随机通信时延下传感器连通覆盖保持算法研究

随机通信环境下传感网络节点信息传输随机性较强,导致传感器网络的连通覆盖难以保持。为此,提出基于模拟二维分析的传感器连通覆盖保持算法。标记传感器感知范围内任意一个节点形成的感知圆,以该圆作为传感器对该节点的初步覆盖范围,分别计算该节点、相邻节点端与传感器端间接收到能量的起始时间,构建不同时延量对节点实际覆盖度、覆盖面积以及覆盖概率的影响模型。获取单节点与整个区域的覆盖范围重叠部分,根据串联覆盖路径连通覆盖法约束传感器节点,实现连通及覆盖的保持。设置通信时延为5 m/s和20 m/s,设计仿真实验。实验结果验证了所提方法受到时延环境的影响较小,且耗时更短,适应能力强,连通覆盖保持的范围更广。该方法具有实际应用价值。

干扰攻击下基于随机通信的多智能体系统一致性分析

实际应用中,多智能体系统可能在一定时间段内,受到恶意攻击者持续或间歇性的攻击,导致智能体间的通信信道被阻断.针对这一现象,假定智能体间的通信发生时间具有随机性,即通信时间间隔由确定性准备时间与随机通信时间段共同组成,以降低信息在通信过程中被恶意攻击的风险.通过采用三元控制方法和随机分析技巧,得到了干扰攻击下多智能体系统一致的充分条件.通过实例数值仿真验证了所得结果的有效性.

一种网络控制系统的随机通信逻辑设计与分析

针对网络控制系统的带宽约束问题,提出一种基于系统状态的状态依赖泊松过程决定的随机通信逻辑,并将其应用于一般结构的状态反馈网络控制系统.介绍了具有通信逻辑的网络控制系统的结构,建立了具有随机通信逻辑的网络控制系统模型.利用随机稳定性理论和带时倚强度泊松过程相关原理,进一步证明了系统保持均方渐近稳定的充分条件.最后通过仿真算例验证了结论的有效性.

二维片上网络局部均匀随机通信性能分析

作为对全局均匀随机通信二维片上网络性能分析的延续和深入,首先描述了全局均匀随机通信模式和局部均匀随机通信模式的数学模型,分析了二者的关系;然后用链路数表示通信成本,基于作者独立设计的片上网络路由与通信协议,分析了不同结构和规模各结构网络性能随局部通信概率变化而变化的规律,并依据几种结构的性能相互关系及结构特点对它们进行了简单分类.结果表明,全局均匀随机通信模式其实是局部均匀随机通信模式的特例,随着局部通信概率的增大,各种结构的网络性能逐步提高;相比较而言,四边形、三角形网眼Mesh网络及其变形结构更适合于在本地通信概率较小或者通信密集型的应用,而当本地通信概率较大或者通信强度较低的情况下应用六边形网眼Mesh及其变形结构、多环相切及其回绕结构可能会取得更好的综合性能.

基于随机通信逻辑的网络控制器设计

设计具有带宽约束的网络控制器,采用带时倚强度的泊松过程形成随机通信逻辑调度策略,实现系统状态的有限次更新,根据其马尔科夫跳变本质,基于更新时刻特性,协同设计控制器。仿真结果表明,引入随机通信逻辑能减少状态更新的次数,降低网络带宽对控制性能的影响,提高系统的动态性能。

随机通信半径下无线传感器网络中三维节点定位算法(英文)

在无线传感器网络三维节点定位问题中,节点通信半径是一个关键参数,通过这个参数,节点建立整个网络的连接度,以实现自身定位。大多数的定位算法中,这个参数通常被设定为一个常数,但这种假设有悖于事实,一般情况下这个参数很难控制,它受到很多因素的影响,比如检测区域中的障碍物阻隔,节点硬件设计的限制以及功率控制等。正是考虑到了这个特殊的问题,介绍了一种最优空间跳跃距离获取以及最优锚节点选择机制,而为了更好的模拟真实环境中的多变情况,每一个节点的通信半径都被设置为20 m至90 m之间的一个随机值。在最后,通过仿真结果,验证了文中提出的三维节点定位算法非常适合无线传感器网络中节点拥有随机半径的问题。

