不使用虚拟通道的2D-Mesh容错路由算法

提出一种2D-Mesh上不使用虚拟通道的容错路由算法。目前,同类算法要牺牲掉网络边缘的所有节点,还要把所有错误都包含到一个错误块中。所提算法虽然也将错误包含到错误块中,但是不会牺牲掉网络边缘的所有节点,而是在错误处形成一个矩形区域,使包在路由时可以发现并绕开它。该算法不使用虚拟通道,能容一个甚至更多错误,允许错误发生在任何位置,不仅不会降低网络性能,而且还能获得与其他算法相似的传输延迟。

跨域通信网络中多级传输延时补偿方法研究

跨域通信网络内部存在较多的传输链路,频率相同的通信载波之间在多级传输延时的过程中易生成干扰信号,导致延时补偿误差增大。针对该情况,文中提出一种跨域通信网络中多级传输延时补偿方法。根据不同域下的用户信息构建跨域认证机制,并进一步检测通信密钥状态,及时补偿缺失的数据信息,实现有效的通信信息检测。通过均衡跨域通信网络簇中的信息负载提升内部网络之间的传输交流性能,避免数据之间的模糊关系;调节通信信号衰弱因子参数,获取合理有效的补偿参数,并建立跨域信息与通信网络节点之间的关系,由此完成多级传输延时补偿操作。实验结果表明,文中方法在进行延时补偿时所需的补偿差值较小,产生的间距误差在5%以内,能够有效实现跨域通信网络中多级传输延时补偿的处理。

基于ARINC825的民机电源系统通信架构设计与分析

民用飞机电源系统的通信架构是系统通信网络的核心,通信架构根据电源设备的通信需求及设备数量进行总线的选择与线路的设计。在对多种飞机总线进行研究后发现,ARINC825总线较适合用于搭建国产大飞机的电源系统通信架构,完全采用ARINC825总线设计可以攻克飞机电源系统通信架构中常用的TTP/C总线产生的技术不透明等难题。分析了ARINC825总线与其他常用总线各自的优势与缺点后,设计了一种完全基于ARINC825总线的电源系统通信架构,从数据传输、通信成本、通信安全三个方面着手论述了该新型通信架构在理论上的可行性。所提通信架构对于总线负载率、子网花费的板卡价格和通信误码率这三重指标进行计算,其结果在通信的实时性、可靠性和经济性等各方面都有较大的提升,为民用飞机电源系统的数字化、智能化发展提供了帮助。

基于小波神经网络的大数据在线负载异常监测技术研究

为了提高大数据负载监测的有效性和准确性,采用神经网络算法对大数据负载进行监测。根据相邻时间段的负载数量变化建立负载预测模型,结合负载变化情况判定当前负载状态。对负载变化明显的时间段,采用神经网络算法对负载情况进行正向和反向运算。根据得到的结果与阈值相比较,超出阈值的负载判定为异常负载,将其从大数据平台剔除,确保大数据平台在线负载连接的真实性和有效性。仿真结果显示,基于神经网络的大数据负载方法在准确性和运行效率上均表现良好。

基于强化学习的无线通信网络信道状态估计算法研究

无线通信网络信道状态受带宽的限制,只能采样有限范围内的信号,且因受到周围环境影响,易出现信道衰落效应,导致信道状态估计结果出现偏差。为此,文中提出一种基于强化学习的无线通信网络信道状态估计算法。通过获取信道信号的接收功率,计算无线通信网络并发链路接收节点处所受到的干扰与信噪比,构建无线通信网络信道模型。采用强化学习算法获取信道状态特征参数,构建无线通信网络信道的导频接收信号模型。利用强化学习方法估计信道,构建节点密度矩阵,以此估计网络信道状态。实验结果表明,所提算法估计导频干扰范围与实际干扰范围一致,且信道状态与实际设定情况一致,估计结果较为精准。

基于改进鱼群算法的园林路径设计优化方法研究

针对园林景观路径规划对于个性化服务与智能规划的需求,文中提出一种基于改进鱼群算法的园林景观路径设计优化方法。该算法通过构建二维导览模型来确定优化路径平滑度与总长度目标函数,实现无障碍路径规划。针对传统人工鱼群算法局部搜索能力较差、前期容易出现盲目搜索的问题,将和声搜索算法引入人工鱼群算法,对鱼群信息进行微调扰动从而得到更优的全局最优路径。仿真与实验测试结果表明,所提出的方法能够有效优化园林路径规划问题,进而得到更平滑、更合理的园林导览路径,且所提出的改进算法相对于传统算法具有更快的收敛速度。

