基于数字孪生和强化学习的低空智联网协同认知干扰

针对低空智联网协同认知干扰决策过程中,多架电子干扰无人机对抗多部多功能雷达的干扰资源分配问题,提出了一种基于数字孪生和深度强化学习的认知干扰决策方法。首先,将协同电子干扰问题建模为马尔可夫决策问题,建立认知干扰决策系统模型,综合考虑干扰对象、干扰功率和干扰样式选择约束,构建智能体动作空间、状态空间和奖励函数。其次,在近端策略优化(Proximal policy optimization,PPO)深度强化学习算法的基础上,提出了自适应学习率近端策略优化(Adaptive learning rate proximal policy optimization,APPO)算法。同时,为了以高保真的方式提高深度强化学习算法的训练速度,提出了一种基于数字孪生的协同电子干扰决策模型训练方法。仿真结果表明,与已有的深度强化学习算法相比,APPO算法干扰效能提升30%以上,所提训练方法能够提高50%以上的模型训练速度。

航空自组网拓扑透明时分多址接入协议设计与建模优化

航空自组网(AANET)允许节点通过单跳或多跳的方式直接通信,不需要依赖于地面控制中心,可为航空通信提供灵活的网络架构。针对该特点,设计一种改进的自组织时分多址接入(TDMA)协议。在保持时隙自组织选取和拓扑透明优势的基础上,引入时隙二次分配竞争策略,使网络节点能够竞争使用网络时帧中保持空闲和产生冲突的时隙。通过数学建模分析获得在二次分配阶段节点竞争预约时隙的最佳概率,实现时隙利用率的最优化。在EXata网络环境中的仿真实验结果表明,与现有自组织TDMA协议相比,该协议能提高网络时帧中时隙的利用率,获得更好的吞吐量性能。

基于马尔可夫链的移动IP注册时间建模与优化

在大规模移动IP网络中,移动节点的注册请求消息在代理节点处容易产生冲突,导致移动节点在不同链路间的切换时延较大。针对该问题,提出一种以当前需要注册的节点数为变量的一维马尔科夫链模型,在此模型的基础上通过公式推导得出链路中所有移动节点完成注册的总时间和竞争窗口值的关系式,移动节点可以根据当前需要注册的节点数调整自身的竞争窗口值,从而避免节点间的冲突,使得注册总时间最小。在Glo Mo Sim仿真环境中实现移动IP协议,并通过仿真结果和理论结果的比较验证了该模型在确定最优竞争窗口值时的有效性。

适用于弹载网络数据链的规模可扩展时分多址接入协议

对远程空空导弹网络运行模式进行了分析,在此基础上提出了一种适用于弹载网络数据链的规模可扩展时分多址接入协议。该协议通过载机与导弹间控制帧的交互,实现导弹无冲突地接入信道,达到他机协同制导的目的,并且能为多种优先级业务提供QoS保证。QualNet网络仿真环境下的仿真试验证明了该协议的有效性。

无线局域网DCF饱和吞吐量建模教学设计

无线局域网分布式接入协议(DCF)是"通信网络"课程教学的重点。本文提出的教学设计采用理论分析与仿真验证相结合的方法,深入讲解无线局域网DCF协议饱和吞吐量的二维马尔可夫链模型,并通过模型的局限性分析启发学生的创新思维。本文对无线局域网DCF协议的教学有一定的指导作用。

基于路径规划的无人机加权高效分簇方法

分簇是延长无人机编队网络生存时间、增强网络抗毁性和可扩展性的重要手段。结合无人机路径规划策略,提出2种无人机编队网络加权高效分簇方法,即基于路径规划的簇首加权选举算法(WHEA-P)和基于路径规划的簇成员加权调整算法(WCAA-P)。2种算法充分考虑了在路径规划条件下无人机编队网络拓扑变化对分簇结构的影响,分别在簇首选举阶段和簇成员调整阶段实现了无人机编队网络分簇的动态调整。仿真实验结果表明,2种算法均能有效地实现网络负载均衡,降低节点能耗,延长网络生存时间,性能明显优于典型的最小ID号分簇算法和加权分簇算法。

基于链路调度的无线Mesh网络定向时分MAC协议

定向天线是提高无线Mesh网络信道带宽利用率的有效途径,但节点定向传输数据可带来"聋"和定向隐终端等问题。为此,提出一种无线Mesh网络定向时分媒质接入控制(MAC)协议。该协议采用节点并发传输链路调度算法实现全网定向链路传输容量的最大化,有效保证业务流之间的公平性。将全网节点时间轴同步划分为连续的定长时帧,每个时帧分为调度子时帧和传输子时帧。节点在调度子时帧中通过信道侦听完成链路调度,在传输子时帧中实现定向并发传输。仿真结果表明,与现有典型的基本定向媒质接入控制协议Basic DMAC相比,该协议可以提高网络吞吐量,并具有更好的链路公平性。

无线自组网定向时分MAC协议仿真实现与性能分析

该文结合静态TDMA（Time Division Multiple Access）提出了一种定向时分MAC协议,该协议将节点分为中心节点和普通节点,普通节点之间的通信需要中心节点转发。所有节点周期性切换天线方向。当中心节点和普通节点天线对准后,先进行RTS和CTS交互,然后传输数据。最后详细给出了该协议在Glo Mo Sim中的实现方法,并对协议性能进行了仿真分析。