泊松点距离约束下无人机辅助地面应急网络覆盖性能研究

在用户数量激增的应急通信场景下,为保证地面用户的通信质量,提出了基于距离约束的用户自适应接入方案。首先采用泊松点距离约束策略(Poisson Point under Distance Constraint,PPDC)对无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)的位置进行建模,避免无人机区域重叠带来的干扰问题。其次,引入基站负载传输协议(Base Station Load Transfer Protocol,BSLTP),当接入基站的用户数量超过给定阈值时,超载用户由无人机提供服务。此外,分别分析了地面基站和无人机的覆盖性能,得到了系统整体覆盖概率,并研究了无人机高度、覆盖半径、激增用户密度对网络覆盖性能的影响。最后,通过仿真验证了理论结果的正确性,且所提部署方案能够有效提升网络覆盖性能。

近似最近邻归约问题在泊松点过程上的再研究

在已发表文献中,研究了基于图灵归约求解ε-NN的问题,即给定查询点q、点集P及近似参数ε,找到q在P中近似比不超过1+ε的近似最近邻,并提出了一个具有O(logn)查询时间复杂度的图灵归约算法,这里的查询时间是调用神谕的次数.经过对比,此时间优于所有现存的归约算法.但是已发表文献中提出的归约算法的缺点在于,其预处理时间和空间复杂度中有O((d/ε)^(d))的因子,当维度数d较大或者近似参数ε较小时,此因子将变得不可接受.因此,重新研究了该归约算法,在输入点集服从泊松点过程的情况下,分析算法的期望时间和空间复杂度,将算法的期望预处理时间复杂度降到O(n logn),期望空间复杂度降到O(nlogn),而期望查询时间复杂度保持O(logn)不变,从而完成了在已发表文献中所提出的未来工作.

基于泊松点过程分布的多蜂窝协作系统中干扰对齐技术研究

在多蜂窝MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)协作通信系统中,该文研究了基站站点服从泊松点过程(PPP)分布时,协作基站(BSs)和用户对采用干扰对齐技术的中断概率和网络吞吐量性能,推导了完全信道状态信息(CSI)和部分CSI两种情况下的上述性能的解析表达式,并分析了系统性能与协作参数的单调关系。仿真分析发现:在完全CSI情况下,网络吞吐量随着基站密度、协作基站数、天线数的增加而增加;在部分CSI情况下,由于综合考虑了信道训练和有限反馈带来的资源开销以及量化CSI引入的信道失真,存在一个使网络吞吐量最大的最优协作基站数,当天线数较少或用户移动速度较小时,应有较多的基站参与协作,当天线数较多或用户移动速度较大时,应适当减少协作基站数。

泊松过程单变点模型的贝叶斯参数估计

利用泊松分布和二项分布的关系,通过引入潜在变量得到了泊松过程单变点模型比较简单的似然函数.得到了未知参数的满条件分布,对满条件分布进行了Gibbs抽样,基于Gibbs样本对参数进行估计.随机模拟试验的结果表明贝叶斯估计的精度较高.

基于齐次泊松点过程的无线传感网络分布估计

提出了一种基于齐次泊松点过程的无线传感网络分布估计方案.首先假设在传感器之间有一个衰落的无线通道和融合中心,描绘出在不同的场景中出现的分布式估计中断.为了实现连贯的传感器传输,假设一个最优的最大合并比,并导出中断概率封闭的表达式;然后,基于部分信道状态信息,利用衰落信道相位对其进行扩展,再结合各种路径损耗模型,导出中断概率的范围.仿真结果验证了分析方法的可行性和可靠性.

