Rayleigh信道中PPM方案的优化仿真研究

在无线传感器网络技术研究中,为了延长网络节点的工作寿命,节能设计非常重要,其中所采用的调制技术及其参数的选取是影响节点电池能耗的关健技术之一.在本文中,我们借助数值仿真方法,对应用在无线传感器网络中的脉冲位置调制(PPM)节能方案进行参数优化,使Rayleigh信道中两节点通信链路电池能量消耗最小.仿真结果表明,对任意可取的通信传输距离,参数优化后的PPM方案的节能性能得到很大提高.     

无线传感器网络中FSK的电池能耗分析

基于无线传感器网络中周期性数据传输的通信任务,本文探讨采用FSK调制技术时两传感器节点之间通信链路上的电池能耗问题,针对不同的电池耗能模型、不同电路操作模式和不同传输信道情况下的电池能耗进行理论评估和数值仿真比较。结果表明,实际电池能耗总比理想化电池能耗要大;多模式比单模式电路操作节能;在相同的系统参数下,Rayleigh衰落信道环境中的能耗比路径损耗信道中的能耗大得多。     

基于THMA的超宽带系统多址接入性能分析

多用户干扰（MUI）是限制超宽带系统容量的主要因素，直接影响系统的多址接入能力．THMA技术对不同用户采用伪随机跳时序列区分，实现了多址接入．从误码性能的角度对基于THMA的2种调制方式PPM和PAM的多址接入性能进行了分析和比较，仿真结果表明，PAM调制方式的性能要好于PPM调制方式．     

基于DDS技术的S波段FSK发射机的设计与实现

FSK是一种广泛应用于各种遥测以及通信系统的调制方式,具有抗干扰性强的特点.利用直接数字频率合成技术来实现FSK调制,具有可以对调制信号响应到零频、控制方便、结构简单、频率响应高等优点.介绍了基于AD公司的AD9954设计的S波段FSK发射机的实际原理样机,并对其进行测试,得到了良好的实际效果,可广泛应用于遥测以及无线通信系统.     

基于无线电模式的数据传输的研究

本文通过分析.计算,设计了一套数据无线传输系统,该系统工作频率为85MHz,可以采用普通调频接收机接收,数据传输速率为50Bit/s.系统为二次调制:首先将数字信号进行2FSK调制,然后经过频率调钢发射,实现短距离无线传输.接收部分首先经过调频接收机还原成2FsK信号,利用锁相环技术进行FSK信号的解调,再通过波形整形电路对输出波形进行整形,还原成数字信号.该系统的设计可用于短距离的数字无线传输,传输距鼻达到5 O来,具有较强的实用性.     

不同电池利用率模型下OOK信号能耗性能

目前,对于无线传感网节点能量受限问题的研究,主要以平均每bit电池能耗作为性能评价标准.以电池供电的采用开关键控(on-off keying, OOK)调制的发射机为研究对象,考虑基于瞬时放电电流(instaneous discharge current, IDC)与平均放电电流(average discharge current, MDC)两种非线性电池利用率模型,在瑞利信道中保证指定误码率的条件下,推导两种模型下电池能耗性能的解析表达式.在此基础上理论分析了归一化电池利用率因子和节点距离对电池能耗性能的影响,并用仿真实验验证了两种电池利用率模型下的能耗均随归一化电池利用率因子和节点距离的增大而增大.基于IDC的电池利用率模型对应更大的电池能耗.当归一化电池利用率因子和节点距离较大时,两种模型的能耗显著高于理想电池.当γ=0.015, d=90 m时,基于IDC电池利用率模型的能耗相比理想电池增加了近60%,而基于MDC电池利用率模型的能耗增加了25%.     

MBOK调制方式在基于并扩的超宽带系统中的应用

并行组合扩频通信技术( PCSS)和超宽带(UWB)通信技术因为具有高效通信能力和保密通信性能而成为该领域的研究热点.该文在分析并行组合扩频通信和超宽带通信系统技术特征的基础之上,结合这2种通信方式的技术优势,提出了一种基于并行组合扩频的超宽带通信系统方案,并将高性能的多元双正交键控(MBOK)调制方式应用到该系统.仿真结果表明,在相同条件下,当误码率为10-4时,MBOK调制方式较传统的脉冲位置调制(PPM)方式的信噪比有约9 dB的提高.     

