基于巡检机器人的吊装作业场景DPIM算法

为提高吊车安全作业的高精度检测预警,增强企业安全管理能力,围绕工业安全事件分析与监测预警无人化的需求,定制吊装场景地面和空中飞行相结合的巡检机器人,智能化吊装过程安全规程监控、弹窗图像记录和安全告警。首先,制作包含3120张图片的吊装数据集Cranes-Dataset(CRN-Dataset),提出一种动态视角智能监测(DPIM)算法,以增强人-车-物多尺度目标的快速检测能力;然后,依据多帧图像的角点检测和带噪声基于密度的聚类方法,以及吊车与作业工人空间距离的安全属性,制定安全规则触发告警的流程,实时记录违规操作图像并弹窗预警。结果表明:经过实际部署和验证,DPIM算法相较于其他传统算法,吊装作业目标识别能力有明显提高,且适用嵌入式边缘智能分析节点的实时计算与数据传输,完成危险区域人员拒止的现场部署。

无线光通信中DPIM调制下LDPC码需求分析

介绍APD检测输出的概率分布,并且介绍DPIM调制原理,讨论在无线光通信中DPIM调制方式下,LDPC码应用的两个瓶颈问题。通过将DPIM调制改进为定长DPIM调制解决第一个问题。在APD检测输出概率分布的理论基础上,通过对LDPC码译码算法的改进,解决第二个问题。

数字脉冲间隔调制(DPIM)线性扩谱通信及应用

研究了一种扩谱载波数字脉冲间隔调制SSC-DPIM(Spreadspectrumcarrierdigitalpulseintervalmodulation)技术并用于电力线载波扩谱通信系统.采用线性扫频SSC扩谱载波对DPIM符号进行编码,引入脉冲前导码作为传输数据块的同步信号以防止差错传播.介绍了数据传输速率及数据块传送差错率的理论分析结果.并采用单片机实现了SSC-DPIM电力线载波通信系统.实验结果表明,在同样的电力线网络环境下,其通信效果明显优于已有的电力线载波通信系统.

DPIM问题的求解及其在信息安全中的应用

本文定义了DPIM矩阵概念,研究了其相关的理论性质,提出了DPIM矩阵的构建算法,设计了在信息安全方面的应用算法,给出了应用算例,算例说明了算法的可行性和安全性.

无线光通信中LDPC码在DPIM调制下的优化设计

介绍了DPIM调制阶数和LDPC码码率的关系,分析了选取调制阶数及码率使通信系统达到最佳效果的途径。同时介绍了DPIM调制方式的误码率的计算方法,为π-旋转LDPC码在无线光通信DPIM下的仿真研究奠定了理论基础,在DPIM调制方式下对π-旋转LDPC码进行了仿真性能分析。

无线激光通信系统中DPIM技术研究

为了改善通信的带宽效率、功率需求,以及信道中信号传输的抗干扰性能,对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析,比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方式的功率、带宽、单位传信率和差错性能。根据DPIM的理论分析,设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)为核心的DPIM系统。结果表明,该调制系统性能稳定,可以达到较高的调制速率。

基于DPIM调制的MIMO空间光通信系统

为了抑制空间光通信中大气湍流效应和降低误包率,提出了一种引入分布式多出多入技术,基于数字脉冲间隔调制的多出多入空间光通信系统.在弱湍流信道模型和APD探测器下建立了多出多入系统链路模型,推导了最大似然检测下的最佳阈值和误包率.计算结果表明:发射分集通过多路径传输平滑接收信号光强起伏;接收分集增加孔径平滑效应,减弱接收光强起伏;在发射平均功率、接收孔径总面积和背景噪音相同的条件下,数字脉冲间隔调制的不同多出多入系统存在几乎相同的最佳雪崩光电二极管增益;比较多出多入通信系统下三种调制方式,数字脉冲间隔调制的误包率较少劣于PPM调制而大大优于OOK调制.