泊松点过程的若干大偏差估计

本文给出泊松点过程下列三种极限行为的大偏差估计：（１）高密度情形；（２）低密度情形（Ｓｃｈｉｌｄｅｒ定理在泊松情形的翻版）和（３）标度变换下极限情形。

基于速度空间内泊松过程的PIND采样值统计规律研究

对粒子碰撞噪声检测(PIND)试验中的颗粒碰撞电压信号采样后,研究了采样数据所对应的参数在样本量增加后的变化趋势,结果表明20 mV以上采样值的平均值趋稳,表现出某种统计规律。考虑颗粒碰撞过程的随机性和速度衰减趋势后,提出了将速度变化过程视为速度空间内的泊松过程的假设,并由此推测20 mV以上采样值符合指数分布,对于多种颗粒类型、颗粒位置及试验频率等因素的组合,由该推测得到的指数分布概率密度与采样数据对应的概率密度均相符,表明假设及其推测成立,并探讨了指数分布的λ与各因素的关系。得到的统计模型及所用方法对颗粒碰撞过程、多余物特征等方面的研究具有启发意义。

基于双变量泊松点过程的无线Ad Hoc网络的保密广播传输容量分析

本论文利用双变量泊松点过程对无线ad hoc广播网络和非法窃听网络共存的网络场景进行建模,运用随机几何工具,研究了无线ad hoc网络的保密广播传输容量,其定义为未发生窃听中断的广播发送节点密度、广播发送节点的相邻接收节点数量的平均值与保密速率的乘积.针对一般衰落和瑞利衰落信道条件,论文推导了造成保密中断的相邻窃听节点数量的平均值和保密广播传输容量的表达式.分析结果表明,与不存在相关性的网络场景相比,广播网络和窃听网络间的相关性会带来的保密广播传输容量的损失.

基于3维泊松点过程理论的无人机协助的异构网络模型及其性能

针对紧急热点场景中的基站缺乏灵活性问题,提出基于泊松点过程的无人机协助的异构网络模型.为了准确反映真实场景,假设宏基站在地面2维分布,无人机作为小基站在空间3维分布,地面用户通过最大接收功率级联准则选择通信基站.仿真分析性能参数间的定量关系,结果表明:相对于2D,3D模型,该文模型能更精准地描述覆盖概率;使用多个低功率的无人机小基站协助地面基站通信,能改善整个网络的覆盖性能;部署网络时需对路径损耗做适当选择.因此,该文模型具有有效性.

马尔科夫调制泊松点过程的熵率和相互信息率

显示地导出了一类连续时间参数隐马尔科夫模型-马尔科夫调制泊松点过程(MMPP)的熵率和相互信息率.模拟研究表明这类隐马尔科夫模型参数的最大似然估计的精度和效与观测过程和隐过程之间的相互信息率密切相关.一般地,相互信息率可作为MMPP中各个混合分量广义距离(或差别性)的一个度量.

基于U型统计量的泊松过程参数变点检验

在至多只有一个变点条件下,研究泊松过程参数变点的假设检验问题。运用U型统计量构造检验统计量,证明该检验统计量的极限分布为第一型极限分布,从而确定变点存在判定依据。最后,在变点存在情形下,给出参数变点位置的估计。

三维泊松方程的七点差分格式

泊松方程在地球物理中的应用非常广泛,随着三维勘探的展开,三维泊松方程的快速、精确求解变得越来越重要。本文用有限差分方法推导出长方体域的三维泊松方程的七点差分格式,及其边界条件的差分格式,并对满足第一类边界条件的七点差分格式进行求解,详细推导了七点差分格式的求解过程。

截尾平稳泊松过程及泊松流的分布

本文分析了区间［０，＋∞）上强度为λ（常数）的泊松过程的性质，提出了另一类新的模型———截尾平稳泊松过程，得出了截尾平稳泊松过程的性质及泊松流的分布．

带复合泊松跳扩散模型的点波动率门限估计量的渐近性质

本文研究了带复合泊松跳扩散模型的点波动率门限估计量的渐近性质.利用门限方法和核函数技术,构造并证明了此模型点波动率估计量的渐近正态性.同时,应用Grtner-Ellis定理及大偏差中的Delta方法,得到了估计量的中偏差原理.

