭代中,先固定前者,优化后者,再固定后者,优化前者.使用DC(Difference of Concave/Convex,DC)规划优化信息信号功率分配矩阵,使用遗传算法优化信息信号与人工噪声的功率分配因子.对所提方案进行了仿真验证,证明理论推导正确,优化算法能有效地提高系统的平均保密和速率.

单芯双向通信的研究

介绍了实用化的单芯双向通信的基本方法 ,分析了波分复用 ( WDM)单芯双向通信方式并给出了指标要求。重点讨论了副载波 ( SC)单芯双向传输技术 ,通过在电域采用频分制技术解决自发自收问题 ,确定了方向滤波器技术指标。最后给出了采用副载波技术所实现的单芯双向传输系统的性能。

电子胶囊中基于非对称结构的无源双向通信芯片设计

将电子设备附着在医用胶囊外表面构成电子胶囊可以用来监测服药依从性,本文着重讨论了其中无源双向通信芯片的设计方法.综合考虑无线信号在人体内的传输损耗和电子胶囊中微型天线辐射效率等因素,本文在设计中创新地采用了下行/上行通信不同载波频率的非对称系统结构.在下行通信中采用了传输损耗较小的13.56MHz低频信号,实现对芯片的唤醒以及工作模式的配置;在上行通信中则采用了915MHz高频信号,以优化胶囊天线的辐射效率.系统采用标准的UMC 130nm CMOS工艺实现,面积为1500×800μm2.实验结果表明,下行通信时该无源芯片的唤醒灵敏度为-4dBm,数据率为17kb/s;上行通信时芯片可以周期性的主动发射频率为915MHz的脉冲信号,数据率为0.75kb/s.

基于蓝光LED的水下双向通信测试系统设计

蓝光在海水中具有良好的传输特性,使得水下可见光通信的优势明显,针对水下高速无线通信的需求,提出了一种基于蓝光LED的水下双向通信测试系统设计方案,完成了系统的整体硬件设计,并进行了下水测试。结果表明,该系统实现了水下通信链路60 MHz的带宽拓展,并在水下5 m距离实现了双向可靠通信。该系统验证了水下高速可见光双向通信的可行性,为今后研究基于可见光的水下高速无线通信奠定了基础。

肠道诊疗微机器人无线双向通信系统的设计与实现

研究了肠道诊疗微机器人的无线双向通信方法，设计并实现了一种包括人机界面、通信盒和肠道微机器人中的无线数据收发模块与视频图像发送模块在内的双向半双工的无线通信系统。该通信系统通过硬件结构和软件流程的结合，实现了体内外无线双向通信、图像无线收发以及肠道内部机器人各控制模块之间的协同通信，可控制机器人机构运动，实时读取肠道参数和观察肠道图像并实施热疗或活检手术。通过猪活体实验，验证了该通信系统的有效性和可靠性。实验结果表明，射频双向通讯可在0．6s内完成控制命令的发送和诊查数据的接收，机器人运动步态连续稳定，视频图像清晰，可对肠道肿瘤实施安全热疗。

基于双口RAM的双CPU之间的实时双向通信

介绍一种通过双口RAM和可编程逻辑器件实现单片机80C196KC和工控机PC104之间实时双向通信的方法。对双口RAM-IDT7130和可编程逻辑器件ISP1032E的性能和特点作了详细介绍,给出了利用IDT7130和ISP1032E实现单片机80C196KC和PC104之间进行高速数据通信的接口电路及软件实现方案。

多个可重构智能表面辅助的双向通信系统中断概率分析

可重构智能表面(RIS)可以智能地改变无线传播环境来显著提高通信性能,被视为6G的潜在关键技术之一。为了进一步提升RIS辅助通信系统的性能,该文提出一种双向RIS选择方案,通过引入全双工技术和自干扰消除技术,有效提高了系统传输效率。研究了所提方案在瑞利衰落信道下的中断性能,推导了所提系统的中断概率的闭合表达式,得到了系统中断概率与系统中RIS反射单元的数量、RIS个数等系统参数之间的函数关系。最后,蒙特卡罗仿真验证了推导的准确性和所提方案的性能优势。