基于FPGA的紫外光DPIM调制系统设计

为了验证数字脉冲间隔调制(DPIM)在紫外光通信中应用的可行性,设计了基于FPGA的DPIM调制和解调系统。调制过程在锁存器的控制下,将串并转换后的数据输入比较器,并与计数值相比较产生DPIM调制信号;在解调端,利用计数器检测相邻光脉冲间的空时隙数,在锁存器的控制下,恢复得到原始数据。以16-DPIM为例,随机输入一组串行二进制数据,经过调制系统得到了16-DPIM信号;同样随机输入一个16-DPIM调制信号,通过解调系统恢复得到了原始数据。并在此基础上提出了一种新型的双幅度、定长DPIM调制方式,能更好地弥补DPIM符号长度不固定的缺陷。

无线光通信中DPIM的调制/解调研究与FPGA实现

为了满足无线光通信系统的低功率高可靠性需求,可在无线光通信系统中利用FPGA实现数字脉冲间隔调制(DPIM)。在研究了DPIM的调制原理基础上,运用Verilog HDL语言完成了基于FPGA的DPIM调制器与解调器设计,该设计通过改变随机存取存储器(RAM)模块的大小解决了DPIM中因时隙长短不固定所产生的问题。采用m序列作为输入数据进行仿真后,调制波形正确,解调出的数据无误,对DPIM调制器进行的硬件测试效果良好。

基于直接概率积分法的水下航行器随机动力响应高效分析

海洋是人类的资源宝库,随着海洋资源的不断发掘,海洋资源的探测与合理开发成为了当今世界各国广泛关注的热点,水下航行器的勘测活动也随之逐渐增多.然而,海洋环境具有极强的随机不确定性,给水下航行器的操作及轨迹规划带来了巨大影响.因此,准确预测随机海洋环境中水下航行器的随机响应特性具有重要意义.以无舵桨的新型水下航行器为研究对象,基于概率守恒原理,从随机积分的全新视角,建立了随机海洋环境中水下航行器的概率密度积分方程.在此基础上,提出了一种基于分块并行计算的直接概率积分法,该方法将水下航行器系统的控制方程与概率密度积分方程解耦,通过分块并行计算,实现了随机波浪激励下新型水下航行器的随机动力响应高效分析.此外,还将提出方法的计算结果与原直接概率积分法及蒙特卡洛模拟方法的计算结果进行了比较,进一步验证了提出方法的精确性和高效性.最终研究结果表明,海浪的有义波高和流动速度是影响水下航行器响应的主要随机因素.海浪有义波高和流动速度的增加会造成水下航行器偏离预定轨迹的概率显著提高.此外,较大的海浪流动速度还会引发随机跳跃现象,从而降低水下航行器的航行安全性.

可见光混合二维CAP-DPIM调制

为了提高基于白光LED的可见光通信系统传输性能,本文围绕提高频谱效率及可靠性展开研究,提出一种兼顾功率效率和频谱效率的混合调制方案。该方案采用无载波幅度相位调制(CAP)与脉冲间隔调制(DPIM)相结合,发送端在DPIM的脉冲时隙上加载直流偏置CAP信号(DCO-CAP),生成混合调制信号,接收端采用提出的修正硬判决检测算法及最大似然检测完成混合调制信号的串行解调。考虑室内环境光的影响,推导了基于Lambertian光照模型并在高斯信道下二维DCO-CAP-DPIM方案的误比特率(BER)及误帧率(FER)解析表达式,仿真实验验证了理论解析式的准确性以及提出的修正硬判决检测算法的有效性。对于8 m×6 m×3 m实验场景,通过数值仿真,分析对比了DCO-CAP,以及不同混合调制在相同频带利用率下的性能,结果表明:当频谱效率相同时,混合二维DCO-CAP-DPIM调制系统较单一调制可靠性提高2-12 dB。且调制参数相同时,基于硬判决的修正算法使系统可靠性提高5 dB。

大气无线光通信调制方式性能分析

在对三种典型大气无线光通信调制方式——OOK、PPM和DPIM的调制结构进行分析的基础上,结合大气无线光信道特点,分析比较了这三种调制方式的带宽需求、传输容量、功率需求和差错性能。理论分析与仿真结果表明,OOK方式实现简单,不需要符号同步,带宽需求最小,但功率利用率太低;PPM方式大大提高了功率利用率,但带宽利用率最低,而且需要符号同步;DPIM相比于OOK具有更高的功率利用率,相比于PPM具有更高的带宽利用率,而且不需要符号同步,应用于无线光通信系统具有显著的优势。

