隧道环境的统计物理信道特征参数提取与计算

针对隧道无线信道视距和非视距传输环境下的车对车(V2V)通信系统,提出了一种隧道空间物理信道模型,其移动发射机和移动接收机均处于移动状态,无限数量的散射体随机分布在隧道壁上.从隧道空间物理信道模型开始引入了一种随机参考模型,考虑电磁信号的单点散射传播路径,推导出三维空间域信道特征参数,即空-时-频互相关函数、二维时频互相关函数、时间自相关函数和频率相关函数.此外,根据参考模型设计出一种高效的顺式和(SOC)信道仿真模型,其时间自相关和频率相关函数都和参考模型相符合.在信道模型的基础上,分析了V2V系统中天线数量和信噪比与信道容量的关系.     

概率模型检验的CBTC系统通信协议的形式化验证

通信协议是CBTC系统重要的组成部分,它的正确性、稳定性和安全性对整个CBTC系统有重要影响.鉴于通信协议中某些参数具有随机特征,本文采用概率模型检验对其进行形式化验证.分析了概率模型检验的语义及语法,建立了通信协议的概率模型,用概率模型检验工具PRISM验证了典型的概率规范.结果证明,当信道正常概率为99%,系统无延时概率为99%时,通信协议失效率小于1.5×1010.说明了用概率模型检验验证具有随机特征参数的通信协议,方法简单快捷,结论清晰明了.     

浅海声信道的时间扩展特性

研究了声信道的时间扩展特性。结果表明:1)时间扩展的均值、方差与海况、波浪有密切的关系,随着波高的增加而增加,时间展宽随距离(1000～3000m)的变化会出现一个峰值,对应距离约在1500m左右,随距离的进一步增大展宽减小,建立了信道时间扩展的平均场模型,用计算机进行模拟,模拟结果与实测值较一致。     

基于网络编码和安全极化码的无线抗窃听传输技术

由于无线通信的信道开放性和信号广播性,使其在服务合法用户的同时易受到非法用户的窃听。针对这一问题,结合网络编码技术和安全极化码技术,以随机线性网络编码对信源码块进行编码生成内码,通过计算极化码巴氏参数进行信道分集并选取安全比特信道,构造安全极化码作为外码,从而形成级联信道编码结构。仿真结果显示,当主信道信噪比为10 dB时,该方法与传统安全极化码都可以为合法接收方提供较好的通信服务;文中方法采用8 bit有限域时,只需窃听信道信噪比退化2.5 dB,即可使得窃听信道的误码块率逼近1,相较传统极化码方法所需的4 dB窃听信道信噪比退化,可更好地进行抗窃听传输。     

高速无线传输技术正交频分复用(OFDM)

1无线传输环境 无线信道(特别是陆地移动信道),由于地面情况的复杂性,发射的信号往往是经过多条路径到达接收端,即产生多径效应,从而造成接收信号相互重叠,产生信号符号间相互干扰,致使接收端判断错误,严重影响信号传输质量,这种特征为信道的时间弥散性.特别是当信号的传输速率较高时更是如此.这是因为当信号的周期很短,而信号传输速率又非常高时,在接收端信号符号重叠的程度将进一步加深,从而信号的干扰就更加严重.从另一角度看,当信号符号的传输速率较高时,信号带宽较宽,当信号带宽接近和超过信道相干带宽时,信道的时间弥散性将对接收信号造成频率选择性衰落[1].如果没有有效的克服时间弥散性或者说多径效应的方法,为了保证正确的数据传输,必须对信号的传输速率加以限制.可以说时间弥散是无线信道传输速率受限的主要原因之一.多径效应造成频率选择性衰落引起码间干扰,使得接收端正确解调困难.严重时,单靠增加发射功率提高接收端的信噪比并不能降低误码率,而OFDM(正交频分复用)技术是目前进行无线高速数据传输时克服多径效应的最有效的方法.     

相关Nakagami-MIMO信道二维秩匹配模型

针对现有Nakagami-MIMO信道仿真方法非常复杂的问题,提出了一种基于二维秩匹配的Nakagami-MIMO空时相关衰落仿真模型。该模型首先利用高效舍弃法产生多支路独立Nakagami随机过程,然后基于二维秩匹配技术引入各子信道空时相关性且保持子信道原有统计特性不变。仿真结果表明,该模型输出各子信道的衰落包络分布和空时相关系数等统计特性均与理论结果吻合,可应用于任意衰落参数和空时相关特性的Nakagami-MIMO信道仿真场合。     

超宽带无线通信系统接入控制流程设计

针对单信道不能解决并发传输的问题,在超宽带系统的接入控制中采用多信道方式,根据信道最大利用率的原则决定哪些分组可先传送.对原有的接入控制设计进行了适用于超宽系统特点的改进,通过退避一段随机时间再来监听信道.在半双工方式下采用单收发器方式进行系统设计,每个节点依据服务质量需求选择确定的分组,分组信息广播到所有节点,所有信息在信号产生阶段收集以减小系统额外开销.仿真结果表明,改进的设计在业务量高时传输性能更好.     