IRS辅助WPCN用户公平性与系统吞吐量优化方案

为了解决无线供电网（wireless powered communication network,WPCN）中用户公平性不足与系统灵活性差的问题,提出一种基于智能反射面（intelligent reflecting surface,IRS）的优化方案。该方案直接将公平指数（fairness index,FI）和系统吞吐量加权相加作为优化目标,建立了用户公平性与系统吞吐量的联合优化问题。由于所建立的优化问题是非凸问题,因此,将优化问题拆分为时隙长度和IRS反射系数优化子问题,然后交替求解。针对时隙长度优化子问题,使用逐次凸逼近（successive convex approximation,SCA）算法求解;针对IRS反射系数优化子问题,使用闭式解、SCA和半定松弛（semi definite relaxation,SDR）算法求解。仿真结果表明,所提方案在用户公平性和系统灵活性方面优于其他方案。     

UWB多径信道调制方式的误码率分析

为了研究Ultra-Wideband(UWB)系统中可分辨多径分量和不可分辨多径分量携带信号的误码率问题,利用Radio Activated Key Entry(RAKE)接收机的分集技术,在信号发射端分别采用 Binary Phase Shift Keying (BPSK)和Pulse Position Modulation(PPM)调制方式,从这2种调制方式的解析式入手,推导出BPSK与PPM在可分辨和不可分辨多径分量下误码率表达式,并针对在相同叉指数和信噪比下,分别对这2种多径分量信号在不同调制方式下的误码率进行仿真分析.仿真结果表明,在相同调制方式下,可分辨多径的抗误码率性能要优于不可分辨多径的情况.而且,采用BPSK调制无论是可分辨多径还是不可分辨多径,在抗误码率性能上,均优于PPM调制方式.     

LTE-Advanced MIMO低SNR下调制技术性能研究

采用多输入多输出（multiple input multiple output,MIMO）技术来提高无线信道的传输增益,从而提高调制系统中的信噪比、降低调制系统的比特误码率;仿真量化分析了在LTE-Advanced MIMO不同无线场景中,调制系统中信噪比与MIMO技术的天线数,以及调制系统中信噪比与MIMO技术天线的发射功率之间的关系。仿真结果表明,MIMO技术能提高低功率无线场景中调制系统中的信噪比,进而提高调制系统的可靠性。     

基于CPLD的室内无线红外通信PPM编解码实现

编码调制方式是室内无线红外通信的研究热点之一。本文在比较分析OOK和PPM两种调制技术的基础上，利用MAX＋PLUSII软件平台，设计了PPM调制编解码电路，并进行了波形仿真和硬件下载测试。测试选用Altera公司的EPM7128SLC84-15芯片。测试结果达到了预期的设计要求。     

酒店建筑能耗及空调系统节能潜力分析

使用eQUEST能耗模拟软件模拟了天津市某酒店建筑的用能情况.首先,根据酒店原设计方案模拟酒店能耗,与该酒店的实际能耗进行比对,从而验证模型的可靠性;然后,根据主机占空调系统能耗较大（占47.42％）的特点,采用不同的冷热源方案分析酒店的节能潜力.研究结果表明,与原方案（冷水机组＋地热）相比,地源热泵技术方案可节省21.37％的主机能耗;吸收式制冷技术方案和冰蓄冷技术方案的主机能耗虽比原方案有所增加,但在结合当地实际情况（废热利用、峰谷电价）后,更能体现出两种方案各自的优越性.     

光纤无线电技术中的关键问题研究

为满足未来的宽带、无线、环保节能的接入需求，详细分析了ROF(Radio Over Fiber)技术中的关键问题，包括中心局的外调制器的调制非线性、光纤链路中的色散以及微波功率控制问题，并针对乡村和城市不同的实际需求分别进行讨论。提出了优化系统中信号功率控制方案，克服了光纤链路色散带来的功率衰落影响，从而实现了节能环保的宽带无线ROF接入。     

基于半导体光放大器中增益饱和效应的doublet信号源研究

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)中增益饱和效应产生doublet信号源的方案.在该方案中,高斯脉冲光信号沿传输方向从SOA的左侧输入,doublet信号从SOA的右侧输出,光带通滤波器用来滤除自发辐射噪声(ASE).此外,该方案只使用了一个光源和SOA,具有结构简单、易于控制,且不需要复杂的色散管理.利用Optisystem7.0软件进行了仿真研究,分析了消光比、脉冲宽度、输入信号功率、调制速率、光源波长等参数对产生的doublet信号的影响.结果表明该方案对输入信号波长不敏感,给出了相关参数的优化范围.     

