多系统兼容卫星导航接收机关键技术概述

随着各导航卫星的发展与完善,多系统兼容卫星导航系统的应用成为卫星导航发展的趋势,在对多系统兼容卫星导航接收机的设计中,导航系统的时空转换算法、快速选星算法、系统完好性检测等技术严重影响着导航接收机的性能。文中针对多系统兼容接收机设计中的一些关键技术,阐述了当前多系统兼容接收机的发展状况,并对未来多系统兼容接收机的研究重点进行了展望。

基于网络编码姿态监控体域网的容错性

由加速度传感器构成的姿态监控体域网被广泛应用于医学、运动等领域,其需要具备较高的通信可靠性,因此,姿态监控体域网的容错性是需要解决的关键问题之一。网络编码的冗余可以作为一种非常有效的错误恢复机制,在非常低的计算和硬件成本下大大提高姿态监控体域网的可靠性。本文提出在源节点和在中继节点进行网络编码的两种错误恢复机制。仿真实验结果表明采用网络编码后的网络纠错能力能提高90%左右,并且在单个中继出现失效的情况下,采用中继节点编码的网络仍然具有较好的错误恢复能力。

基于网络编码和ECC的无线体域网安全签名方案

针对无线体域网(WBAN)应用中人们关注的病患个人敏感数据在传输过程中容易受到攻击的安全问题,提出一种结合随机网络编码和椭圆曲线密码学(ECC)的安全签名方案。该方案首先在网络中引入随机网络编码建立多播网络模型,增加相同传输次数下的数据信息量;通过采用ECC算法对信息进行签名,保障病患相关生理信息的通信安全。该方案共有三个阶段,即创建、签名和验证阶段。理论证明了该方案是安全的,能够有效地对信息进行污染验证,并确定受攻击节点的位置。

基于网络编码的衰落信道频谱感知算法

针对传统认知无线电网络中频谱状态转换频繁和频谱检测时延长的问题,提出基于随机线性网络编码的累积和能量检测频谱感知算法。该算法在主用户信道中引入随机线性网络编码,利用网络编码对频谱的整形作用,使频谱状态转换稀疏,频谱结构更规律化,减小频谱检测时延,提高系统吞吐率。此外,针对传统累积和能量检测算法抗衰落性能差的问题,通过比较该算法在五种衰落信道下的检测时延和吞吐率,研究该算法的抗衰落性能。实验结果表明,在一定的虚警概率下,该算法有效降低了检测时延,提高了吞吐率及抗衰落能力,能够更好地适应复杂的衰落信道环境。

基于大数逻辑可译LDPC码的译码算法研究

本文提出两种基于可靠度的迭代大数逻辑译码算法,从以下两个方面降低译码复杂度：（1）校验节点使用伴随式信息处理,可节省外信息的计算操作;（2）变量节点使用伴随信息进行总信息的投票计数过程.结合非均匀量化技术,接收信号在判决门限附近获得更加精细的处理.此外,本文利用量化参数和列重比例信息对可靠度偏移方向和幅度进行了设计.仿真实验表明,本文提出的算法能够在很低的量化比特（3～4 bits）下有效工作,具有优良的译码性能和快速的收敛速度.

采用低秩与加权稀疏分解的视频前景检测算法

传统的鲁棒主成分分析模型能较好地解决视频前景检测问题.但是,若该模型的假设条件不能满足,算法性能会变差.针对此问题,本文提出了一种低秩与加权稀疏分解模型,通过对前景矩阵加权以增强其稀疏性.在建立加权矩阵的过程中,采用光流法获取每帧的运动矢量,以区分真实运动区域.其次,进一步提出一种增强模型,通过将加权矩阵作用于观测矩阵及背景矩阵,防止前景与背景的错误分离.实验结果表明,在无噪和有噪的情况下,提出的算法均能有效地分离监控视频中的前景和背景.