基于LED的紫外光通信调制方式研究

紫外光通信是一种具有很大潜力的短距离通信方式。针对基于LED的紫外光通信特点,详细分析了脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)的调制结构。并结合MATLAB仿真结果,以开关键控调制(OOK)为基准,系统比较了各种调制方式的带宽需求、平均发射功率和误时隙率等参数。最后结合紫外光通信的工程运用特点给出了分析结论。

大气激光通信中几种调制方式的性能比较

为选择适合大气激光通信的信道调制方式,对湍流信道下的大气激光通信系统中的OOK,PPM,DPPM和DPIM调制方式的包误码率(PER)和带宽性能进行了仿真分析.结果表明,DPIM的PER性能最好,PPM和DPPM次之,OOK最差.当调制参数较小时,PPM的带宽性能较好;当调制参数较大时,DPPM和DPIM的带宽性能较好.除OOK之外的3种调制方式需要的功率都较小.

光通信中几种调制方式的性能比较

无线光通信有多种调制和解调方式 :OOK作为一种最早的调制方式易于实现而被广泛应用 ,但与 PPM相比 ,它的功率利用率不高 ;PPM由于其功率利用率比较高而被广泛采用于无线光通信中。DPPM和 DPIM作为两种典型的新兴调制方式 ,由于它们的功率利用率和频带利用率都有较好的特性 ,有可能在未来代替 PPM.因此对用于无线光通信中的 OOK,PPM,DPPM和 DPIM几种调制方式的功率利用率、频带利用率。

紫外光通信调制方式的对比研究

紫外光非视距通信是一种新型的无线光通讯形式,近年来受到各军事强国越来越广泛的关注。详细分析了启闭键控调制(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)的编码结构,然后从带宽需求、平均发射功率、传输容量和差错性能等方面对各种调制方式进行了仿真对比。结果表明,DPIM调制比PPM具有更高的传输容量和更少的带宽需求,并且解调对同步要求较低,实现更简易,并结合紫外LED阵列将作为今后实用化紫外光源的发展趋势,DPIM调制在未来紫外光通信系统的应用中将具有更大的优势。

定时误差对脉冲间隔调制系统的影响分析

在分析脉冲间隔调制(DPIM)的差错性能时,一般都假设时隙同步脉冲定时是理想的,忽略了定时误差的影响,然而这并不符合实际情况。在给出信道模型和解调模型的基础上,详细分析了定时误差对 DPIM差错性能的影响,并推导了附加热噪声 APD 接收机下的误符号率.仿真结果表明,要保证正确的解调,定时误差必须只占时隙时间的一小部分,否则系统的差错性能将严重劣化。

LDPC码在无线光通信中的应用研究

介绍了无线光通信的信道模型及误码率,简述了LDPC码的编、译码方式,以此引出了LDPC码在无线光通信中的应用,并对应用中的不同调制方式进行了仿真比较。

ALC中RS码应用于FLPIM的差错性能分析

针对DPIM调制与RS码结合中的矛盾,分析了一种DPIM的改进形式—FLPIM与RS码结合的差错性能。结果表明,FLPIM峰值光功率相等时,在高斯信道中可获得约2-4dB的编码增益,在弱湍流信道中可获得约2-4dB的编码增益。

基于FPGA平台紫外通信系统的调制技术研究

基于紫外通信系统平台对应用于移动通信和光移动通信的调制方式开关键控(OOK)、脉冲位置键控(PPM),以及新兴的差分脉冲位置键控(DPPM),数字脉冲间隔调制(DP IM)进行了性能仿真,以OOK为基准,比较了四种调制方式的平均发射功率和需求带宽参数;同时对OOK、PPM和DPPM的调制解调方式进行改进和实现,无需进行字同步;基于搭建好的系统平台,实现了上述改进后四种调制方式的实现。