基于STM32的红外光通信装置的设计

针对目前蓝牙技术高功耗, 不适合实验室等多人研发应用的问题, 设计了基于STM32的红外光通信装置。该系统运用处理器STM32的Speex语音编码与解码算法技术实现中短距离的红外光无线通信。通过语音发送模块, 中继转发节点模块和语音接收模块增强装置通信功能。测试结果表明, 接收装置输出噪声电压小于0.1 V, 中继转发站可将传输方向改变任意角度, 语音信号安全、 稳定, 传输距离为8 m。     

无线网络中节点均匀分布的解码转发机会中继性能分析

研究了节点空间随机均匀分布情况下, 采用机会中继结合解码转发方式进行协作通信的自组织网络的传输容量和可靠性。同时在保证网络连通性的前提下, 通过最大化网络传输容量, 实现网络的拓扑优化控制。在考虑路径损耗及块衰落独立信道条件下, 分别推导和分析了两节点间采用传统机会中继和增量机会中继方式下的中断概率和网络传输容量。数值仿真结果表明, 虽然空间随机分布破坏了中继节点提供的分集阶数, 但机会中继仍比直接通信有更好的抗信道衰落能力。与直接通信的网络传输容量随节点密度或发送功率单调递减不同, 机会中继需要考虑网络传输容量的极大值对网络拓扑优化的影响。     

基于正交空间调制的多天线中继MIMO系统性能研究

为了在传统空间调制的基础上进一步提高无线中继MIMO通信系统的传输可靠性,本文设计了基于正交空间调制的多天线中继MIMO通信系统的传输方案,并对所设计的中继MIMO系统采用放大转发和译码转发两种中继传输协议.在系统的每个传输时隙,源节点与中继节点、中继节点与目的节点间均采用正交空间调制技术.仿真实验在瑞利平坦衰落信道下,以4QAM调制方式为例,结合不同协议下信号估计值表达式进行.实验结果表明:在系统天线配置相同时,基于正交空间调制的多天线中继MIMO系统比传统空间调制的中继MIMO系统的误码性能有明显的提高.     

基于压缩感知的协作系统物理层安全分析

将压缩感知技术引入协作通信系统中研究其物理层安全问题.在多源多中继协作通信系统中,将源节点通过中继节点到目的节点,源节点到窃听节点的信道矩阵作为压缩感知的测量矩阵,目的节点和窃听节点可以采用信号重构算法进行重构.通过系统仿真证明,窃听节点存在对信道估计存在误差,合法目的节点的重构性能优于窃听节点,可以达到安全传输.     

基于IEEE 802.16j的协作中继切换方法

在多跳中继宽带无线接入网络中,使用多点协作通信时,消息的同步传榆对系统性能影响非常大.为了确保在切换过程中消息传输的同步性,基于IEEE 802.16j协议中的单点协作中继切换流程,提出了一种新的双协作中继切换流程,该流程在执行切换步骤时先进行‘网络重进入'过程,再执行‘关闭连接'过程.此外,该方法以信号强度和时延作为切换判决,能够实现2个中继节点同时参与协作.     

基于功率最优化分配的选择性协作通信模式

对于资源受限的无线网络,协作通信技术被认为是一种能够有效提高传输功率效率的空间分集技术.为了解决协作通信会引入由于中继节点运行和中继处理带来的额外功率这一难题,提出了一种功率效率最优的选择性协作通信模式,既能满足通信链路的设计要求,又只在必要的时候引入协作机制.在误符号率受限和节点最大功率受限的条件下,给出了源节点和中继节点最优的功率分配,然后选择功率效率最大的传输模式.计算机仿真说明,提出的选择性协作通信模式比传统的协作通信模式具有更高的功率效率.     

基于固定增益中继选择技术的无线通信系统

为了提高多输入多输出MIMO中继通信系统的可靠性和有效性,对中继节点采用的相关选择技术的研究很有必要.本文在阐述MIMO通信系统的调制、检测等相关关键技术与固定增益中继选择技术的基础上,创新性地设计了基于MIMO固定增益中继选择技术的无线通信系统,并进行了仿真实验.仿真结果表明:中继选择技术在整体上提高了系统的传输性能,降低了误码率,使通信系统有较强的抗干扰能力.     

采用随机酉矩阵调制的协作分集传输算法

针对分布式空时编码的最大比合并算法(MRC-DSTC)中处理矩阵存在零矩阵的问题,提出了采用随机酉矩阵调制的协作分集传输算法(RU-CD)。在中继节点,该算法首先利用随机生成的酉矩阵对中继节点各个天线上的接收信号进行处理,并通过正交扩频码序列将多个时隙的信号线性合并,随后再通过共轭处理使得中继发送的信号仅占用2个时隙传输;在目的节点,该算法可以利用复信号特性进行解码,实现发送信号实部和虚部的独立解码,因而降低了解码复杂度。仿真结果表明,在系统具有单中继节点以及2个中继节点的条件下,RU-CD算法分别比MRC-DSTC算法的误比特率降低了3dB和5dB左右。     

基于CAN总线的嵌入式矿用广播对讲系统设计

分析了当前矿用广播对讲系统的实现方式和存在的问题,介绍了CAN总线的特点,提出了一种基于CAN总线的嵌入式矿用广播对讲系统的设计方案．系统采用ARM9芯片作为主控制器,以CAN总线作为传输方式,用AMBE算法来对语音信号进行压缩编码,从而降低语音信号对通信带宽的要求,以实现低速率语音信号在CAN总线上的远距离传输．实验测试结果表明,采用CAN总线实现煤矿井下语音通信,传输距离远,语音质量高．     

