宽带无线系统直接变频方式的设计与实现

为了进一步缩小宽带无线系统的体积、减小功耗，基于软件无线电的思想和专用的射频直接变频芯片，设计并实现了物理层直接变频方案。该方案使用MAX2831芯片实现射频与基带之间的直接变换，利用FPGA实现基带信号处理和射频模块的控制。详细讨论了方案的硬件结构和软件的设计方法，通过实验验证了直接变频前端的收发性能。实验结果表明，所设计的物理屡射频前端方案能够满足宽带无线通信的直接变频功能，且结构简单，便于工业应用。     

一种新型双层电磁带隙结构及其在微波电路中的应用

提出了一种新型双层电磁带隙结构, 并分别用数值和实验的方法对这种结构的特性进行了分析. 在对这种结构单元的电磁特性分析的基础上, 给出了其集总参数等效电路, 并且讨论了这种结构的几何参数对电磁特性和等效参数的影响. 与已有的EBG结构相比, 该结构具有小型化及背向辐射小的特点. 基于单元结构的特性和等效电路, 设计了一种紧凑型转弯线带阻滤波器, 以及带阻型天线双工器. 理论和测量结果显示, 这种结构在微波和射频系统中具有潜在的应用价值.     

基于多活性代理的分布式入侵检测系统构建分析研究

针对应用了移动代理技术的分布式入侵检测系统在代理安全性和稳定性方面所存在的问题,本文在基于多活性代理复杂信息系统研究方法的指导下,提出了一种新的分布式入侵检测系统结构,即基于多活性代理的分布式入侵检测系统(DIDS-MLA).该系统将传统分布式入侵检测系统的两层结构扩展为三层结构,通过增加的一层结构对系统中各个检测代理活性状态值进行监测,使系统能够在多活性代理协商协调机理的指导下,根据代理活性状态值的变化来调整各代理的工作,从而达到保护系统中代理安全性以及维护系统检测稳定性的目的.在之前的研究工作中,我们仅仅对活性代理进行了定性分析,本文中则进一步提出了一种在分布式入侵检测环境下定量分析代理活性的方法,并在此基础上给出了系统中活性代理的实现思路.最后通过对系统工作流程以及对分布式拒绝服务攻击的检测效果进行分析之后,我们可以看出,本文所设计的DIDS-MLA系统在安全性和稳定性方面比传统分布式入侵检测系统(DIDS)以及基于移动代理的DIDS系统有明显改善,能够在强对抗环境下保证系统检测工作的正常运行.     

分布式MIMO-OFDM系统训练序列设计及时频同步方案

在分布式MIMO-OFDM系统中,不同收发天线对之间信号的时间延迟和频率偏移均不相同,因而同时估计各个收发天线对之间的定时和频率偏移是分布式MIMO-OFDM系统同步最具挑战性的部分之一.本文通过在时域对各发射天线的本原训练序列用具有良好互相关的伪随机序列加权,提出了一种适用于分布式MIMO-OFDM系统时频同步的新的训练序列及相应的时频同步方案.它首先利用伪随机加权序列的良好自相关和互相关性特性以及本原训练序列的分段共轭对称性估计各收发天线对之间的定时偏移,然后利用本原训练序列中的重复短序列进行迭代频率偏移估计.理论分析与仿真结果表明,相比传统方案,该方案不仅能够更好地估计出所有收发天线对之间的定时偏移,而且还能够同时估计出所有收发天线对之间的频率偏移.     

