无线充电的水声通信系统资源分配方案

为了提高水声通信系统的通信速率,同时更好地解决能量供应问题,提出了一种水声中继放大转发通信系统资源分配方案.该系统的声呐中继配备无线充电设备,利用从基站获取到的能量时分复用地放大转发来自基站的信号.采用拉格朗日优化算法,从信道遍历和容量上界最大的角度出发,推导出一种充电时隙资源以及水下各个传感器通信时隙资源的最次优分配方案.对不同信道、不同发射功率以及不同通信距离的水声通信系统进行仿真对比,结果表明,所提出的分配策略比传统策略显著提高了系统可达遍历和容量上界,从而提高了系统吞吐量以及系统的工作效率.     

基于时分模式的水下自主定位方法研究

为了提高水下声学定位系统的精度,提出一种基于时分模式的水下自主定位系统.该系统由1个控制中心和若干漂浮式基站组成,控制中心用于发布命令和信息处理,漂浮式基站负责采集定位信标信号和测试数据.采用完全水声的自主定位原理、TDMA与CDMA相结合的通信技术,并且利用TOA定位原理实现系统的定位.实验表明,该方法对于克服水环境对定位的影响、提高定位精度是有效的.     

水下和海底大地坐标的精确测量

潜艇水下高精度定位，长期以来一直是水下导航定位领域的一个难题．为了解决潜艇在水下长时间航行过程中的高精度定位问题，提出了一种比较实用的解决方案．该方案构建了由DGPS定位和水声定位相结合的水下定位系统．系统采用系缆浮筏作为潜艇，利用DGPS进行水下定位的中继站，利用水声相对定位技术将：DGPS水面定位向水下延伸，使潜艇在工作潜深就可以直接获得自身的大地经纬度坐标．系统将DGPS的优良性能与超短基线在水下定位中的优势很好地结合在一起，其定位精度可以保证与DGPS水面定位精度在同一量级。     

基于LTE—Advanced的协作通信系统模型分析与研究

针对LTE—Advanced（LTE—A）的高性能、协作通信在增大覆盖范围等方面的优势、MIMO技术在移动终端实现的局限性等,提出了一种基于LTE—A并采用扩展的空间信道模型（SCME）法来描述的协作通信系统模型。基于3GPP定义的Case3（郊区）场景,针对Rican衰落传播环境,对该协作通信系统模型的性能进行了研究。充分考虑了每小区中继站节点参数配置、中继站的部署及发射功率的分配对系统性能的影响,并进行了仿真。且仿真结果表明：基于LTE—A的通信系统模型中所采用的中继技术能实现系统更好的性能。     

基于粒子群算法的认知水声通信多信道联合频谱感知技术研究

水声信道可用通信带宽极其有限,如何实现对水下频谱资源的有效共享成为亟需解决的问题,认知水声通信的提出为其指明了新的方向。考虑到水声信道严重的频率选择性衰落和多径效应等特殊性,将多信道联合频谱感知技术应用于认知水声通信中,研究了适用于水下的多信道联合感知的数学模型,并将此模型转换为以认知水声通信系统总吞吐率最大化为目标的带约束优化问题,进而提出了基于粒子群优化方法的多信道联合感知算法。仿真实验表明在相同的干扰条件下,新算法比传统未使用优化而取一致判决门限的水下频谱感知方法能取得更高的系统总吞吐率。     

ARQ反馈中继协作水声通信系统资源分配方案

为了改善信道环境下复杂的水声通信系统性能,更好地实现资源的合理分配,采用跨层设计的思想,提出了一种基于ARQ反馈中继协作水声通信下行链路的资源分配方案.该方案利用目标端的反馈信息ACK/NAK(正确译码/错误译码),在给定目标的误包率、无法获取信源端信道的状态信息、相对复杂的水下环境以及中继会放大转发前路噪声的情况下,可以实现目标用户的调度和速率的分配.仿真结果显示,与传统的方案相比,利用所提出的方案,可以在相对复杂度较小的基础上实现较低的误比特率,达到接近信道状态已知时的性能.     

