基于FPGA的电子设备运行数据智能采集系统

由于传统系统在实际应用中数据采集速率较低,且丢包率较高,无法取得预期的数据采集效果,提出了基于可编程阵列逻辑(Field Programmable Gate Array,FPGA)的电子设备运行数据智能采集系统。采用客户机和服务器(Client/Server,C/S)结构构建系统架构,将系统划分为应用层、逻辑层、数据层3个部分。系统硬件方面对数据采集器与FPGA进行选型与设计,利用FPGA控制数据采集器实时采集电子设备运行数据;系统软件方面设计了数据传统功能模块与数据智能采集功能模块,实现系统设计。实验证明,设计系统的数据采集速率比值在9.5以上,丢包率在0.5%以下,在电子设备运行数据智能采集方面具有良好的应用前景。

实时视频传输的反馈拥塞控制策略

提出了的视频实时传输体系结构,采用基于实时传输协议()和实时传输控制协议()的反馈拥塞控制算RTP/UDP/IPRTPRTCP法,控制发送端视频编码器输出的比特率,以使得整个基于的网络视频传输系统既能充分利用网络带宽又不引起网络拥塞,从而减少时IP延,降低丢包率,为视频数据的接收者提供一个较好的图象质量。

分辨率实时可调的无线图像传感器节点设计与试验

针对目前用于农业图像获取的图像传感器节点分辨率偏低、分辨率固定不可调的现状,设计并实现一种分辨率实时可调的无线图像传感器节点。节点的硬件平台由ARM处理器S3C6410和CMOS图像传感器OV5642组成,并集成了Wi Fi模块和4 G模块。设计了太阳能供电系统为节点供电。采用嵌入式Linux搭建节点的软件平台,设计了基于驱动层和应用层协作、多线程并发的分辨率实时调整算法,并在应用层实现了分辨率实时调整、图像采集、图像压缩和无线传输等功能。为了验证节点的性能,将节点部署在农田进行了长时间的测试试验。测试结果表明,节点具有7种不同的分辨率,最高可达500万像素,更重要的是它在工作过程中可接收远程用户的指令,实时调整分辨率,进而采集不同精度的农作物图像,并远程传输到服务器端。试验表明所设计的节点可满足用户获取不同精度农业图像的需求。

基于IPv6的电力线载波通信分片独立的重传机制

将IPv6技术应用于智能电网的电力线载波通信网络中,有效降低丢包率是亟待突破的技术难题。为此,提出一种电力线载波通信网络中IPv6报文分片独立的重传机制,综合载波信号强度和路由跳级数进行分片重传路径抉择,通过分片重传请求获取丢失分片的信息,并利用分片重传响应实现对丢失分片的重传。在重传分片过程中,选择的传输路径相互独立。搭建了电力载波通信配电网Mesh拓扑结构测试平台,测试结果表明该分片独立的重传机制能够有效减少通信中IPv6数据包的丢包数量,从而提高了电力载波IPv6的通信可靠性。

一种基于蚁群优化的WSN拥塞控制算法

针对无线传感器网络中由于拥塞引起的丢包和能量过度消耗等问题,提出了一种基于蚁群优化的拥塞控制算法以减轻WSN中的拥塞和改进网络性能。该算法充分考虑了给定时刻WSN的拥塞状况,分成三个阶段在源节点和sink节点间寻找一条最佳的路径,并及时地消除拥塞。仿真实验结果表明,该算法在网络吞吐量、丢包率、时延和能耗方面具有较好的综合网络性能。

考虑丢包特性的无参考网络视频质量评估模型

针对相同丢包率条件下不同的包丢失集中度对视频质量影响不同的问题,提出一种考虑丢包特性并且不需要对视频解码的无参考网络视频质量评估模型.首先依据码流信息在压缩域计算视频的时域复杂度,然后在压缩域计算包丢失集中度和包丢失率对视频质量的影响因子.考虑到人眼视觉系统的空域掩盖效应和时域掩盖效应,进而提出由于丢包引起的视频质量下降的视频质量评估模型.该模型不需要对视频进行完全解码,具有资源开销小、实时性好的特点,适合对实时传输的视频流进行质量评估.实验结果表明,使用该视频质量评估模型测得的视频包丢失质量评分与其主观质量评分有很好的一致性,相比于国际标准G.1070中的丢包视频质量评价模型,无参考网络视频质量评价模型与主观质量评价的相关性平均提高了6.18%.