嫦娥四号中继星伞状可展开天线关键技术研究

嫦娥四号中继星伞状可展开天线采用发射时收拢、入轨后展开的可展开结构方案,有效地解决了中继星应用中的多项技术难题.天线在轨成功展开、在轨性能稳定和承受极低温环境性能不发生破坏是保证中继通信任务成功的前提,对应了天线展开技术、在轨性能稳定性控制技术和极低温环境适应技术等三项关键技术.本文首先对天线展开技术开展研究,设计采用了缓释弹簧分布式驱动展开技术,对展开技术方案进行了介绍,开展高低温环境下天线展开可靠性验证,为天线在轨展开环境选择提供了指导;其次,开展在轨性能稳定性控制技术研究,从材料选择、结构设计和提高反射面平衡态稳定性等方面采用控制措施,进行天线在轨热分析和热变形测试及预示,结果表明在天线最大在轨热变形情况下,天线型面精度仍满足指标要求,确保了天线在轨性能满足任务要求,并验证了天线在轨热变形控制措施的有效性;第三,针对天线在轨经历极低温环境,设计了部件级试验验证结合整机仿真分析的试验验证方法,很好地解决了极低温环境的验证问题,天线经历极低温存储后,结构无损坏,性能无下降,满足天线在轨环境适应性的要求,有效地支撑了嫦娥四号中继星中继通信任务的顺利执行.     

超宽带通信中补偿天线失真的脉冲成形方法

在超宽带通信系统中，美国联邦通信委员会发布了一个非常严格的频谱规范以限制对其他无线设备的最大允许干扰，因此一些文献提出了不同的脉冲成形方法来满足这一规范．然而大部分脉冲成形方法都忽略了天线失真的影响，而与常规通信系统相比，这种影响在超宽带系统中是不能被忽略的．基于此，文中提出了一种基于正交小波的脉冲成形方法，将天线失真的补偿和脉冲成形结合在一起进行考虑．仿真结果表明，这种新型的脉冲成形方法可以补偿天线失真，优化发射的功率谱，而且算法简单，脉冲产生器也易于实现．     

基于统计和未登录词碎片字典的未登录词识别方法

介绍了一种基于统计和未登录词碎片字典的未登录词识别方法。该方法首先在基于分词的基础上对一篇文本进行统计识别未登录词，然后利用来登录词碎片字典识别来登录词。实验结果表明：该方法较已有的来登录词识别方法曼适用于识别文本中不断涌现的新词，在未登录词的召回率和准确率性能指标上达到了较好的效果。     

无线通讯用硅基微小天线

采用微电子加工工艺在高电阻率硅片上设计和制备了微小天线，并对其进行了仿真和测试，模拟和测试结果比较吻合，测试得到天线为水平和垂直双向辐射，天线的增益约为2.5 dBi，谐振频率约为3GHz，能够满足通讯系统中天线系统的要求，并且文章对天线的制作工艺进行了详细的介绍，此天线有利于天线集成和与CMOS工艺等的兼容．     

基于Web Service的分布式可视化研究

本文提出并设计了一个基于Web Service的分布式可视化框架(DV4WS).它采用新型的分布式计算模型Web Service访问远程可视化算法来实现数据的分布式可视化.本文描述了DV4WS的原理、体系结构及任务执行过程.同时为了验证该平台的有效性,本文利用目前数据量较大的股票数据进行分布式可视化研究评估了该系统的性能,并与串行结果进行了分析和比较.实验结果表明,该平台对于解决数据密集型应用领域的可视化是行之有效的.     

协同多点传输中迫零预编码和天线选择技术

MIMO无线传输技术极大地提高了系统的容量，在实际通信系统中，整个网络是一个干扰受限的系统，小区间干扰对MIMO系统传输的影响是显著的，每个相邻小区的基站天线都可以看成一个干扰源．由于基站端数据处理能力的提升和回程容量的增加，多个小区协同多点传输技术引起了人们的广泛关注．目前的大部分工作都是集中于研究系统的容量（吞吐量），而在实际系统中，每个用户的接收等效信噪比（即公平性）对系统的性能如误帧率等有重要的影响．对于每个用户为单天线的情形，研究了总功率受限和每天线功率受限下采用迫零预编码的系统容量和公平性．对两种功率约束条件下的公平性进行了分析，得到了公平性算法的闭式表达式．当每个用户为多天线的情形，为了降低计算的复杂度，引入了信道范数最大的接收天线选择算法，把每个用户为多天线的情形转化成等效的每个用户单天线情形，推导的每用户为单天线的公平性算法仍然适用．仿真结果显示，采用迫零预编码的多小区协作可以使系统性能显著提升．在相同的迫零预编码下，不同的功率分配策略对系统的容量和公平性有显著的影响．和用户为单天线相比，采用天线选择算法可以提升系统的容量和公平性．考虑了用户公平性时的吞吐量和最大系统吞吐量之间的折中关系，并给出了仿真结果．     