分层M2M网络中分簇节点MAC优化研究

在高密度节点分布的分层结构M2M(Machine-to-Machine)网络中,同层簇头间和终端节点一般采用随机机制竞争信道,簇头或终端节点竞争信道机会相近,特别是簇头数据量较大就可能存在延时较大或丢包.为了减小簇头的延时和丢包率,提出了一种BT-MAC算法,在终端节点和簇头间竞争信道时,根据节点需发送数据量反比设定节点退避时间,因此簇头传输的数据量越大,算法设定的平均退避时间就越小,相当于簇头发送的优先级越高,从而减少碰撞,提高簇头接入信道的概率.仿真结果表明,对比常见的DMAC协议和SMAC协议,BT-MAC算法能提高簇头接入信道概率达到较小的平均延迟,同时也能减少节点的平均能量消耗.     

改进TCP VEGAS拥塞控制协议及其在无线链路中的应用

针对无线信道的随机丢包和时延抖动提出一种基于TCP VEGAS的改进拥塞控制算法。发送端基于确认包中的ec_位估计前向链路的拥塞概率,发生丢包时如果该拥塞概率没有增加则认为是信道引起的丢包。另外,利用低通滤波器对回程时间（RTT）进行平滑,作为TCP VEGAS拥塞控制的基础。基于NS-2的仿真实验验证了算法的有效性。     

资本市场有效性假说与AR-X-GARCH模型的应用

资本市场有效性假说的实证分析主要有随机游走检验，相关性检验和ARCH类模型检验，而ARCH类模型较好地揭示高频金融时间序列的条件方差时变性，波动集束和宽尾分布现象。使用AR－X－GARCH（1，1）模型分析深沪两市的弱式有效性，条件方差的特性及它们的交互影响。     

矢量多载波多元差分混沌移位键控在水声信道下的性能研究

水声信道具有严重的时频双选择衰落特性,使得设计性能稳健的水声通信系统极为困难。为了克服水声信道时频双选择衰落带来的信道难以跟踪的挑战,提出一种采用非相干检测的多载波混沌通信系统,该系统基于差分混沌移位键控,将参考信号以及经扩频调制的信息承载信号当作矢量组,对这些矢量组进行离散傅里叶逆变换(inverse discrete Flourier transform, IDFT)完成多载波调制,经串-并转换后输出。在时频双选择性衰落信道下的仿真表明该系统具有良好的抗多普勒频移的特性,此外,在仿真水声信道和实测水声信道下的实验结果表明,该系统在水声信道下能够获得稳健的性能,相对于已有的多载波多元差分混沌调制方案,具有更好的抗时频双选择衰落的性能。     

Effects of the internal waves on the time correlation of the acoustic fields in the East China Sea

Theactivitiesoftheinternalwavecanmakethetemperatureoftheseawatermassvarywithtimeandspace ,andthencanaffectthesoundpropagationinthesea[1～ 7] .Inaddition ,itcanreducethecorrela tiontimeoftheacousticfields .Forexample ,intheSWARM 95experiment,thecorrelationtimeatarangeof 4 0kmislessthan 2minutes[6 ] .InJune 2 0 0 1,theAsianSeasInternationalA cousticsExperiment (ASIAEX)wasperformedintheEastChinaSea (ECS) .Acombinedacoustic/ physicaloceanographicexperimentalmeasurementwas per formedtostu…     

The velocity structure of the Yinggehai Basin and its hydrocarbon implication

Two profiles of refraction and wide_angle reflection were completed in the Yinggehai Basin using ocean bottom hydrophones (OBHs) as receiver. These profiles reveal a low velocity layer (LVL) to the west of No. 1 Fault in the basin, with velocity of 3.0-3.5 km/s. Its upper interface lies at 3.5 km below the sea bottom at the NE end of the profiles, and deepens southwestward to 4 6 km near the axis of the basin. It coincides with the top of a gas_bearing, high_pressure layer defined by well logging. This suggests that the LVL is a layer of less_compacted and gas_charged sediments. The lower interface of the LVL is about 9 km in depth. Sediments above the LVL have velocity varying from 2 0 to 4 1 km/s. The acoustic basement is found only east of No. 1 Fault, with velocity of 5 8-6 2 km/s. A NNW_SSE_running OBH seismic profile across the Xisha Trough was completed on the same cruise. Moho and other deep interfaces are clearly visible in the profile.     

