CNN-AE在超奈奎斯特无线光通信端到端系统中的性能

符号间干扰的存在使超奈奎斯特(faster-than-Nyquist, FTN)速率无线光通信系统的性能受到严重影响,针对此问题,提出了一种基于卷积神经网络自编码器的端到端通信系统来消除符号间干扰的影响并完成信号的恢复。针对超奈奎斯特信号非正交的特性,采用交替训练算法分别训练发射机和接收机权重,解决监督训练中模型输入输出数据尺寸不匹配的问题。在此基础上,分析了该系统在Gamma-Gamma大气信道中的误码率(bit error rate, BER)性能。仿真结果证明,与采用最大似然估计的传统系统相比,该系统的误码率性能在各种条件因素影响下都有不同程度的提高。当加速因子在Mazo限内时,该系统可以消除FTN成型和湍流信道带来的复杂混合码间干扰,其误码性能几乎与正交传输系统相等。

无线光通信一对多发射天线研究进展

无线光通信是一种新兴的通信技术,具有高速、大容量和安全性好等优势。然而,传统的无线光通信系统存在着单对单通信模式限制,无法满足多用户同时通信的需求。无线光通信中光学天线起着发射和接收耦合光信号的作用,一对多点发射天线可以拓展无线光通信的应用。对国内外一点对多点光学天线的发展进行总结,介绍了一对多光学天线的基本原理。对目前现有的几种一对多光学天线设计方案进行讨论。最后对该领域的发展趋势和未来发展方向进行展望。

6G无线多模态通信技术

该文综述了多模态通信作为一种能够同时交互多种模态形式的信息转移方式在不同应用场景下的重要性及其未来在6G无线通信技术中的发展前景。首先,将多模态通信分为3类,并探讨了其在这些领域中的关键作用。随后,针对6G无线通信系统可能面临的通信、感知、计算和存储资源限制以及跨域资源管理问题进行了深入剖析,指出未来的6G无线多模态通信将实现通感算存的深度融合和通信能力的提升。在多模态通信实现过程中,必须考虑多个环节,包括多发送端处理、传输技术和接收端处理等,以解决多模态语料库构建、多模态信息压缩、传输、干扰处理、降噪、对齐、融合和扩充等方面的挑战,以及资源管理问题。最后,强调了6G网络的跨域多模态信息转移、互补和协同的重要性,这将更好地整合和应用海量异构信息,以满足未来高速、低延迟、智能互联的通信需求。

宽带无线通信系统环境的电磁处理体系与方法

围绕系统性电磁处理,分析了近年来相关研究工作和进展,提出了基于辐射端点连接面为基准的电磁处理网络架构和基站终端多维辐射体等效辐射模型,以及面向正向电磁利用、反向电磁抑制的电磁互作用分析技术和面向空中电磁特性控制的测试技术等。仿真和测试表明,所提出的多频组网电磁频谱规划突破了多频带及大带宽难题,提高了频谱利用率和复杂环境的主动电磁调控能力;所提出的基本模型及计算方法,突破了受限空间中高效电磁计算预测以及电路天线一体化难点;室外场景重构测试建模提升了精准重现及多场景辐射一致性评估水平。16双极化探头均匀分布、支持4×4的多探头方法被3GPP 5G标准TR 38.827正式采纳。

无线通信技术在铀矿山的应用研究

随着网络技术不断发展,无线通信技术得到广泛应用,并受到铀矿山企业的高度关注。对多种主流无线通信技术的发展现状进行了分析,对常用的几种短距离无线通信技术进行了综合性能比较,阐述了现阶段铀矿网络建设情况;结合中国铀矿山工业设施分布特点及网络需求,选取Wi-Fi、GPRS、ZigBee无线技术在现场开展应用研究,实现了移动集控室自动控制、洗井车远程监控、井口装置泄漏报警、设备巡检信号的网络传输。