基于输出反馈的网络控制系统随机通信逻辑设计

针对具有丢包的网络控制系统被控对象状态无法直接测量的情况,设计了状态观测器,给出了一种基于状态依赖泊松过程决定的随机通信逻辑,应用于一般结构的输出反馈网络控制系统中.提出了具有随机通信逻辑的网络控制系统的结构,建立了网络控制系统模型,利用随机点过程理论分析了系统的稳定性,进一步证明了系统的均方渐近稳定性.仿真算例表明加入通信逻辑后,在保证系统稳定的情况下,数据发送次数明显减少,有效地减轻了网络负担.

具有随机通信时延的二阶多智能体系统的一致性控制

研究了具有随机通信时延的二阶多智能体系统的一致性控制问题。分别讨论了具有固定拓扑结构和变化拓扑结构两种情形下二阶多智能体系统在具有随机通信时延情况下的一致性问题。通过构造Lyapunov函数的方法得到多智能体系统的时延依赖稳定判据,并以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出了系统稳定的条件。最后,仿真和实验结果验证了研究所得结论的正确性和有效性。

二维片上网络局部均匀随机通信质量检测仿真

多径条件下的二维片上网络局部均匀随机通信信道容易受到扰动效应的影响,导致信道均衡性不好,二维片上网络通信质量不高,为了提高通信质量,提出基于波特间隔均衡调节的二维片上网络局部均匀随机通信质量检测方法.构建二维片上网络局部均匀随机通信的信道模型,采用大数据调度方法进行二维片上网络传输信号调制处理,结合抗干扰滤波算法进行二维片上网络局部均匀随机通信传输的干扰抑制,通过波特间隔均衡器进行二维片上网络局部均匀随机通信信道均衡控制,实现二维片上网络局部均匀随机通信质量检测.仿真结果表明,采用上述方法进行二维片上网络局部均匀随机通信质量检测的准确性较高,信道均衡性较好,提高了二维片上网络局部均匀随机通信的质量,降低了输出误比特率.

具有随机通信逻辑的网络控制系统稳定性分析

针对具有带宽约束的网络控制系统,讨论了在随机通信逻辑调度策略下系统的稳定性问题.将基于时倚泊松过程的随机通信逻辑引入系统中,建立了泊松强度与系统估计偏差之间的函数关系.利用随机点过程方法,证明了系统状态的更新时刻具有Markov特性,进而将系统转化为Markov跳变系统.利用随机稳定性理论,得到系统几乎处处稳定和均方渐近稳定的充分条件.仿真算例表明了该调度策略的有效性.

基于马尔科夫拓扑切换和随机通信干扰的连续时间多自主体系统的趋同控制

研究了基于不可靠通信网络的连续时间多自主体系统的趋同控制.自主体间的通信信道受高斯噪声干扰;不可靠通信因素导致的网络拓扑随机切换由马氏链刻画.为克服随机噪声和马尔科夫拓扑切换的影响,设计了随机逼近型趋同协议;基于马氏跳参数随机微分方程稳定性理论、代数图理论、连续鞅和马氏链理论,证明了多自主体系统实现渐近无偏均方平均趋同和以概率1平均趋同,分析了各个体所用增益函数的不同对趋同性的影响.

