移动通信课程实验教学改革与平台建设

针对移动通信技术的飞速发展以及实验教学的相对滞后,探索一种将理论与实践相融合的教学体系。在有效利用现有实验资源的基础上,提出了搭建移动通信实验三平台的基本实验体系的构想,即原理级验证实验平台、仿真级创新实验平台、工程级设计实验平台,内容涵盖了理论验证、关键技术仿真、通信工程系统实训。通过完善理论与实验教学体系,逐步强化学生的通信工程意识及工程技能。

移动通信系统无源定位性能分析和比较

针对无源定位系统的特点和GSM,CDMA移动通信系统信号结构,详细分析了2种移动通信系统环境下实现对低空飞行目标无源定位的关键指标和主要技术参数,介绍了移动通信系统实现低空飞行目标无源定位存在的难点-作用距离、直达信号抑制、同步精度、几何精度因子等,对存在的难点给出了增加积累时间和目标运动模型辅助粒子滤波算法等解决建议。

卫星移动通信系统短突发结构信道估计方案

为改善卫星移动通信系统的短突发帧结构的信道估计性能,分析卫星移动通信链路结构,综合考虑卫星移动通信信道估计方法,提出了一种基于软判决反馈的信道估计方案。通过对基于训练序列信道估计的判决结果进行反编码,利用统计判决结果剔除偏差值较大项,进行信道软判决估计,其软硬件实现复杂度和处理延迟在可接受的范围内。仿真结果表明,该方案使卫星移动通信系统解调性能在低、高速莱斯信道下得到较大提高。

卫星移动通信终端高速移动环境下信道估计方案

卫星移动通信系统在高速移动环境下,由于信道衰落变化较快,基于线性插值的信道估计方法性能损失较大。文章提出采用基于最小均方误差准则的插值方法,充分利用了信道的统计特性,仿真结果表明基于最小均方误差准则的插值方法在信道估计误差和信号解调译码后的误帧率方面上得到较大提高。

一个适用于移动通信系统的高效双向认证和密钥协商协议(英文)

提出了一个基于公钥加密的无线双向认证和密钥协商协议,解决了无线通信中的身份认证和密钥协商问题。该协议只需两次通信即可完成,且只需进行很少量的信息传输,具有结构简单、运算量小、执行效率高等特点,特别适用于计算资源有限的移动用户,具有较高的实用性。

卫星移动通信中利用Chirp信号的时频同步算法

卫星移动通信中信号受到多普勒效应和阴影衰落效应的影响,导致信号变化快且很微弱,对系统接收性能影响很大。提出一种用于卫星移动通信终端下行链路时频同步新算法。根据本地扫频信号与接收Chirp信号相关后峰值频率变化规律来进行定时捕获,同时实现了频偏估计。通过仿真和分析,给出了不同信噪比环境下,利用Chirp信号进行定时捕获和频偏估计的性能。结果表明,在阴影衰落导致的信噪比很低和高速移动导致的多普勒频偏的情况下,定时捕获性能优越,频偏估计性能很好地满足系统要求。

基于自适应梯度压缩的高效联邦学习通信机制研究

针对物联网(IoTs)场景下,联邦学习(FL)过程中大量设备节点之间因冗余的梯度交互通信而带来的不可忽视的通信成本问题,该文提出一种阈值自适应的梯度通信压缩机制。首先,引用了一种基于边缘-联邦学习的高效通信(CE-EDFL)机制,其中边缘服务器作为中介设备执行设备端的本地模型聚合,云端执行边缘服务器模型聚合及新参数下发。其次,为进一步降低联邦学习检测时的通信开销,提出一种阈值自适应的梯度压缩机制(ALAG),通过对本地模型梯度参数压缩,减少设备端与边缘服务器之间的冗余通信。实验结果表明,所提算法能够在大规模物联网设备场景下,在保障深度学习任务完成准确率的同时,通过降低梯度交互通信次数,有效地提升了模型整体通信效率。