空中智能反射面辅助的无线供能通信网络轨迹优化研究

由于无人机(UAV)良好的机动性、可靠性和快速部署等特性,无人机搭载智能反射面(IRS)可以有效解决复杂无线场景中混合接入点和节点之间由于障碍物遮挡导致信息传输和能量传输效率低的问题。该文提出一种基于时间划分的空中智能反射面辅助无线供能通信网络架构,充分利用空中智能反射面的灵活性提高网络性能。该架构针对每一个时隙,采用先收集能量后传输信息方案实现能量和数据的分时传输。在满足节点能量收集阈值的前提下,建立一个联合空中智能反射面飞行轨迹、节点选择关联变量、时隙分配比率和智能反射面相位的多变量耦合优化问题。采用块坐标下降算法把原始优化问题分解为4个子问题分别进行求解。首先根据波束对齐原理求解出智能反射面最优相位的闭式解,然后通过引入辅助变量并采用连续凸近似方法使非凸问题转变为凸问题,最后利用交替优化算法迭代求解。仿真结果表明,该文提出的联合优化方案具有很好的收敛性能并可以显著提高系统平均吞吐量。

串联补偿无线电能传输变换器载波通信研究

无线电能传输(WPT)负载电压、电流等状态信息需送到原边进行闭环控制和监控处理,副边到原边的通信至关重要。首先介绍了电容调制的WPT系统拓扑和工作原理,电容调制与否使得系统拓扑发生变化,未调制时原、副边拓扑为串/串(S/S)结构;调制时原、副边拓扑为串/串并(S/SP)结构。调制电容的投切形成两种状态来传递通信信息,且该状态变化可以反映到原边电流上。其次采用幅移键控(ASK)解调电路对原边电流处理即可还原通信信号,为提高解调精度和抗干扰能力,对ASK解调电路进行改进。最后通过仿真和实验验证了方案的有效性,实验结果表明,该系统在100 W的运行功率、2~5 kHz的通信频率下,可以精准完成副边到原边的通信。

铁路应急场景下无人机通信感知一体化无线网络资源智能分配算法

面向恶劣自然环境下地面基础设施受损的铁路场景,该文提出一种无人机(UAV)通信感知一体化无线接入网络架构,实现对列车运行环境的实时感知及应急信息回传。考虑到无人机的续航能力有限,通过建立列车制动距离模型与无人机能耗模型,在满足信息回传通信性能与列车环境感知需求的情况下,联合调整无人机飞行速度和通信发射功率以优化无人机整体能耗。通过分析发现,该优化问题符合马尔可夫决策过程(MDP),基于此,提出一种基于深度双Q网络(DDQN)的无人机通信感知一体化无线资源智能分配算法解决上述问题。最后,该文对所提算法的收敛性能、无人机环境感知距离和无人机能耗进行了仿真实验。仿真结果显示,所提算法具有良好的收敛性能,在满足铁路应急场景环境感知及信息回传需求的同时,能够最大化无人机通信作业时长。

基于LoRa通信的无线发射台信号智能监测技术研究

为实现大面积无线发射台信号覆盖监测,有效地抵御监测过程中多径干扰和频率选择性衰减等干扰因素的影响,研究基于LoRa通信的无线发射台信号智能监测技术。在无线发射台发出信号后,转换成数字信号进行对比,识别出有效发射台信号后,通过级联型LoRa组网方式以及LoRa通信技术,将数据发送到服务器中存储,实现无线发射台信号的传输。利用循环位移因子对基带产生的Chirp信号完成调频扩频调制,扩展信号频谱,增强信号抗干扰能力以及传输可靠性,增强信号监测的效果。实验结果表明:该方法能够在距离LoRa终端设备2.5 km处依旧接收到发射台信号,丢包率为12%,能够准确地监测到无线发射台是否存在发射信号。