长基线水声对接引导系统

由我院水声工程系惠俊英、张占基、丁士圻等同志研制的《长基线水声对接引导系统》是国内第一个自行研制的近程精密水声定位导航系统。该系统由水下应答器基阵和船载系统主机两大部分组成。其基本用途是对水下或水面运动船只进行精确定位或引导。有效引导半径为100米,10米内测距精度为2厘米,定位精度不劣于13厘米,能在屏幕上给出实时船位、航迹图象和各种运动参量,能精密测深和给出水下目标首尾线方位。可与动力定位系统的控制汁算机直接接口作为声学传感器。水下应答器重量轻(11.9公斤),体积小     

基于TMS320C5416的CZT鉴频系统的实现

为了满足水声跳频通信对鉴频系统分辨率的要求,本文提出了利用线性调频变换的方法进行频谱分析,给出了基于TMS320C5416芯片线性调频变换(CZT)快速实现的硬件和软件解决方案,并对工程实现中遇到的几个具体问题进行了详细说明.研究表明,该系统满足水声跳频通信对鉴频速度和分辨率的要求,并已应用于水下E-mail传输系统中.     

水声换能器在海底通信中的研究

为了实现封堵器海洋工作环境中的无线遥控动作,封堵器海底工作中采用了水声通信技术。水声换能器在水下通信过程中起到了无可替代的作用。整个水声通信过程可以归结为首先由PC机发出指令给调制解调器,经功率放大匹配后送至水声换能器,水下部分按逆方向接收。本文对水声通讯频率的选择及水声换能器的选型进行了研究,并利用中国科学院水声研究所研制的FSQ-37型水声换能器,进行了换能器性能测试试验,确定了水声通讯的载波频率。水声换能器的研究将会对海底石油管道水下维修时通信的稳定性和可靠性提供较高的保障。     

基于GSM/RF点群网络的LED路灯远程监控系统研究

提出一种采用GSM网络和RF射频通信相结合的LED路灯智能远程监控系统。系统由监控中心、通信中继站和路灯控制终端组成3层点群架构。其中,监控中心通过GSM/SMS方式与中继站进行双向远程通信,路灯控制终端通过RF射频方式与中继站进行双向近距离通信。性能测试结果表明,基于该架构的远程监控系统能对LED路灯进行灯组群控和节点单控,并具有在线参数反馈功能和寿命预警机制;其传输稳定、工作功耗低、可扩充性强,可满足智慧城市照明系统的多种潜在需求。     

浮筒式水下目标轨迹测量标校系统精度研究

为了对水声定位测量系统进行海上校准,设计了以浮筒作为平台的水下目标轨迹测量标校系统,利用高精度DGPS和方位姿态仪解算出水下基准坐标并给出运动轨迹.具体研究了影响标校系统定位精度的相关因素,并给出系统的组合定位精度.对标校系统进行了陆上验证性试验,试验结果表明,标校系统的定位误差不超过50 cm,可对水声定位测量系统进行高精度的海上标校.     

基于基站协作的空间应急通信系统及容量分析

根据中国地震带的分布特点,设计了一种适用于中国地震救灾的链状空间应急通信系统.该系统由若干个高空平台链状排列而成,每个平台搭载一个移动通信基站.针对基站、频谱等系统资源受限的现实约束,为了提高用户容量,提出了一种基于对称用户分组和平均功率分配的低复杂度基站协作方法.对该方法的用户容量性能的理论分析和仿真结果表明:与传统...     