考虑能耗中断的无人机通信中基于深度强化学习的资源管理

最新研究表明,高速传输导致的手机温度变化会影响相应的传输性能。针对高速传输下未考虑与手机温度有关的能耗中断而导致传输性能降低的问题,该文提出一种基于深度强化学习的资源管理方案去考虑无人机(UAV)通信场景下的能耗中断。首先,给出无人机通信的网络模型与智能手机热传递模型的分析;其次,将能耗中断的影响以约束条件的形式整合到无人机场景的优化问题中,并通过联合考虑带宽分配、功率分配和轨迹设计优化系统吞吐量;最后,采用马尔可夫决策过程描述相应的优化问题并通过名为归一化优势函数的深度强化学习算法求解。仿真表明,所提方案能有效提升系统吞吐量并得到合理的无人机飞行轨迹。

混合数据的多集群系统中数据价值与信息年龄的联合优化

信息年龄(AoI)是一种业界新兴的时间相关指标,其经常用于评估接收数据的新鲜度。该文考虑了一个视频数据与环境数据混合的多集群视频直播系统,并制定调度策略以联合优化系统数据价值与信息年龄。为克服优化问题中动作空间过大导致难以实现有效求解的问题,该文将优化问题的调度策略分解为相互关联的内外两层策略,外层策略利用深度强化学习实现集群间的信道分配,内层策略则基于构造的虚拟队列实现集群内的链路选择。双层调度策略将每个集群的内层策略嵌入到外层策略中进行训练,仿真结果显示,与现有调度策略相比,该文所提的调度策略可以提高时间平均的接收数据价值并降低时间平均的信息年龄。

短波通信中MIMO单载波频域均衡算法研究

短波信道是一个典型的频率选择性衰落信道,需要在接收端采用均衡技术来补偿信道衰落的影响。针对短波信道的特性,介绍了能有效对抗多径干扰的MIMO单载波频域均衡的系统结构,并研究了传统的线性均衡。在此基础上提出了一种改进的频域均衡算法,对信号进行两次均衡,进一步消除了多径分量造成的干扰,并在中度短波信道下验证了改进算法的性能。Matlab仿真结果表明,提出的改进算法降低了误码率,提高了系统性能。

协作通信下联合IRA码和网络编码的译码算法

针对协作中继网络中目的端接收来自不同源节点发送的多个信息副本的合并方式,提出了联合非规则重复累积码与网络编码的改进译码算法.首先对各链路的调制信息进行软解调处理,并根据中继处网络编码的异或信息和直达链路中原信息的函数对应关系,提取出协作节点发送到目的端的信息副本;然后更新非规则重复累积码在译码过程中直达链路与协作链路下的两个信息副本的软解调信息,构造出新的译码判决方法,进而推导了16QAM软解调对数似然比值的简化方法;最后分析了系统的中断概率及频谱效率.仿真结果表明,该译码算法在QPSK、16QAM两种调制方式下均能获得较低的误比特率,且采用对数似然比值的简化方法,能在0.3 d B性能损失代价下降低系统的译码难度.

卫星通信中定时恢复环路自噪声消减法

符号定时同步技术是卫星通信系统的关键技术之一，其准确性会直接影响整个系统的性能。鉴于定时同步环路在卫星通信中的广泛应用及其自噪声过大的固有问题，文章在早迟门误差检测算法的基础上，对符号同步环路中的定时误差检法测进行了研究，提出了一种基于Gardner算法改进结构的定时误差检测法（E．TED）。采用这种结构的定时误差检测器可以有效去除环路自噪声，并降低环路的定时抖动。仿真结果表明，在瑞利和高斯噪声信道环境下，E-TED误差检测法滤除了绝大部分不携带定时误差信息的自噪声，提高了环路的稳定性。

无线通信中的智能天线技术

介绍了智能天线的概念、原理及关键技术,其次分析了智能天线存在的优点和缺陷。最后讨论了智能天线技术在无线通信中的应用。

基于GPRS网络的无线IP语音通信系统

提出并实现一种基于通用分组无线业务网络的无线IP语音通信系统。该系统结合S3C2410处理器的低成本、高性能与嵌入式Linux软件系统高可靠性等优点,采用独特的双缓冲四线程语音数据处理方法和延迟可控技术,使实时语音播放更加平滑,并将总体时延控制在可接受范围内。性能分析结果表明,模块化的系统设计方法使该系统只需更换通信模块即可接入3G网络。

