一种改进的差分混沌键控通信方案及其性能分析

提出了一种混沌通信的改进方案,将差分混沌键控(DCSK)中的参考信号和信息信号通过不同的线路信道或不同的频带信道传输,在接收端通过相关接收解调二进制数字信号.通过对其噪声性能进行理论分析和仿真分析可知,改进方案具有与DCSK相似的噪声特性,在混沌信号源带宽和信息信号长度相同的条件下,改进系统有更快的信息传输速率,并且改善了系统结构,提高了信号在传输中的安全性.     

基于Simulink的配电网载波信道传输特性研究

为了在配电网上实现高速、可靠的通信,研究其信道的传输特性十分必要.通过对电力线路及变压器的阻抗特性研究,确定了电力线路的参数及变压器的等效模型,最后借助Simulink的PSB模块库,建立了配电网的等效信道模型.通过对信道中不同处的电压的分布规律仿真分析,得出结论:在某一频段,恰当的耦合方式及最佳的阻抗匹配可以实现信号高速、可靠地传输.     

双向工频通信中信道编码纠错性能研究

本文通过分析工频通信信号在油田电网的传输特性及噪声特性，仿真实现了工频通信突发干扰信道及汉明码，BcH码在该信道条件下的编码译码。通过分析信道鳊码后误码率与信噪比关系，得出BcH码较汉明码在相同信嗓比下使得通信误码率更低，更适于油田电网的工频通信系统。     

变电站光纤通讯中的最优节点选取模型设计

传统变电站光纤通信中最优节点选取模型大多依据先验知识实现,性能较低,不适于实际应用。因此,针对变电站光纤通信设计了一种新的最优节点选取模型,给出变电站光纤通信系统结构,介绍了通信时的信号接收过程和信号传输过程。将所有光电信号的接入端和汇聚中心的通信链路规划为通信栅格网,依据节点功能,从四个方面对变电站光纤通信中的节点进行评价;分别是通信节点处理能力、相邻节点间的通信延迟、相邻通信节点之间的信道质量和误码率。对四种评价指标的权重进行计算,依据权重设计变电站光纤通信中最优节点选取模型。对设计模型的安全性和自身性能进行测试,结果表明,所设计模型安全性优,整体性能强。     

变电站光纤通信中的最优节点选取模型设计

传统变电站光纤通信中最优节点选取模型大多依据先验知识实现,性能较低,不适于实际应用。因此,针对变电站光纤通信设计了一种新的最优节点选取模型,给出变电站光纤通信系统结构,介绍了通信时的信号接收过程和信号传输过程。将所有光电信号的接入端和汇聚中心的通信链路规划为通信栅格网,依据节点功能,从四个方面对变电站光纤通信中的节点进行评价;分别是通信节点处理能力、相邻节点间的通信延迟、相邻通信节点之间的信道质量和误码率。对四种评价指标的权重进行计算,依据权重设计变电站光纤通信中最优节点选取模型。对设计模型的安全性和自身性能进行测试,结果表明,所设计模型安全性优,整体性能强。     

基于截获因子的直序扩频水声通信隐蔽性能分析

研究了对数正态衰落水声信道条件下直接序列扩频通信的隐蔽性能.首先建立水声隐蔽通信系统模型,提出了基于可检测距离的截获因子作为衡量水声通信系统隐蔽性的方法.理论研究了直接序列扩频信号经过对数正态衰落水声信道传输后,截获接收机能量检测工作特性以及通信接收机同步相关检测特性和扩频通信误码性能.仿真分析了不同的信道衰减参数及信号参数、调制方式等对水声通信系统隐蔽性能的影响.仿真结果表明:在对数正态衰落水声信道条件下,直序扩频通信具有低截获通信能力;在一定条件下,降低发射载波频率、增大信号时间带宽积、降低调制阶数和通信速率将有利于提升水声通信隐蔽性;浅海信道比深海信道更利于隐蔽通信,近程水声通信比中远程通信更容易实现隐蔽.     