基于空间Poisson点过程的无人机异构网络中断性能评估

考虑无人机空间分布特性给城市热点区域网络部署与设计带来的挑战,基于随机几何理论构建了空间无人机异构网络框架。首先,通过三维部署空中小基站和二维部署地面宏基站的方式对网络进行混合干扰建模,借助最大偏置接收功率级联准则来实现各基站的负载均衡;此外,考虑无人机通信特性,将空对地信道假设为Nakagami-m衰落模型;最后通过用户与各基站的级联概率以及通信距离的分布得出网络中断概率的数学解析表达式。仿真结果表明,三维密集部署无人机的方案可以更加真实地反映无人机热点服务场景下的中断性能,同时,适当设置偏置因子和提高无人机密度可以有效改善网络性能。

基于泊松硬核过程的两层异构蜂窝网络近似覆盖率分析

文章对两层的异构蜂窝网络的覆盖率进行了分析,其中宏基站采用泊松硬核过程进行分布,微基站采用泊松点过程进行建模分布.选择最大信号干扰噪声比基站的接入方案,采用基于泊松近似信干比方法,推导出了泊松硬核-泊松点过程两层异构网络的覆盖率,通过仿真分析了影响网络性能的因素,并验证了理论分析的正确性.最后与两层泊松点过程网络的覆盖率性能进行了对比分析,发现该异构网格比泊松点过程异构网络更适合对实际基站进行部署.

基于马尔科夫过程的半导体激光器空间辐射可靠性分析

通过对半导体激光器辐射效应的分析,得到了器件在空间环境中的损伤规律和退火规律。根据辐射效应的特点,将器件的性能退化表示为泊松过程与指数过程的结合,建立了基于马尔科夫过程的可靠性模型,利用一步概率转移矩阵获得了故障概率分布函数、可靠度函数以及平均故障前时间的计算方式。根据已有数据,对半导体激光器在空间辐射环境中的性能退化过程进行了仿真,得到了总测试时间为100 000h时器件的故障概率分布曲线,计算得出平均故障前时间约为42 758.9h,此时器件可靠度为0.451。分析了不同时间条件下器件的状态概率分布律,结果符合器件性能退化的一般规律,能够描述出器件的失效过程。

汽车保险的聚合理赔的簇生点过程模型

文章讨论多车辆相撞事故的聚合理赔问题,并将保险中的聚合理赔的经典风险模型——复合泊松过程模型做了推广,建立簇生点过程模型. 以概率母泛函为工具,给出了在(]t,0内理赔总量的均值与方差,并说明了它在应用上的意义.

可数状态空间的平均成本马氏决策过程

具有可数状态空间的马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP)在平均准则下,最优(平稳)策略不一定存在.本文研究平均准则可数状态MDP中满足最优不等式的最优策略.不同于消去折扣(因子)方法,利用离散的Dynkin公式推导本文的主要结果.首先给出遍历马氏链的泊松方程和两个零常返马氏链的例子,证明了满足两个方向相反的最优不等式的最优策略存在性.其次,通过两个比较引理和性能差分公式,证明了正常返链和多链最优策略的存在性,并进一步推广到其他情形.特别地,本文通过几个应用举例,说明平均准则性能敏感的本质.本文的结果完善了可数状态MDP在平均准则下的最优不等式的理论.

基于泊松网络的可见光信道建模与信干噪比计算

Poisson随机网络是近几年来常见的无线网络及信道建模工具之一,它能够将网络建模为空间中的泊松随机过程场。利用Poisson随机网络对可见光信道进行建模,详细推导了信道的平均信干噪比的近似解析表达式,并且通过数值仿真验证了其正确性和有效性。从仿真结果可以看出,当近似条件得到满足的情况下,使用实际SINR计算得到的曲线和使用文中给出的SINR近似估计得到的曲线几乎完全重合;当近似条件不满足时,估值和真实值存在一些误差,但是曲线的趋势基本相同。这一工作为进一步研究可见光通信的网络容量、中断概率和覆盖概率等重要性能打下了基础。