基于BPNN/NSGA-Ⅱ的居住建筑节能改造多目标优化

为进一步推进居住建筑节能改造的发展，提出一种基于耦合BP神经网络和非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）的多阶段多目标优化框架，以提高节能效益并使经济效益最大化，并将该方法应用于西安某高层住宅能耗与经济性优化研究之中.在优化过程中利用BP神经网络预测建筑性能，将其作为响应面近似模型集成到多目标优化过程中能减少总仿真时间.同时分析算法参数对帕累托优化结果的影响，得到了可持续、成本最优、低投资的节能改造方案，为寒冷地区居住建筑节能改造多目标优化研究提供了一定的理论参考.     

WSN中一种自适应协作MIMO传输方案!

针对能量受限的无线传感器网络,提出一种能量有效的自适应协作MIMO传输方案.该方案能够根据传输信息的无线信道环境和传输距离,依据总能耗最小化原则对收发端协作节点数目和调制方式进行联合优化选择,进而提高网络的能量效率.仿真结果表明:与现有的协作MIMO传输方案相比,该方案能进一步提高无线传感器网络的能量效率,在理论上具有一定的参考价值.     

用不同映射实现改进型混沌脉冲位置调制 

为克服混沌脉冲位置调制（CPPM）存在的缺点，提出了一种新的可用于超宽带冲击无线电（UWBIR）的改进型通信方案，并采用不同混沌映射进行研究。通过仿真对存在有噪声和滤波的情况下系统的性能进行比较。结果表明， 在非理想定时情况下，提出的新系统具有比CPPM更好的解码性能，而且其性能受混沌映射的影响很小，改进后的方法具有广泛的实用性     

基于改进多核学习的多传感数据分类方法研究

物联网（internet of things,IoT）技术中结合多个数据源互补信息提高数据分类准确率的研究受到了越来越多的关注。针对物联网无线传感器采集到数据的多源异构特性,给出了一种基于改进多核学习支持向量机（improved multi-kernel learning-support vector machine,IMKL-SVM）的IoT数据分类方法。传统的多核学习方法中核函数主要是采用经验法选取核函数类型及参数,本文改进方法在确定核函数类型及参数时分为两步：首先采用交叉验证方法初步确定核函数类型及参数;其次在第一步结果中利用支持向量机（SVM）同时训练样本和优化多核函数的类型及参数。实验中针对温度、湿度、光照、大气压力等4种数据设计了两组数据——第一组数据被标记为上午、中下午、傍晚、夜间4类,第二组数据被标记为白天、傍晚、夜间3类,比较了本文的IMKL-SVM方法、单核SVM方法及传统MKL-SVM方法在两组数据集上的分类准确率。此外,针对UCI公开数据集AReM进行了分类实验,实验结果表明IMKL-SVM方法针对具有多源异构特性的物联网数据实现了较高的分类准确率。     

无线传感网中一种基于多信道节能机制

无线传感网是当前物联网技术研究的热点,无线传感网中如何对能耗进行控制以延长网络的生存时间又成为其中最受关注的问题.为了实现能耗的有效控制,通过对能耗模型的研究和建立,研究提出了一种基于多信道无线传感网的节能机制.它基于非坚持CSMA协议,是通过对非坚持CSMA协议中退避过程的控制和对物理层调制阶数的控制来达到控制能耗目的.同时结合多信道无线传感网中可使用多个信道的特点,建立的节能机制加入可用信道数量来共同分析和处理.最后仿真试验验证了文中提出的机制具有提升能耗效率的效果.     

基于改进量子遗传算法的WSNs多路径路由研究

最优路径搜寻和能量优化是无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)研究的两大关键性问题,基于簇结构的无线传感器网络模型,将改进的量子遗传算法引入WSNs网络层节能路由算法研究中,选取多条较优染色体代替一条最优染色体指导群体的进化;采用动态的量子旋转门调整策略,避免算法收敛于局部最优解;利用球面坐标角度对量子遗传算法编码,降低算法的复杂度;以路由所耗能量为优化目标,构造适应度函数。与基于传统遗传算法（genetic algorithm, GA）、标准量子遗传算法(quantum genetic algorithms, QGA)的多路径路由进行比较,实验表明,该算法比基于GA,QGA算法的多路径路由具有更低的网络能量消耗,更长的网络生存周期。