对流层散射信道下MIMO-OFDM系统性能分析

针对对流层散射信道下的通信存在信号微弱和多变的问题,采用MIMO-OFDM技术能够有效解决。论文分析了对流层散射信道的突出特性,建立了散射信道模型;在MIMO-OFDM系统模型基础上,结合实际进行了参数选取,搭建了散射信道下MIMO-OFDM系统实验平台;在验证散射信道下MIMO-OFDM系统性能的基础上,对不同传输速率和不同调制方式在同一散射信道下的系统性能进行了仿真分析。仿真结果表明,MIMO-OFDM在高速率信号传输情况下带来的信道容量的提升是明显的,在满足系统BER要求前提下,能够实现高速率散射通信;在高速率传输时,64QAM调制更加有利于降低散射通信中的BER,而BPSK、QPSK和16QAM调制方式差别不大。该仿真为散射通信设备中多速率多体制调制解调器设计与优化提供了思路,为实现大容量高可靠度散射通信提供了方向指导。     

基于转发节点的无线体域网动态信道研究

无线体域网(wireless body area network,WBAN)的信道特性对于传输速率、传输质量以及连接鲁棒性有很大影响.当前的研究主要是假设人体处于理想状态(静止状态)时的信道特性,这与实际情况中的动态信道不相符合,理想状态下的信道特性也不能反映人体真实的信道特性.为了使WBAN的研究能够更好地应用于实践,建立了步行和跑步两态三维成年男性的人体动态模型,在人体不同部位部署传感器节点模拟无线信道,并在适当部位引入转发节点,在2.4 GHz时计算对比不加转发节点和加入转发节点对动态信道特性的影响.仿真结果显示,人体姿势变化对无线信道特性有很大影响,姿势变化幅度越大对信道特性的影响越大;基于转发节点的信道路径损耗要小于未进行转发的信道路径损耗,合理部署转发节点的位置能极大改善人体处于动态环境下的信道特性,提高通信可靠性.     

认知解码转发中继网络的安全性能分析

在认知中继安全通信网络中,研究了自适应解码转发中继节点采用机会式传输策略的物理层安全性能。在满足主用户对干扰功率限制的条件下,推导了在瑞利信道下的安全中断概率的闭合表达式,并进一步推导了安全中断概率性能的渐近表达式,从而可以直观地对系统性能进行分析。仿真结果验证了理论分析的正确性,并揭示了在认知中继网络中各系统参数对机会式传输方案的安全性能的影响。结果表明,可以通过增大主用户的最大干扰功率容限和增加次级中继节点个数来提升系统安全性能。     

带机械接触的低压电力线路传输特性分析

要设计一个能在预定环境下工作良好的通信系统,首先必须对系统的通信环境即信道作细致全面的分析,然后根据所用信道的特性选择进行通信的技术参数。本文针对带机械接触的低压电力线路传输特性做了初步分析。     

主从网络模式下中压配网电力线载波通信阻抗匹配方法

中压电力线信道环境恶劣,不同频点下信道输入阻抗存在较大差异,网络模式下的通信节点间的阻抗匹配具有重要意义。在中压配网电力线载波通信信道功率传输模型基础上,推导中压配网主从网络模式下从载波机间的阻抗匹配关系,提出一种基于差分定域的中压配网三点通信的阻抗匹配优化协调算法。该方法通过差分定域法界定寻优范围,在此基础上调整上游从载波机匹配阻抗,保证其接收功率电平大于最低可识别门限值的前提下,使下游从载波机接收功率最大。该协调优化方法可移植性强,优化速度快,相关算例验证了方法的正确性与有效性。     

采用5G技术的低压备自投装置的投切和通信方案

为提高低压配电网的供电可靠性,降低通信成本,在低压配电网的环网单位结构基础上,采用通信环网数据传输方式和模型映射规则,并考虑同一母线备自投相互备用的投切逻辑,提出基于5G通信技术的低压备自投的投切和通信方案。方案中备自投随联络线进行配置,一条母线由两个备自投进行控制,环网架构中所有备自投需要的信息,经过模型数据映射处理好数据后通过5G发射端传入通信环网中。在接收通过5G技术传输的状态参数等数据后,低压备自投在母线失压、进线无流且同一母线的另一备自投无动作的情况下进行投切,即使在一侧备自投数据接收有误或者拒动时,该方案仍能够保证供电可靠。时延特性分析与计算表明,该方案的通信时延满足低压备自投通信要求,方案具有可行性。     

基于电力线载波通信的家电控制系统

电力线载波通信是用电力线路作为通信媒介进行数据传输。介绍了在低压配电线上用电力线载波专用芯片ST7536实现数据的传输，采用电力线载波形式，设计出了一个家电网络控制系统，对家电网络进行远程集中控制，可以对多路家用电器的运行情况进行实时监测和控制，并分析了电力线通信的通道特性及其干扰，结合电力通信的特点提出了解决办法。     