Gas seepage on the sea floor of Okinawa Trough Miyako Section

A marine geophysical survey was carried out,on the R/V Science 1 of the Institute of Oceanography, Chinese Academy of Sciences (IOCAS), in 2000, at the Miyako Section of Okinawa Trough. Here we present seismic and acoustic evidence of a gas seep on the sea floor on the western part of the Okinawa Trough, near the lower slope of the East China Sea Slope and discuss the possibility of related formation of gas hydrate. A gas column reflection was observed in echo-sounder data above a section where the sea floor reflector was missing, on both the echo-sounder and the seismic data for line H14. The seismic data also show an acoustic curtain reflection and a turbidity reflection at this section.These anomalies are the evidence of the existence of a gas seep, which occupies .an area 2.2 km in diameter. Based on the acoustic curtain on line H14, we believe that the amount of gas contained in the sediments below the gas seep is larger than 1% by volume of sediment. Tectonically, the gas seep developed in a small basin controlled by basement uplift in the north, south and east. The thickness of the sediment layer can be greater than 3.5 km. A mud diapir structure was found in layer D beneath the gas seep. Over-pressure may occur due to the large sediment thickness and also the tectonic basement uplift in the north, south, and east. The mud diapir could be the preferential pathway for methane-rich fluids. The acoustic curtain may indicate that free gas related to the gas seep can be formed on the sea floor. We also note that the layer above the acoustic curtain on profile H14 may contain gas hydrate.     

凸组合实时判决反馈稀疏水声信道盲均衡算法

针对高速水声通信信道稀疏特性,提出了一种凸组合实时判决反馈盲均衡算法。将盲均衡器分为保持均衡器支路和稀疏均衡器支路,以保持均衡器能量和权系数的瞬时梯度为判据,对稀疏均衡器支路对应抽头进行实时稀疏化处理。算法中避免设置稀疏化阈值,对不同稀疏水声信道和通信信号具有通用性,且对于时变稀疏水声信道可以利用保持均衡器支路恢复稀疏均衡器支路置零抽头系数,使算法对信道具有较强跟踪和冷启动能力。典型稀疏水声信道条件下的仿真结果证明,凸组合实时判决反馈稀疏水声信道盲均衡算法性能稳健,与全阶判决反馈盲均衡算法相比,计算简单,收敛速度快,稳态剩余误差小,有利于算法在水声通信系统中的推广应用。     

Effects of the internal waves on the time correlation of the acoustic fields in the East China Sea

Internal waves are one of the primary causes of sea water mass variations in shallow water. The time stability of an acoustic channel may be degraded by the activities of internal waves. Based on the oceanographic data of Asian Seas International Acoustics Experiment (ASIAEX), the characteristics of the internal waves in the East China Sea (ECS) are analyzed and the effects of linear and solitary internal waves on broadband acoustic field correlation are numerically investigated. The numerical results of the length of the correlation time affected by the internal waves are compared with the experimental data. It was found that the existence of both linear internal waves and soliton packets may be one of the explanations of the experimental correlation drop.     

基于被动时间反转的差分循环移位扩频水声通信

针对在时变的水声信道中系统的精确同步十分困难,而传统循环移位扩频系统在没有精确同步的条件下,很难准确判决的问题,提出一种差分循环移位扩频水声通信方法.该方法采用差分方式调制,能够在系统粗同步的条件下准确解调信息;在接收端采用被动时间反转方法解调,抑制多径效应产生的影响,并降低系统的复杂度.湖上试验结果表明:所提方法在1.8km的通信距离下实现无误传输;对试验数据附加噪声和同步误差处理后,在信噪比为-8dB、同步误差为5/4移位单元情况下的误码率达到10-5.     

多输入多输出浅海水声信道响应的盲估计

提出一种在频率域实现的MIMO（multi—inputs multi—outputs）盲解卷积算法，可以在较低信噪比下求解得到浅海水声信道冲激响应的逆滤波器响应，不受时间域的原始信道阶数很长且稀疏的影响，经过求逆后得到原始MIM0浅海水声信道的冲激响应．最后采用合理的声场仿真模型验证了算法的有效性．     

水下安保声栅栏设备总体结构设计与应用

结合水下反恐需求并确保指定海域的水下安全,介绍了一种用于水下安保的声栅栏设备,该设备为圆柱体外形结构,采用锚系的方式锚定在海底。通过组网的工作布置方式形成水下声栅栏警戒系统,主要用于探测水下、水面威胁小目标,对其进行跟踪识别并实时告警。现已成功应用于某大型体育赛事水上项目的水下安保系统,其海上无故障连续工作充分验证了其良好的工作可靠性。