新一代无线电平台数字射频核心技术研究与工程实践

无线电平台数字射频是提高现代无线电系统复杂电磁环境适应能力、机动能力、传输能力和综合集成能力等基础性能的关键.本文分析了射频技术的发展需求和国内外数字射频领域的研究进展,以及模拟射频核心单元——模拟射频功放主要指标相互矛盾的机理,并将数字射频概念扩展到综合数字射频,重点论述了数字射频核心技术——数字射频功放和全数字发信机的基本原理、优势和关键技术,提出了基于系统与工艺相结合的数字射频设计方法、数字射频功放的物理模型和一种全数字发信机体系结构以及我国自主可控发展数字射频的技术路线建议.本文认为在当今时代背景下,数字射频对于新一代无线电平台具有革命性和可行性;如果不能自主可控发展该项核心技术,我国又将出现一个新的受制于人的脆弱点.     

超高频RFID物联网前端感知系统的设计

介绍了一种基于超高频RFID的物联网前端感知系统的设计和实现,以及主要模块的功能,然后分别从硬件结构,工作流程和软件设计三个方面进行了详细阐述.本系统的工作频率在860～960 MHz可调节,能支持EPC Gen2和ISO/IEC 18000-6B/6C标准.它的射频前端是以射频芯片AS3992为核心,使用内部集成的功放,外加一系列外围电路实现.其优点是体积小、重量轻、集成度高和功耗低.实验结果表明,该系统的读写距离能达到2.5m,能够满足实际应用的需要.     

RFID应用于全自动机械制造生产线的设计与实现

射频电子标签，具有快速扫描、形状多样化、无屏障阅读、容量大、安全性高等特点，是其他电子标签无法比拟的。全自动机械制造生产线中加入射频电子标签系统，实现PLC对柔性制造系统的全过程控制，使整套设备的效率和产品质量有较大提高。     

事件驱动、面向服务的物联网服务提供方法

物联网无缝集成了用户域、信息空间域和物理空间域,实现了＂人—机—物＂的动态协同,其应用常常涉及到跨业务域甚至跨组织的用户、业务流程和物理实体的实时动态交互.因此,物联网服务系统往往需要集成多个分布式的企业应用系统从而形成一个大规模复杂服务系统来实时协作完成一定的业务目标.目前,大多数已有研究工作主要集中于解决不同实体和应用系统间在动态交互环境下的互联和互操作问题.然而,如何在信息的提供方和消费者之间按需的分发感知信息、并基于物理世界所发生的变化动态的实时协同相关的企业服务或者业务流程做出快速反应尚没有系统深入地研究.为此,本文结合事件驱动架构和面向服务架构的设计思想,提出了一种事件驱动、面向服务的物联网服务提供方法,该方法能够便捷地支持感知信息的按需分发和聚合,并实现事件驱动的跨业务域甚至跨组织的服务动态协同.这种实现了＂时间、空间和控制＂解耦的服务提供方法极大地增强了物联网服务系统的灵活性和敏捷性,允许系统及时地对物理世界的动态变化做出快速响应.最后,通过实际部署的区域集中供热监控及热计量物联网应用进行了验证.     