基于RSMA的无线光通信中预编码与功率分配研究

【目的】针对无线光通信(OWC)系统中应用速率分拆接入(RSMA)技术的资源分配问题,提出一种基于线性逼近的联合预编码矩阵和速率分配算法,以提高系统的可靠性和性能。【方法】采用变量转换和线性逼近的方法将非凸分阶函数转化为凸函数。通过联合预编码矩阵和速率分配算法,有效地分配系统资源,提高系统性能。为了求解最优解,采用连续迭代算法进行优化。【结果】仿真结果表明,文章所提出的联合优化方案显著降低了系统中断概率,并具有快速的收敛速率。这意味着所提方案能够在基于RSMA的OWC(RSMA⁃OWC)系统中提供更可靠和高效的通信性能。【结论】文章所提方案为OWC系统中的RSMA技术提供了有效的资源分配方法,提高了系统的可靠性和性能。进一步的研究应聚焦于RSMA⁃OWC系统的中断概率问题以及资源分配、预编码设计和应用扩展等方面的挑战。该研究为推动RSMA技术在OWC领域的应用和发展提供了有价值的参考。

基于大数据和无线通信的微耕机通信系统研究

介绍了微耕机通信系统总体结构和转向控制结构,基于MSP430F149微处理器、无线射频SYNF115发送模块和SYN480R接收模块,完成了微耕机通信系统硬件部分的设计,并结合软件部分实现了一套基于大数据和无线通信的微耕机通信系统。试验结果表明:无线遥控器可以实现对微耕机前进、停止、左右转向的控制,实际控制距离可以达到1.5km,验证了系统的可行性。

多径信道下无线通信系统性能分析虚拟仿真实验——以“无线通信”课程为例

信道特性直接影响通信的容量和质量。多径是无线信道的重要特性,分析多径特性,对基于多径信道特性进行无线系统性能评估、设计和优化具有重要工程意义。面向通信工程、信息工程专业本科生,文章介绍了多径信道下无线通信系统性能分析虚拟仿真实验的设计思想、主要内容、实施方案和评价方式。教学实践表明,实验有效激发了学生的学习兴趣,明显改善了教学效果,学生的实践能力和工程素养得到了显著提升。

无线光通信中大气湍流噪声测量研究

光信号的强度闪烁、光斑漂移、光束扩展、到达角起伏等大气湍流现象会影响光信号在大气中的传输性能。本文将这种闪烁效应看作是光通信系统传输中的乘性噪声,推导了大气湍流乘性噪声模型,并进行了实验测量研究。结果表明:按照晴天、雾霾天、雪天、小雨天、中雨天、大雨天及阴天的顺序,湍流乘性噪声对光通信的通信质量影响加剧,大气折射率结构常数逐渐增大,噪声信号的偏斜度与陡峭度随之增加,导致光强信号的衰落概率变大;同时随着信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)的增大,系统的中断概率逐渐减小;而在相同的SNR下,中断概率随着大气折射率结构常数的减小而减小。研究大气湍流噪声对无线光通信系统的影响具有重要的意义,它为大范围、高速的无线光通信技术带来重要的技术突破,对无线光通信技术的发展起到重要的作用。

无线紫外光MIMO通信系统信道容量估算方法

无线紫外光通信系统易受大气散射等因素的影响,导致通信信道容量估算准确率较低。为此,提出一种无线紫外光多入多出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)通信系统信道容量估算方法。根据信道特征,构建无线紫外光MIMO通信系统的信道容量估计模型,获取无线紫外光的单次散射传输特性,利用符号补码式的方法改进空时编码,设定高级检测器中符号的接收能耗,使每个符号保持在标准功率数值范围内,完成通信系统信道检测式编码。根据不同发射角和接收角计算无线紫外光通信的路径损耗比,通过泊松随机分布获得最终通信系统信道容量的估算结果。实验结果表明,所提方法的传输速率可高达8 Mbps,误码率始终低于10-3bit/s,估算准确率在90%以上,估计时间低于4 ms,估算效果好,可为通信行业发展提供理论依据。