基于PL3201的电力线扩频载波技术应用

设计了以PL3201为核心的载波通信功能模块,针对该芯片提出一种符合我国低压电力线载波信道传输特性的通信调制方法,采用QPSK调制等技术自制了一个低压电力线载波通信系统,其抗衰减和抗干扰的性能具有较大的优势,实验结果表明利用220V低压电力线进行数字信号的传输是切实可行的。     

电器对低压电力线载波通信信道特性的影响

为了深入分析和研究各类电器的负载阻抗特性及其对低压电力线载波通信信道特性的影响,提出一种基于矢量网络分析仪的时频2维电器阻抗测量方法,并通过该方法对各类电器在不同工作状态下的阻抗特性进行了测量,结合自下而上的电力线信道建模方法对接入不同类型电器负载的典型电力线信道场景的信道特性进行了理论分析。根据测量可得,相同的电器负载在不同空间位置分布对电力线信道特性造成的影响不同,不同的电器负载在同一位置对电力线信道特性造成的影响不同,且时变负载会导致接入该负载的电力线信道也呈现出时变特性。理论分析与测试结果表明,时频变的电器负载阻抗是影响低压电力线载波通信信道特性的关键因素之一。     

复杂拓扑电力线故障信道建模方法

现有电力线故障信道研究主要致力于单根线缆的软故障、硬故障、擦伤故障,对于复杂拓扑下的电力线故障信道建模研究基本还处于空白.针对不同的拓扑结构、电力线种类、故障类型,需要通过一种行之有效的方法将电力线传输特性、拓扑结构节点分布特性、故障特性串接成方便计算机处理的有机整体.基于图论知识实现任意复杂拓扑结构的电力线故障信道响...     

大功率无线电力传感网络信道交叉映射机制

大功率无线电力传感网络通信组网中,信道的交叉映射可以实现分层管理和提高抗干扰性能抑制。传统方法中,采用多因性的时帧分布调节方法是实现大功率无线电力传感网络信道交叉映射,容易导致无线电力传感网络节点出现信道频移,数据通信丢包较大。提出一种基于数据转发链路估计的大功率无线电力传感网络信道交叉映射机制。构建节点数据传输模型,进行大功率交叉网络模型构建和信道模型构建,把传感器节点划分为多个簇,构建无线电力传感网络,实现节点优化覆盖。计算大功率交叉网络信道的数据转发链路转发冲激响应函数,实现网络信道的交叉映射机制改进。结果表明,该模型能有效提高数据转发成功率,数据收集的稳定性提高了10%,保证有较高的通信成功率,且功耗减少24%,信道的交叉映射可以实现分层管理,提高抗干扰性能抑制,性能优越传统方法。     

Design and validation of real-time dynamic spectrum management in OFDM-based HNPLC systems

Time-varying frequency selective attenuation and colored noises are unfavorable characteristics of power line communication(PLC) channels of the low voltage networks.To overcome these disadvantages,a novel real-time dynamic spectrum management(DSM) algorithm in orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)-based high-speed narrow-band power line communication(HNPLC) systems is proposed,and the corresponding FPGA circuit is designed and realized.Performance of the proposed DSM is validated with a large amount of network experiments under practical PLC circumstance.As the noise in each narrow subcarrier is approximately Gaussian,the proposed DSM adopts the BER/SER expression formulized via the AWGN channel to provide a handy and universal strategy for power allocation.The real-time requirement is guaranteed by choosing subcarriers in group and employing the same modulation scheme within each transmission.These measures are suitable for any modulation scheme no matter the system criterion is to maximize data rate or minimize power/BER.Algorithm design and hardware implementation of the proposed DSM are given with some flexible and efficient conversions.The DSM circuit is carried out with Xilinx KC705.Simulation and practical experiments validate that the proposed real-time DSM significantly improves system performance.     

用在线监测器的配电网故障定位法

为解决分支辐射型的中性点不接地配电系统的故障定位问题 ,提出了用分支探测器在线监测故障的定位方法 ,并给出了探测器的具体研制方案。分支探测器由光电式零序电流互感器、微处理器控制电路和数字载波扩频通信装置构成。变电站主机的信号处理系统收集探测器的测量信息 ,根据网络结构和各分支点的零序电流大小进行故障分支的定位。实验证明探测器运行可靠 ,方法对多分支结构配电网的故障定位有很好的实用性