基于服务的车载以太网研究与开发

随着汽车功能的逐步增加,尤其是信息娱乐功能和智能驾驶辅助功能的增加,传统的车载网络技术出现瓶颈,无法满足汽车的发展需求,因此将车载以太网作为下一代网络已经成为学术界的研究热点。车载以太网应用层选用SOME/IP协议,开发基于服务的车载以太网总线通信协议;进行车载以太网软件设计及硬件设计,搭建基于服务的车载以太网仿真系统,使用CANoe软件进行仿真模拟实验并进行测试实验。结果表明,服务可以应用到车载以太网的网络传输中并且满足SOME/IP报文的一致性测试。

基于5G通信的泛在电力物联网的设计与研究

针对国内现阶段泛在电力物联网的云平台形式单一、各层级之间通信技术使用标准混乱的问题,设计一种基于5G通信的新型泛在电力物联网架构,致力于满足未来国内外用户的智能化电力终端的远程监控需求。该架构主要使用5G技术实现不同层级之间的通信,同时在平台层使用两种物联网云平台对用户的用电数据进行处理分析:一种是国家电网建设的一体化国网云平台,主要用于统一采集各行业用户的电力参数,提高电力物联网的管理效率、稳定性和可靠性;另一种是互联网公司搭建的企业云平台,主要是为了满足各行业用户的个性化智能电力设计需求,弥补一体化国网云平台的不足。最后设计实现一种基于阿里云物联网平台的智能远程电力监控系统,验证企业云平台的优越性。实验结果表明,企业云平台能够较好地满足用户的个性化电力设备的监控需求。

基于移动锚节点的无线传感网络节点定位算法

在无线传感网络定位算法中,锚节点位置决定了节点定位精度。为此,提出基于高斯-Markov模型的移动锚节点的节点定位(GM-MAL)算法。GM-MAL算法基于高斯-Markov移动模型,提出自适应锚节点的移动路径规划,通过速度调整策略、垂直平分线策略、虚斥力策略以及虚引力策略规划路径。在定位阶段,将非凸优化问题转化为双凸形式,再利用交替最小算法(AMA)求解,进而获取更短的锚节点移动路径。实验数据表明,引入虚引力策略提高了路径规划精度,覆盖了更多的监测区域。此外,相比于线性算法,GM-MAL的定位精度得到提高。

便携式通信矿灯的研究与设计

完好的矿灯对改善劳动条件、提高劳动生产率和安全生产都具有重大意义。矿灯若不完好,比如电池漏液、红灯、电线破损、闭锁不起作用、灯圈松动等不仅影响正常使用,而且有可能造成瓦斯、煤尘爆炸等严重事故。基于对采矿安全的要求和矿用无线网络的认识,通过对矿用智能终端的应用需求及关键技术进行研究,在ARM11硬件平台上搭建Linux系统,并结合响应的驱动及应用程序,将TD-LTE技术与矿灯相融合,设计和实现了矿用通信矿灯。测试结果表明,终端能实现控制矿灯,在矿用无线网络下实现通信功能,矿灯的检测信息和矿工的位置信息能实时地传输到管理中心,实现对安全采矿的要求。

基于BP人工神经网络的室内移动定位技术

基于无线传感器网络的室内定位技术因为室内复杂的环境,传感器通信存在着多径效应,无法使用信号强度衰减模型进行精确定位。文中提出基于ZigBee结合Fingerprinting以及遗传算法优化的BP神经网络的方法进行定位。实验结果证明该方法可以用于室内的精确定位,在定位范围为2m×2m的条件下,非训练点的定位平均误差为0.22m。

PPP模式下基于MVC的公共服务互动平台设计

为了提升公共服务质量与公众满意度,设计PPP模式下基于MVC的公共服务互动平台。基于MVC模式的模型、视图与控制器三部分原理,结合J2EE体系内各项技术设计公共服务互动平台,通过平台客户层中Web浏览器提供用户需求,由表示层中控制器接收需求后,调用业务层中会话bean逻辑处理对应需求业务,引入聊天室技术和隐藏帧刷技术解决处理页面闪烁问题,将处理后数据存入数据层的数据库中,通过MVC资源选取数学模型内置多目标遗传算法选取数据库内有效数据资源,并调度到业务层中,经实体bean处理后返回数据到表示层,向用户呈现处理的结果,并通过Web浏览器向用户提供相应服务。结果表明,该平台具有较高的资源调度效率与资源利用率,运行性能稳定,抗压能力强,设计合理且用户满意度高,实际应用性较高。