无线通信实现固定式气体报警系统的开发及应用

本文针对炼钢厂固定式气体报警系统存在的问题,采用气体报警控制器+无线LORA+PLC+HMI构成的综合解决方案,研发出一种固定式气体报警系统,实现厂区所有气体报警器集中监控,及时发现报警和设备故障信息,极大地提高了现场作业的安全性,满足了厂部相关安全一级标准化要求。

“无线通信原理”实践课程设计

针对现有教学以课堂授课为主要形式的状况,该文对“无线通信原理”的实践课程设计进行了讨论。该课程以二维图像为输入输出的通信系统作为实验对象,该系统涵盖信源编码、信道编码、调制解调和信道等模块。通过学生自主设计,深化对信息传输基本流程和不同信道影响的理解,同时提高实践能力。相对于传统实践课程,该实践课程更注重整个通信系统的设计,并引入5G时代先进的低密度奇偶校验码技术,加深学生对通信系统的理解,并对传输性能有直观的体验,为无线通信实践型人才培养提供新思路。

无人机辅助无线供能通信系统优化算法研究

文章研究了无人机辅助无线供能数据收集系统的资源分配优化方案,其中无人机发送射频信号能量,装配能量收集电路的地面节点从无人机发送的射频信号中收集能量,并使用收集到的能量发送一定量的数据至无人机。针对此系统,通过联合优化能量传输区间、信息传输区间以及无人机在这两个区间的飞行速度和时间,在满足无人机数据收集约束条件下,最小化无人机飞行时间。文章建立的优化问题是难以求解的非凸优化问题,为求解此问题,将其分解为与能量传输区间和信息传输区间分别对应的且易于解决的两个子问题,并结合迭代优化方法,提出了一种高效的系统优化算法。仿真结果表明,与已有的基准方案相比,文章提出的无人机辅助通信系统优化方案可以显著地减少无人机飞行时间。

基于BPSK解调算法的随钻测量无线通信系统的搭建

地质勘测中,确保勘测数据的精准并能够随时根据钻井情况调整姿势是钻井工程的技术关键。当前国内外随钻测量系统通信技术主要是基于脉冲数据传输方案,这种技术传输性能弱、局限性大。引入随钻测量无线电磁传输技术解决钻井通信问题,基于BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制方案,对通信传输系统进行优化,并做通信实验测试。结果表明BPSK方案能很好提升信号宽带能力,传输速率达到100 bit/s,误码率<0.1%,有效解决载波问题,同时工频信号与噪声信号抗干扰能力进一步提升。研究内容对地质钻井平台精准控制具有较大意义。

基于迭代算法分析的无线通信信号识别研究

为进一步提升我国植保无人机通信系统的作业效率,基于迭代计算思维,针对其无线通信信号的识别与处理模块展开分析。以通信路径原理为基础,以通信信道资源识别、功率改进为切入点,搭建准确的通信迭代计算模型,进行特性分析与关联匹配设置,并展开整机通信作业参数试验效果验证。结果表明:基于迭代算法分析的无线通信信号识别与处理各模块功能运行稳定,信号时延率与信道误码率均相对降低,通信的识别准确率相对提升8.94%,整体通信综合效率提升至96.93%。此迭代算法分析准确,设计效果明显,对于类似智慧型农机装备的通信质量与通信效率提升有较好的参考价值。

基于数据简化与关键链路选择的无线通信网络存储加密

无线通信网络数据结构复杂,通信系统协议种类多、差异大,提取无线网络加密数据链路层和网络层特征存在的大量冗余数据,在数据存储过程中,加密代价高,加密效率低,为此研究基于数据简化与关键链路选择的无线通信网络存储加密。首先计算无线通信网络中需要加密的数据在尺度空间中的加密系数,以加密系数值为约束条件,简化需要加密的数据;其次利用链路可靠性分析的方法,选择关键链路,以可靠性为基础,简化需要加密的链路;最后通过设计非对称加密算法对简化后的数据和链路进行加密,设置非对称加密算法的公钥,进行非对称加密节点的分配,完成加密存储。实验结果表明:运用该方法能够在加密过程中获得更高的存储加密效率。