扩展ALOHA随机多址通信技术

在回顾ALOHA随机多址技术发展过程的基础上 ,着重阐述了新一代ALOHA随机多址技术—扩展ALOHA的基本原理 。

ALOHA随机多址通信技术——从纯ALOHA到扩展ALOHA

自７０ 年代以来， 随机多址通信技术取得了很大的进展， 在移动通信、卫星通信和计算机通信领域得到了广泛应用。本文在回顾ＡＬＨＯＨＡ 随机多址技术发展过程的基础上， 探讨了ＡＬＯＨＡ 的吞吐率与信道效率之间的关系， 阐述了新一代ＡＬＯＨＡ随机多址技术———扩展ＡＬＯＨＡ的基本原理，

基于多包接收的物理网络编码协同通信研究

针对一个簇内部或者簇之间的多个点对点通信的应用场景,提出了一种基于多包接收的随机物理网络编码协同通信技术。在MPR-OPNCC中采用了物理网络编码(PNC)和多包接收(MPR)机制,使得多个源节点能够在同一个时隙中进行广播,且目的节点能够从干扰的信号中检测出所要接收的数据。此外,MPR-OPNCC也是一种随机通信机制,中继节点能够根据目的节点的反馈信息判断是否需要协同传输。从分析结果看出,MPR-OPNCC与ONCC相比具有相同的系统中断概率性能,但在系统的频谱效率方面要高一倍。

具有随机时延的多智能体系统的一致性研究

文中研究了具有随机时不变通信时延的多智能体系统的一致性问题。假设系统拓扑是固定有向的强连通图,考虑多智能体系统中存在随机通信时延的情况,即各智能体之间的通信时延是以一定概率存在的,采用具有动态参考状态的一致性控制算法,通过变量代换,将多智能体的一致性问题转化为误差系统的渐进稳定性问题,然后再应用Lyapunov稳定性理论与随机分析方法推导出误差系统在该算法作用下趋于稳定的充分条件,并以线性矩阵不等式(LMIs)表示,即原多智能体系统在此充分条件下各智能体的状态能够达到一致。应用一个实例验证了所提出结论的有效性。

通信随机时滞条件下基于分布式模型预测的AUV编队控制

考虑水声通信随机时滞条件下AUV编队协同控制问题,提出一种基于分布式模型预测的AUV编队控制方法.首先,通过所设计的随机时滞通信同步策略,将异步状态信息转换为同步状态信息;然后,结合虚拟轨迹、状态预测、控制约束以及编队内AUV状态信息描述协同编队代价函数,将其引入局部滚动时域优化,实现编队控制目标,并利用李雅普诺夫理论验证编队控制器的稳定性;最后,将所提出方法与现有编队控制方法进行对比仿真,仿真结果验证了其有效性.

多网络约束下NNS分布式融合估计器设计

针对节点量测增益衰减、节点能量受限与系统模型不确定3种网络约束下具有随机通信时滞和非固定丢包率的组网导航系统(NNS)分布式状态融合估计问题,将增益衰减程度描述为统计特性已知的随机变量,将模型不确定描述为系统矩阵中的乘性有色噪声,将减小能耗描述为降低节点数据传输率。分别在邻节点端和目标节点端引入2种不同的线性编码器以解决丢包与时滞问题。建立丢包率与同时传输信息的节点数目之间的函数关系,将邻节点在过去有限个时刻的量测值进行线性编码后再传输,以补偿丢包与降低传输率导致的信息损失。目标节点把在同一采样周期内获取的来自同一邻节点的多个量测值按时间戳进行线性编码,以解决通信时滞导致的信息多余。基于2次线性编码建立增广系统模型,设计最小方差意义下局部无偏估计器,利用最优矩阵加权融合法得到全局融合估计器,推导得到融合估计误差协方差收敛的充分条件及次优传输率。通过算例仿真验证所提算法的有效性。

两态和三态多体纯态的度量和分类

基于多体纯态纠缠的度量方法,研究了两态两体和三体以及三态两体纯态纠缠的分类和度量.结果表明,在随机局域操作与经典通信(SLOCC)等价的意义下,纯态的纠缠方式可用所定义纠缠度的不同极大值来表征.通过仔细的计算和分析发现,两态三体和三态两体纯态各有三种SLOCC不等价的基本纠缠方式.最后将三态两体纯态纠缠度的计算与新近提出的熵积纠缠度方案进行了比较,并进行了讨论.