基于补偿因子自适应的NLMS多媒体播放算法

基于线性预测的媒体播放算法由于其复杂度低、易实现,在网络多媒体应用中大量使用,其中采用最小均方差估计的NLMS算法精确度较高.首先对NLMS算法和改进的NLMS算法进行了分析,针对算法中补偿因子因网络抖动剧烈而导致补偿过大的问题,提出了β因子自适应的NLMS算法,采用补偿因子系数β随网络变化以及预测误差情况自适应调整的方法,对NLMS算法作了进一步改进,明显地减小了端到端延迟均值和丢包率.试验结果验证了算法改进的有效性.

异构网络中贪婪资源分配策略的研究

针对当前异构网络中多种业务并存的现状,提出了一种可应用于由移动微波存取全球互通和通用移动通信系统组成的异构网络中考虑切换业务优先的贪婪资源分配策略,并通过网络中的呼损率验证了该策略的可行性;接着,在NS2环境下将该策略与公平资源分配策略在资源利用率、分组丢失率方面进行了比较。仿真结果显示,新策略可以提供良好的服务质量,前者的资源利用率和分组丢失率比后者分别改善了13%和14%左右。

基于延时及带宽约束的组播路由算法

本文分析了网络中基于延时和带宽受限的组播路由优化问题 ,提出了一种新的启发式算法 ,并进行了实验和分析。文中构造的路由方案成功地解决了当网络中存在多组组播通信时的QoS路由选择问题。此方案不仅保证了组播业务所需的带宽、端到端延时 ,减小了丢包率 ,而且有效地控制了算法的复杂性并可适用于大规模的网络中。

一种基于多媒体流分层组播的拥塞控制策略

论文针对当前多媒体流分层组播中的拥塞控制方案的不足,提出一种基于接收者驱动的TCP友好且自适应的拥塞控制策略,它利用TCP吞吐量模型和改善的“RTP/RTCP”协议计算出接收端的TCP友好接收速率,接收者根据历史记录并结合当前网络带宽选择“加入”下一层组播组的最佳时机,从而避免了过于频繁的“加入”测试易造成网络拥塞的缺陷。文中给出了详细的实现方案,且在实际系统中运行后表明该策略达到了预期效果。

基于自适应遗传算法的SVC非均等错误保护算法

为提高可伸缩视频编码(SVC)在丢包的网络传输环境下的抗误码性能,提出了一种基于自适应遗传算法的SVC非均等错误保护算法。首先针对可伸缩视频编码的网络抽象层单元数据包头的特点,设计了一种新的网络抽象层单元的封装方案。然后将前向纠错编码的校验位在各层的分配转化为多约束条件下的优化问题,再引入惩罚函数将多约束优化问题转化为无约束优化问题,进而采用自适应遗传算法进行求解。仿真实验结果表明,与目前典型的非均等错误保护算法相比,该算法使重建的可伸缩视频编码的峰值信噪比的平均值提高了0.8 dB^1.95 dB,并有效提高了可伸缩视频编码在接收端的解码速度和重建质量。

OBS分片机制中分片比例的性能分析

光突发交换(OBS)网络中,突发分片是有效地解决突发竞争、提高网络性能的一种重要措施,通过对OBS中分片技术的分析,对比了各种突发分片比例对分片机制下OBS网络的丢包率性能影响。仿真表明:当网络处于通常负荷强度时,平均分片比例可使分组的丢包率最低。

光码标签交换网络边缘节点FEC的研究

构建了光码标签交换网边缘节点的结构,结合光码分复用技术提出了转发等价类(FEC)分组结构的设计方案。分组结构适合变长数据分组的传输,在核心节点能够实现对标签信息的可并行处理,提高了处理效率。在此基础上,针对开销比对网络传输性能的影响,对FEC结构中的各参量与开销比的关系进行了仿真研究;采用了固定时隙算法对数据分组进行封装,对到达率和封装时延与分组丢失率的关系进行仿真分析。