基于802.15.4无线Ad hoc语音终端的设计与实现

具有无线Ad hoc自组网功能的手持终端在军事、航海等许多领域都有重要的应用,此类终端可以在移动状态下自组Ad hoc网络,并且可通过多跳技术实现任意2个节点之间的语音通信和视频传输功能。文章设计实现的无线Ad hoc语音终端,以S3C2440处理器为核心的ARM9平台作为主控制平台,将基于AMBE-2000为核心的语音编解码模块和基于IEEE 802.15.4协议标准的ZigBee无线传输模块作为主要功能模块,并通过LCD触摸屏进行人机交互以实现上述功能。实验结果表明,该终端具有传输带宽低、音质优及性价比高等特点。     

基于MSP430F149的红外光数字通信实验系统设计

给出一个红外光数字通信实验系统的设计,系统以超低功耗MSP430F149单片机作为控制核心,以温度数字信号作为信源,实现短距离红外光传输数字信号。系统包含3个主要部分,分别为发射终端、接收终端和中继转发节点。经测试,数字温度信号直接传送距离超过5米,中继距离亦可达到5米以上。     

受分子寿命影响的中继最大可达传输速率

基于扩散的分子通信以分子作为信息载体进行信息的传输,分子在信道中做布朗运动,遵循菲克扩散定律.随着扩散距离的增加,分子浓度急速衰减,造成信道可达传输速率非常低,因此,可以采用中继传输来提高传输性能.鉴于扩散分子通信中继可达传输速率是业界研究的热点与难点,采用配体-受体结合机制,考虑分子寿命及分子到达概率等因素的影响,研究了基于扩散的分子通信中继信道对分子传输可达速率的影响,也探索了基于分子寿命的中继节点位置对中继可达传输速率的影响.仿真结果显示,随着分子寿命的增加,分子在信道中存在的时间增加,使得信道最大传输速率增大.同时,随着分子寿命的增加,中继节点需要靠向接收端,才能使信道最大传输速率达到最大.     

基于89C52和射频芯片NRF401无线数传模块的设计

提出了一种应用于公交车站间无线接力系统的设计思路及实现方案．给出了基于无线射频芯片NRF401和89C52单片机的无线数传模块的硬件设计，并对系统在不同条件下的传输距离、传输数据的正确性等进行了测试．试验表明，该系统性能稳定，具有较强的抗干扰能力，将其应用于公交车站间进行无线传输，是一种可靠的方法．     

一种双螺旋Turbo码交织器的设计

对于提供语音和数据传输等业务的通信系统来说,采用短帧规则交织器是保证译码实时性和硬件实现低复杂性的一项关键技术.针对短帧Turbo系统提出了一种双螺旋交织算法.该方法采用螺旋读入及螺旋读出的规则映射,获得较大的码字最小距离,改善了码字距离谱,提高了译码性能.仿真结果表明,该算法在相同条件下比常用的规则交织器具有较好的性能.     

白光LED无线光通信系统研究

可见光通信技术是基于白光LED照明光源的无线光通信技术,在电磁干扰场合可代替射频通信,应用前景很广阔。目前白光LED在提供室内照明的同时,已被用作通信光源实现室内无线高速数据通信。本文主要研究的是白光LED加载数字信号,并将信号编码发送,经过空气中长距离传输,接收信号通过电流电压转换、电压放大、比较整形、解码还原发送信号的技术,并在此技术之上加载语音信号传输,展现了本文所介绍的白光通信系统的实用价值。     

多事件节能的无线网络传感器协议

为了解决距离基站(Base station,BS)较远的传感器节点使用多跳通信向BS传输数据时产生更高能量消耗和使用寿命短的问题,该文提出了一个多事件节能蚁群优化数据传输(Energy Efficient Ant Colony Optimized Data Transmission,EEACODT)无线网络传感器协议.该协议消除了现有协议的一些限制和缺点,根据距离汇聚节点的节点距离将网络划分为多个扇区,根据扇区位置为节点分配特定的活动时间,以此来实现高效节能.该协议采用蚁群优化进行簇间通信,每个簇中簇头选择取决于它到BS的距离和剩余能量,中继节点的选择基于到BS的距离、剩余能量和队列大小这3个条件.实验表明与PSO协议和FAMACROW协议相比,本文EACODT协议在能耗、延时和包传输率方面均优于现有方法和性能.     

60-GHz网络并行传输中基于顶点多着色的时隙分配算法

针对60-GHz网络中现有并行传输算法的不足,首先分析了数据并行传输的充分条件,然后基于冲突矩阵来对网络中的顶点进行多着色,进而提出了一种基于顶点多着色的时隙分配算法.此外,考虑到两种类型的传输:组内传输(单跳)和组间传输(多跳),还提出一种基于距离的中继选择算法作为发射机和接收机之间进行直接通信还是中继通信的决策指标.在单跳和多跳场景下评估所提算法的性能,仿真结果表明,所提算法可显著提升网络吞吐量和单位时隙期间的数据流平均数量,相比于传统的Greedy算法和TDMA算法,性能提升幅度分别达到19%和12%.     

日盲紫外光通信系统关键器件

要谈到的紫外光通讯系统是自由空间光通讯的一种．民用的自由空间光通讯用到的一般都是红外光作为传输介质．然而，在军事领域，如果要建立一个抗截获、抗干扰、安全隐密的小范围通讯系统（方圆1．5km左右）就不能使用红外光．经过前人的不断探索和努力，发现紫外光，特别是日盲光谱波段的紫外光是一种很好的传输介质．由于空气的吸收以及在大气中的散射作用，使得紫外光有比较合适的传输距离和跨越障碍的能力．文中重点讲述的是系统的一些关键器件．