基于数据挖掘技术的物联网流量建模与估计研究

当前物联网流量建模与估计方法无法有效拟合物联网流量变化趋势,不能获得高精度的物联网流量估计结果,为了降低物联网流量估计偏差,改善物联网流量估计效果,提出基于数据挖掘技术的物联网流量建模与估计方法。首先,分析物联网流量当前的研究进展,收集物联网流量的历史数据样本,并对其进行归一化处理,得到一个更易建模的物联网流量历史数据样本集合;然后,采用数据挖掘技术中的支持向量机和BP神经网络分别对物联网流量的历史数据样本进行建模,并对两个建模结果进行加权,得到物联网流量估计结果;最后,分别与单一的支持向量机和BP神经网络进行对比实验,结果表明,所设计方法的物联网流量估计精度超过90%,而支持向量机和BP神经网络的物联网流量估计精度均低于85%,能以更高精度跟踪物联网流量变化趋势,减少了物联网流量估计误差,对比结果验证了该方法的物联网流量建模与估计优越性。

基于无线传感器网络的大学实验室风险预警系统设计

针对传统风险预警系统预警范围过小的问题,设计一种基于无线传感器网络的大学实验室风险预警系统。传感器使用多个CC2420射频芯片,连接多个ZigBee协调器,整合为一个ZigBee传感器网络,使用XBee-PRO S2B上的UART串行接口,连接逻辑电平兼容的串行设备。设计数据监控软件,计算实验室环境状态量,得出实验室环境的风险系数,将风险参数值使用Java编程输入到实验室监控网络中心的客户端口,完成实验室风险预警系统的设计。实验结果表明,与传统的实验室风险预警系统相比,基于无线传感器网络的大学实验室风险预警系统预警范围更大,更适合实验室的风险预警。

一种基于模糊聚类的物理小区识别分配方案

用户在异构蜂窝网络(HCN)中寻求网络数据服务时,需要用到物理小区识别(PCI)对环境中不同的蜂窝小区进行识别。然而PCI的数量是一定的,传统的解决方案缺少合理利用有限数量的PCI机制,无法满足小蜂窝的大规模随机部署,同时也难以保障用户的网络质量(QoS)。针对以上问题,引入蜂窝小区“活跃度”概念,提出基于模糊分层聚类的PCI分配方案,采用欧氏距离法进行不同蜂窝小区相似度的求解,从而得到不同阈值下的蜂窝小区基站分类集群,并依据统计学中的方差分析法查找最佳阈值,优先对“活跃度”高的蜂窝小区基站群进行PCI的分配和复用。与现有方案比较,有效提高了用户的QoS以及PCI的分配效率。仿真实验结果表明,文中提出的基于欧氏距离法的聚类方法与传统的曼哈顿距离法、夹角余弦值距离法以及切比雪夫距离法相比,蜂窝基站分类结果更为合理,同时具备较低的PCI冲突混淆率。

基于流量预测的低功耗有损网络节点缓存系统设计

为缩短因Internet用户数量递增而造成的网络固有延迟,实现对流量数据信息的及时缓存处理,设计基于流量预测的低功耗有损网络节点缓存系统。以网络缓存拓扑框架作为基本数据依附条件,在按需连接通信协作器、文档替换器两类执行模块的同时,完成节点缓存系统的硬件执行环境搭建。在此基础上,提出一致性哈希算法,通过多级服务器同步缓存的处理方式建立理想化的缓存置换策略,完成系统的软件执行环境搭建,结合相关硬件设备元件,实现基于流量预测低功耗有损网络节点缓存系统的顺利应用。对比实验结果表明,与传统系统相比,所设计系统的网络固有延迟水平更低,单位时间内可转存的流量数据信息总量更大,可有效解决因Internet用户数量递增造成的数据缓存处理不及时的问题。

易腐食品冷链物流多式联运路径优化系统设计

传统系统无法在短时间内根据数据坐标点选取最优路径,设定的路径与理想路径相差较大,且运输成本高于预算,为此设计了易腐食品冷链物流多式联运路径优化系统。考虑国际冷链物流的运作风险,系统总体架构由移动终端层、网络通信层和Web服务器层组成,根据国际物流需要各节点密切配合的特点,设计地图定位模块,并结合数据查询模块与报警模块共同完成系统硬件设计。利用蚁群算法处理硬件所得的数据与信息,根据路径运输实际情况规划最优路径。实验结果表明,所设计优化系统相较于传统系统,路径总长度最优值大约减少了5.36%,平均路径长度大约减少了4.16%,运输成本总和大约减少了8.28%,虽然不能与理想路径完全一致,但是吻合度极高,适合在实际中应用。

ITER气体注入系统控制系统设计

国际热核聚变实验堆(ITER)气体注入系统及其控制系统是直接参与装置运行的关键部件,也是中国独立承担的14个ITER采购包之一。文中基于ITER控制系统的设计框架和GIS的功能特性,进行GIS常规控制系统和互锁系统设计。常规控制系统采用模块化和可扩展的设计方案,最大程度上满足了装置未来运行的可扩充性和功能实现的灵活性;互锁系统则采用冗余的硬件架构和容错体系结构,满足了ITER 3IL-2安全完整性等级要求。两种控制系统已于2022年11月完成了ITER组织的终期设计评审。