多基站多用户MIMO系统下行链路基于准最大化和速率预编码和功率分配的双层交替迭代结构

在多基站多用户MIMO系统中，最大化和速率（magimi。ingsum-rate，MSR）预编码是一种线性预编码，但是无闭式解．本文提出了一种交替迭代结构的准最大化和速率（Quasi—MSR）预编码方案来迫近MSR，将MSR的求解问题转化成最大化二次分式函数的乘积，并且设计了一种单接收天线用户环境下基于最大化和速率准则的低复杂度交替网格搜索功率分配alternatina grid search power allocation，AGSPA）方案．在此基础上，本文又提出了基于Quasi-MSR和低复杂度AGSPA的双层交替迭代结构（alternatingiterativestructure，AIS）．仿真结果表明：考虑大尺度衰落和天线相关性时．AIS结构在和速率性能上明显优于4种典型的预编码算法（最大化信泄噪比、块对角化、最小均方误差与速率最大化）．     

餐厨垃圾自动称重系统的研究

针对目前餐厨垃圾收运工作存在无法自动计算污染者的餐厨垃圾产生量的问题,设计了一种以PIC单片机为核心的餐厨垃圾自动称重系统,通过安装在收运车辆上的RFID模块和自动称重模块,对不同污染者的垃圾产生量进行自动称重.数据通过I2C总线存储在IC卡中,作业完成提交IC卡,由计算机完成对污染者污染量的统计.测试结果证明,该系统能够对餐厨垃圾进行准确测量,达到自动称重的目的.     

车载 RFID设备电磁抗扰度测试研究

为了测试 RFID设备在汽车复杂电磁环境下的电磁抗扰度(EMS),提出一套 EMS测试方案.方案采用限值测量法制定,分析干扰信号耦合原理及受试设备工作环境确定了测试项目和测试方法,且从测试结果准确度方面提出了判断测试是否合格的计算公式.按照方案对车载无钥匙进入系统进行了测试,测试结果已被某车厂使用,验证了其可行性.本方案还对于 RFID设备EMS测试规范的制定具有参考价值     

宽带电力线通信系统的电磁干扰评估

提出了电力线电磁干扰的评估方法，可以获得符合FCC标准的PLC功率限值。首先基于计算电磁学理论，建立PLC传输模型和电磁辐射模型，并对PLC的电磁辐射进行近场测试；然后根据测试结果调整PLC传输模型参数，使得PLC空间的电磁辐射计算值与测试值趋于一致。最后计算观察点处的电磁辐射。可用于评测PLC与室内短波无线电、超宽带无线通信等系统的电磁共存性，并制定功率限值标准，实现绿色电磁环境：     

基于DDS技术的多路高精度信号源设计

本系统以DSP2812和CPLD相结合,采用DDS（DDFS,直接频率数字频率合成）技术设计的多路高精度信号源,它可以根据用户设定的电流、电压参数,实现12路模拟量的输出.其模拟量的基本波形为：正弦波、三角波、方波和用户自定义的波形,同时可根据需要实现20次以内任意次谐波的迭加.     

全双工通信关键技术研究

传统的半双工(half-duplex,HD)无线系统利用正交的时隙进行信号的发送和接收,造成无线频谱资源的极大浪费.而全双工(full-duplex,FD)通信技术以其链路容量倍增及其潜在的频谱资源利用率提升能力得到学术界和工业界的广泛关注.本文首先将全双工与半双工的模式性能进行比较,详细列举了现有全双工技术的优缺点.作为全双工系统的核心难题,自干扰(self-interference,SI)消除技术可以采用两类主要技术加以实现:被动自干扰抑制和主动自干扰消除.本文对相应技术的优缺点进行了比较.此外,针对复杂时变的无线频谱环境以及动态变化的无线网络结构,本文讨论了全双工媒体接入控制层(medium access control,MAC)协议的设计.本文还进一步论述了实际系统环境下的全双工算法设计与实现,包括中继网络编码、中继选择以及动态资源分配等.最后,本文对全双工通信未来研究方向进行了探讨,并总结全文.