面向绿色无线通信的网络构架

绿色无线通信是全球经济低碳化的一个重要组成部分,日益受到关注。针对绿色无线通信发展需求,侧重功率效率,从系统体系构架角度,提出了业务驱动的新型网络结构。通过采用基于信令控制的逻辑重构式通信,利用基站与终端之间的信令链路,将当前业务的请求、延迟容忍特性以及终端位置等信息传递给基站以实现无线网络的逻辑重构。分析和仿真结果表明:该新型网络基站能耗与传统基于基站中转的蜂窝网络相比,可降低约40%。     

基于绿色网络理念的LTE网络架构规划

随着移动通信从3G向LTE的演进,在一定时期内2G/3G网络和LTE将长期并存,数量庞大的基站使移动通信成为信息与通信行业能耗的重点。建设低功耗的绿色LTE网络,是全社会对移动通信的期望和要求。本文从网络架构规划的角度论述了LTE绿色网络规划方法。在网络规划中采用中继技术、分布式基站、微小区基站,全IP扁平化网络架构等方法和技术,能够增强网络覆盖和容量,降低移动网络对机房、空调和电源设备等配套设施的要求,从而能够有效地降低工程建设成本,减少网络能耗。     

轨道检测GPS数据采集系统硬件设计与实现

 针对传统轨道检测系统效率低、成本高的不足,应用GPS 全球定位技术、GPRS 无线通信技术和CAN 总线技术,提出一种新型轨道检测方案,并对GPS 数据采集系统的关键模块进行了设计。GPS 数据采集系统由4 个基站GPS 模块和1 个流动站GPS 节点组成,实现了相对测量与绝对测量的统一,提高了检测精度;基于GPS 的数据采集实时准确,更新率高达50 Hz;利用GPRS 进行无线数据传输,方便快捷,实时高效;利用CAN 提高了通信速率(高达l Mbps),且可靠性高、性能稳定;通过Flash 存储器进行数据缓存,再传至上位机进行存储与处理,系统容量高达500 G,数据处理简单高效。     

基于矢量水听器的水下战武器二维弹道测量研究

 水下弹道测量是水下战武器试验的重要内容。本文基于矢量水听器测量水中目标航行噪声,利用矢量水听器测向原理,经过数字信号处理器对矢量信号进行分析处理,得出武器水下航行的二维弹道轨迹。介绍矢量水听器测量原理和矢量浮标阵纯方位定位原理。通过实验室消声水池测试对矢量水听器声压与振速相位差进行修正,利用湖上试验对矢量水听器的测向误差进行修正。采用DGPS水面定位与水下水声定位相结合的方法,研制了水下战武器二维弹道测量系统,介绍测量系统的3个主要组成部分及其主要功能,并在海上实际试验中验证了基于矢量水听器的水下武器弹道测量方法先进可行、实时性强、测量精度高、使用方便,可以满足实际使用要求。     

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。     

基于LDPC-OFDM系统的短波多基地接收协作算法

基于LDPC-OFDM系统设计了适用于短波信道的多基地接收协作算法,该算法提出了基于概率测度的信息合并的LDPC协同译码策略。系统模型中的中心台,利用其接收的来自中继台的多路信号来修正其接收到信息的初始化消息,将协作通信技术和LDPC的迭代译码有机地结合,从而有效地实现分集增益和编码增益。仿真表明,多基地接收方案相对于直接传输策略具有显著的性能提高,在误码率达到10_-3时,DF转发策略的译码性能相对于AF的译码性能约有0.7dB的编码增益。     

基于静力学模型对系泊系统参数设计的研究

针对系泊系统中铁桶倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域等参数的设计问题,通过运用物体受力平衡条件、结构微分原理,构建了系泊系统的静力学、基于微分方程的悬链线模型。综合使用了Lingo、Matlab软件编程,求解系泊系统中倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域的大小,探讨系泊系统在不同海面风速条件下的系统形态,绘制出锚链形状曲线图,使水声通讯设备的工作效果达到最佳状态。     

地理信息系统在通信领域的应用研究进展

地理信息系统（GIS）是信息技术的一个分支,近年来,GIS在社会生活各领域得到了越来越广泛的应用.该文探讨了GIS在通信领域的应用,具体介绍了基于GIS的通信网络管理、GIS支持下的移动通信服务、GIS辅助通信光缆维护、GIS支持下的无线通信基站天线高度增益计算、基于GIS的无线通信基站选址及基于遥感和GIS的通信光缆选线辅助决策分析等.