基于Netfilter的被动测量方法

给Linux内核和iptables打补丁,在iptables的过滤表中添加PROMISC规则链。基于这个原理,设计和实现了一种网络被动测量方法,通过和用户层网络测量程序相比较,该方法提高包捕获效率,降低丢包率。

矿井应急通信无线中继节点配置算法研究

采用多个无线中继节点接力组成线型链路的关键是中继节点的配置问题.文章分析了等距离、等RSSI和等丢包率3种经典的中继节点配置算法,提出了综合考虑距离、RSSI和丢包率的RSSI-PLR算法.通过仿真比较证明,RSSI-PLR算法能在节点数量受限时,保证两个端节点之间的距离和丢包率达到最优要求.

一种适用于多媒体数据流的拥塞控制算法的研究与应用

随着基于Internet的多媒体应用的不断增长,尽力而为的TCP/IP协议已经难以满足应用的需要。该文就如何能够获得更好的多媒体流的传输效果进行了研究。在对传统算法进行分析和参考有关算法的基础上,阐述了一种适用于多媒体流的拥塞控制算法,并将其应用于一个实际的系统中,取得了预期的效果。

2.4 GHz宽带圆极化微带天线的研究与实现

针对当前已有圆极化微带天线有效带宽窄、尺寸大等缺陷的现状,设计了一种应用于2.4GHz无线传感网络的宽带圆极化微带天线.采用AnsoftHFSS建立了天线的模型,并对其主要结构参数进行了仿真分析,最终推导出了天线的最优结构参数.最优结构参数下的仿真结果显示,天线的-10dB阻抗带宽达到了63.5%,3dB轴比(axialratio,AR)带宽达到了17.5%.同时,采用矢量网络分析仪对天线实物进行了回波损耗测试,测试结果与仿真结果吻合.最后,将设计的天线加载到CY2420通信节点上进行通信性能的测试,测试结果表明:加载了该宽带圆极化微带天线的节点在150m处的平均丢包率为0.36%,且天线任意方向下的丢包率基本相同.从测试结果可以看出该天线具有良好的圆极化特性和实用特性.

基于队列长度和时延约束的异步OPS权重调度

分组调度在异步光分组交换(OPS)节点中起着重要作用,一种智能的调度算法能减小分组的丢失率,增加节点的吞吐量,从而提高服务质量。文章提出了一种基于队列长度和时延约束的解决队列中分组"饿死"和时延问题的权重调度算法。算法通过计算队列长度和分组在队列中等待时间确定调度的权重值,以减小分组在核心节点处的资源竞争和等待时延,调度器计算每个输入端口的N×K个虚拟输出队列的权重值并调度最大权重值队列到可用的输出信道上。分析和仿真结果表明所提的权重调度算法具有高吞吐量和低分组丢失率特点。

异步光分组交换的光电混合队列及调度

研究了以光纤延迟线作为主要的常规缓存,以电存储器作为辅助缓存的光电混合缓存的光电混合缓存结构,并用改进的FF-VF算法调度冲突的分组,达到改善长度可变光分组交换的分组丢失率目的。分析和仿真结果都表明,光电混合缓存和改进的FF-VF算法能改善可变长光分组交换在负载较高时的分组丢失率性能,并减少光纤延迟线的数目。

基于测量的接纳控制方案比较研究

基于测量的连接接纳控制 ( Measurement- based Connection Admission Control,MBCAC)通过实时的业务流测量从而对新连接请求做出接受与否的决定 .MBCAC无须事先了解业务流的流量模型并能根据通过测量得到的数据动态适应网络负载的变化 ,所以近来受到了重视 .分析了与接纳控制有关的问题 ,提出了一种新的 MBCAC分类方法 ,并通过实验比较了几种 MBCAC方案的实现复杂性、可扩展性和带宽利用率等 .同时 ,实验结果也显示出了通过测量汇集流的信息计算有效带宽的方法可以在保证服务质量 ( Qo S)的前提下得到较高的网络资源 (带宽 )