LLN中移动感知的节能父节点选择算法

针对低功耗有损网络现有移动性支持路由算法中父节点切换频繁、移动检测机制使用不可靠的瞬时路由度量、未考虑链路质量对能耗影响等问题,提出一种基于剩余通信时间(Remaining Communication Time, RCT)的移动感知节能父节点选择算法。首先,为了降低父节点切换次数并节省节点能耗,构建了基于RCT和通信成本的父节点选择函数,移动节点基于该函数值选择下一父节点。其次,为了避免在移动场景下由于瞬时路由度量不可靠而导致的不必要的父节点切换,在算法的移动检测阶段提出一种基于接收信号强度指标(Indicator of Received Signal Strength,RSSI)和RCT值的移动检测机制,父节点需要结合RSSI和RCT两个值来共同判断移动节点是否需要进行父节点切换。理论分析和仿真结果表明,算法在控制开销、网络生存时间、能耗等方面的性能均得到了提升。

TD-SCDMA系统下行链路的协作通信技术应用研究

蜂窝系统和协作通信的结合将在抗衰落抗阴影、保障切换、扩展服务区覆盖和MIMO技术实用化方面具有极大价值。结合联合发送算法,对TD-SCDMA下行链路应用协作通信技术进行了研究并设计了实用方案,同时对该系统计算量和抗干扰能力在理论和不同的仿真条件下进行了分析,仿真结果显示了该系统具有优越的性能和良好应用前景。

TD-SCDMA下行协作通信系统的虚拟MIMO方案研究

MIMO技术优势明显,但实用化方面由于硬件实现的困难而阻力重重。协作通信技术利用单天线终端相互共享天线可以虚拟MIMO结构,这为MIMO的实用化提供了新的思路和途径。基于TD-SCDMA下行协作通信系统(TDS-CC)的设计,构造了虚拟MIMO系统,并对该系统在不同条件下进行了仿真分析,结果说明虚拟MIMO系统在性能方面优于其他MIMO系统,具有良好的应用前景。

协作通信对增强TD-SCDMA系统覆盖的研究

协作通信和蜂窝系统的结合将在抗阴影衰落、保障切换、扩展覆盖和MIMO技术实用化等方面具有极大应用价值。本文针对扩展蜂窝系统覆盖问题,对TD-SCDMA下行链路应用协作通信技术设计了实用方案,并结合COST231-Hata模型,对该系统实用性和覆盖扩展能力在不同的仿真条件下进行了分析,结果显示了其性能方面的优越性和良好应用前景。

基于Linux的安全自启动通信机制设计与实现

随着信息技术与社会经济的高速发展,互联网技术也在不断地进步,但与此同时互联网的缺陷也暴露无疑。传统互联网中"尽力而为"的服务原则已不能满足人们日益增长的网络服务需求,越来越复杂的网络结构,也给网络的管理带来了巨大的挑战。IETF基于自治的思想提出了一种通用的自治网络模型,并针对网络接入安全问题提出了安全自启动通信机制(Bootstrapping Remote Secure Key Infrastructures, BRSKI)。文章在BRSKI标准的基础上,设计并实现了BRSKI软件系统的功能模块,主要包含接入认证与注册功能。最后通过对BRSKI软件系统测试验证了整个系统功能的完整性。

基于自适应特征频段的光伏故障电弧检测装置

针对直流故障电弧由于其强烈的随机性而难以检测的问题,提出了一种光伏系统直流电弧检测算法。首先用快速傅里叶变换(FFT)提取信号的频域特征,然后采用幅度熵自适应的方法选取特征频段。但特征频段的频谱分辨率较低,频率泄露严重,因此采用CZT来提高特征频段的频谱分辨率,最后利用极限学习机(ELM)神经网络进行故障电弧识别。并且基于该算法,此处设计了一种基于STM32嵌入式平台的光伏系统直流电弧检测装置,该装置不仅能够在实验室场景下实现故障电弧的检测,还能够在具体的光伏现场中实现高精准度的识别,具有重要的现实意义。