GPU并行加速的边折叠简化算法

针对目前串行的网格简化算法速度过慢,忽略模型细节特征的问题,提出一种基于GPU的边折叠网格简化算法。将三角网格模型划分为一系列强独立区域,采用二次误差测度计算边折叠代价,将独立区域内的所有强独立边中的最小折叠代价作为强独立区域排序值,取各个强独立区域中折叠代价最小的边并行地进行折叠操作。实验结果表明,该算法具有较快的简化速率,较好的细节特征保持能力,简化模型具有较好的拓扑连接关系和较小的几何误差。

IEEE 802.15.6中能量有效的无线体域网拓扑结构优化研究

提出一种无线体域网(WBAN,wireless body area network)的网络拓扑结构设计方案。该方案针对IEEE802.15.6标准的2跳扩展星型拓扑结构,建立基于混合整数非线性规划的能耗成本优化模型,通过调整中继节点的位置和数量,以及数据到汇聚节点的路由,获得优化的网络拓扑结构。实验结果分析表明,与Elias提出的EAWD(energy aware WBAN design)模型相比,所提出的方案能使网络能耗减少40.5%,网络时延平均降低52.4%,网络寿命提高了一倍。

应用残差总变分及低秩表示的视频去噪算法

为了有效地去除视频当中的高斯噪声和脉冲噪声,提出了一种新的视频去噪算法。该算法通过相似图像块组内的残差值总变分及低秩表示来同时探索图像块内的局部相似性以及图像块之间的相似性。首先,采用块匹配的方式在含噪视频中寻找最相似图像块并组合成图像块组;其次将每个相似图像组表达为一个低秩矩阵及一个稀疏矩阵之和,并同时强调低秩矩阵内的残差总变分范数最小化;最后,通过求解最优化问题获得最终的低秩矩阵,即恢复出的图像块组数据。实验结果表明,本文的算法能够有效去除视频当中含有的高斯噪声和脉冲噪声。与同类算法相比,能够获得显著的峰值信噪比提升。

瑞利信道下基于广义阈值函数的LDPC译码算法

现存的LDPC译码算法,其节点处理依据主要遵循大数逻辑准则和完全处理准则,对应的阈值参数一般是固定不变的,在性能和复杂度之间的均衡不够灵活.本文首先提出一种广义阈值函数,能应用于大多数基于可靠度的二元LDPC译码算法.通过调整阈值参数,可方便地控制参与迭代处理的节点队列.其次,本文提出一种基于伴随式和星座映射信息的非均匀量化译码算法,可进一步降低复杂度和存储负荷.实验结果显示,在瑞利信道下,本文算法能够在较低的量化比特下获得优良的译码性能;结合广义阈值函数,只有约30%的变量节点参与迭代运算,译码复杂度可显著降低.

北斗信号捕获算法研究概述

北斗卫星导航系统,是我国研制的卫星导航系统,该系统可以提供精准的位置、速度和时间信息,对国防及民用生活具有重要意义。信号捕获在导航定位中占据重要的位置,直接影响到基带信号的后续处理。研究者们对北斗信号的捕获方法展开了大量的研究,但针对捕获算法的系统分类和概述较少。基于此,文中对国内外目前现有的捕获技术进行整理和综述,按照传统捕获、高灵敏捕获两个标准进行概括,并基于仿真实验分析和对比了不同捕获方法的性能。最后指出了目前捕获技术存在的主要问题以及需要克服的技术难点。

直升机载雷达频域成像算法

直升机载雷达具有全视域成像、重访周期短等优点,能有效保障直升机等旋翼飞行器的低空飞行安全.针对现有的成像算法存在方位向失配问题,提出了直升机载雷达频域成像算法,通过对直升机载雷达回波进行频域特性分析,从而获取二维精确频谱,并构建频域校正函数和匹配函数,实现回波数据的匹配成像.仿真实验验证了文中算法的有效性.

基于硅十字缝隙波导结构的偏振无关微环型谐振腔的设计与模拟（英文）

分析了硅基十字缝隙波导(SCSW)偏振敏感的原因,计算了不同偏振态下SCSW的有效折射率和单模工作条件,分析发现通过合理的设计单模SCSW的结构,可以达到偏振不敏感。提出并模拟了基于SCSW的具有偏振无关特性的微环形谐振腔。该谐振腔的半径为3.7μm,偏振无关的工作区域大约64 nm,自由光谱范围大约35 nm。