基于4粒子团簇态实现量子态的双向通信

提出了一个用4粒子团簇态作为量子信道传输量子态信息以实现双向通信的方案.在该方案中,通信双方Alice和Bob事先共享一个4粒子团簇态.在通信过程中:首先,将4粒子团簇态与双方要传递的量子态信息共同构成系综态;然后,Alice和Bob分别对自己拥有的部分粒子作Bell基的联合测量,并把测量结果通过经典信道告诉对方;最后,Alice和Bob根据对方公布的测量结果,作相应的幺正变换,就可以在自己的粒子上重现对方要传送的量子态信息.这样就达到了实现量子态的双向通信的目的.

Ipv6远程监控网络无状态双向通信方法

当前互联网协议第6版(Internet Protocol Version 6,Ipv6)远程监控网络通信无法实现互联网协议第4版(Internet Protocol Version 4,Ipv4)地址与Ipv6地址的转换,且对网络状态要求较高,导致通信效率不理想。提出Ipv6远程监控网络无状态双向通信方法。设计Ipv6网络与Ipv4互联网的地址映射规则,在代理服务器协议栈内引入支持Ipv4与Ipv6的双协议,实现同步访问权限。建立不同协议栈与目的机器的连接,采用代理服务器静态映射表完成Ipv4地址与Ipv6地址静态转换,根据代理服务器生成的socket对象,完成Ipv6网络的无状态双向通信。仿真结果表明,所提方法可有效实施双向通信,且与传统方法相比通信速率优势较为显著。

副载波单芯双向通信的研究

介绍了实用化的副载波 ( SC)光纤单芯双向通信的基本方法 ,分析了副载波双向 ( SCD)传输技术与副载波复用 ( SCM)传输技术的主要差别 ,通过在电域采用频分制技术解决自发自收问题 ,确定了方向滤波器技术指标 ,并给出了指标要求 .

基于RS485总线技术的微机与智能仪表的双向通信设计

介绍了RS4 85串口通讯总线及半双工工作方式 ,并使用Delphi编写的通信程序 ,主要实现微机与智能仪表间的双向通信 ,并对它们间的RS4

采用SPI接口实现双DSP双向通信和同步

为了实现两片TMS320F2812 DSP之间的双向数据通信和同步,给出了运用TMS320F2812 DSP内部集成的串行SPI外设接口模块实现双DSP控制器双向数据通信和任务同步的硬件电路设计和软件协议实现方案,经过实验验证方案能满足两片DSP之间高效率、高可靠的双向数据通信和任务同步,最后提出了在通信过程中出现故障的解决方案。成功解决了两个DSP控制器的双向数据通信和任务同步的问题。

利用Lis系统与SYSMEX CA7000血凝仪实现双向通信及临床应用

目的利用实验室信息系统(laboratory information system,Lis)与SYSMEX CA7000血凝仪实现双向通信,简化分析流程。方法对相应血凝仪及Lis系统进行系统设置,以实现仪器对标本条码的自动扫描,检测项目自动判读,检测结果自动传输,Lis系统对所接收的结果自动解码并自动生成样本号。结果实现双向通信后,仪器能顺利判读条码信息,自动进行检测,自动传输检验结果,Lis系统能自动解码所接收的信息并生成样本号,凝血标本的检测完成所需时间与未实现双向通信前比,明显减少,有显著性差异(P<0.05)。结论 Lis系统与SYSMEX CA7000血凝仪,能顺利实现双向通信,显著减少标本的报告时间,能有效的提高血凝仪的工作效率,降低操作人员的工作强度,临床应用效果较好。

嵌入式操作系统中USB双向通信的设计与实现

介绍了基于 S1C3 3 L 11芯片利用嵌入式操作系统的同步机制通过对循环队列及自定义控制包的操作来实现U SB双向通信的 USB设备固件程序、驱动程序、应用程序的设计与具体实现。