基于中继选择的星地协作传输系统性能分析

由于星地混合协作网络（hybrid satellite-terrestrial cooperative network，HSTCN）能显著提升卫星通信的服务质量，近年来受到了国内外学者的广泛关注，分析了基于中继选择的星地协作传输系统的性能。首先，在卫星和地面用户之间存在直达链路，并且所有中继节点在采用门限判断译码转发协议辅助卫星通信的情况下，得到用户端经过最大比合并后的输出信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）表达式。其次，针对卫星信道服从阴影莱斯分布，而地面信道服从Nakagami-m分布，推导出随机选择和最佳选择两种中继选择策略下系统的中断概率闭合表达式。接着，进一步得到高信噪比条件下中断概率的近似表达式，为分析各种参数对系统性能的影响提供了更加便捷的方法。最后，计算机仿真不仅验证了理论推导的正确性，而且定量分析了协作传输带来的好处，从而为HSTCN技术的实际应用提供理论依据。     

基于译码转发的PLC-VLC/RF混合传输系统中断性能分析

针对译码转发(Decode and Forward, DF)协议下室内电力线通信(Power Line Communication, PLC)-可见光通信(Visible Light Communication, VLC)/射频(Radio Frequency, RF)的混合传输系统,考虑接收端采用最大比合并(Maximal Ratio Combining, MRC)和选择合并(Selection Combining, SC)两种方案,并分析这两种方案下的系统中断性能。首先,在考虑路径损耗、信道衰落和用户随机分布的情况下,分别给出MRC和SC两种方案的输出信噪比表达式。接着,推导出这两种方案下系统的中断概率闭合表达式。最后,利用计算机仿真验证理论分析的正确性,分析不同参数对系统中断性能的影响,从而为PLC-VLC/RF混合传输系统的实际应用提供理论依据。     

多用户卫星通信系统的中断性能分析

针对卫星通信系统，分析了基于门限判断放大转发(amplify-and-forward, AF)协议情况下的系统中断性能。首先,考虑星载天线增益和卫星链路损耗,并假设卫星链路的小尺度衰落服从阴影莱斯(shadowed-Rician, SR)分布,推导出多用户卫星通信系统的中断概率闭合表达式。然后，为了便于进一步分析系统的性能,推导出高信噪比(signal noise ratio, SNR)条件下系统中断概率的渐近表达式,得到系统的分集度和编码增益的解析表达式。最后,计算机仿真验证了理论分析的正确性,并分析了用户数和信道参数对多用户卫星通信系统性能的影响,从而为实际系统设计提供了参考和依据。     

时间约束下对地面目标协同攻击任务规划方法

针对集群弹药协同攻击地面目标时，打击时间不一致导致的“打草惊蛇”、任务失败的问题，基于双层优化模型提出了一种适用于该场景的集群任务规划方法。所提方法的下层优化为航迹规划，上层优化为任务分配，提高了任务规划结果的最优性。考虑到在真实战场环境中，飞行时间过长会增加被对手发现的风险，将速度变量引入航迹规划，使集群弹药在不增加冗余路径的前提下完成满足时间约束的协同攻击任务。最后，以集群弹药协同攻击地面群体目标为例进行了仿真测试，验证了所提方法的有效性。     

多用户卫星通信系统的中断性能分析

针对卫星通信系统,分析了基于门限判断放大转发(amplify-and-forward, AF)协议情况下的系统中断性能。首先,考虑星载天线增益和卫星链路损耗,并假设卫星链路的小尺度衰落服从阴影莱斯(shadowed-Rician, SR)分布,推导出多用户卫星通信系统的中断概率闭合表达式。然后,为了便于进一步分析系统的性能,推导出高信噪比(signal noise ratio, SNR)条件下系统中断概率的渐近表达式,得到系统的分集度和编码增益的解析表达式。最后,计算机仿真验证了理论分析的正确性,并分析了用户数和信道参数对多用户卫星通信系统性能的影响,从而为实际系统设计提供了参考和依据。     

基于门限判断机会调度的多用户PLC/RF系统性能分析

针对融入译码转发中继技术的混合电力线通信(Power Line Communication, PLC)与射频(Radio-Frequency, RF)传输系统,首先提出了一种基于门限判断的多用户机会调度方案。其次,在PLC和RF链路信道衰落分别服从对数正态分布和相关莱斯分布的条件下,推导出采用所提调度方案的PLC/RF系统中断概率和归一化平均反馈负载的闭合表达式。接着,还通过分析高信噪比条件下系统中断概率的渐进性能,得到系统分集度和阵列增益的简单闭合表达式。最后,计算机仿真不仅验证了理论分析的正确性,而且进一步揭示了所提方案能够在尽量减少反馈负载的同时获得较优的中断性能,从而为实际的系统设计提供参考和依据。     

基于多用户反馈的星地协作传输系统性能分析

研究了门限设置反馈条件下多用户星地混合协作传输系统的性能。首先, 在中继端采用放大转发协议和多用户机会调度方案下, 得到系统的输出信噪比表达式。其次, 在卫星链路服从阴影莱斯分布和地面链路服从瑞利分布的情况下, 推导出基于门限设置的信道状态信息反馈下系统的反馈中断概率、遍历容量和平均反馈用户数的闭合表达式。最后, 计算机仿真不仅验证了理论分析的正确性, 而且证明了所提出的基于门限设置反馈的多用户调度方案在性能几乎不变的情况下, 显著降低了系统反馈量。     

眼外伤的数值仿真研究进展

 眼的结构复杂，内部组织十分脆弱，即使是轻微的损伤，如果处理不当往往会对患者造成严重的视力障碍甚至失明。数值仿真技术作为一种有效的研究手段，不仅可以描绘冲击状态下眼内组织结构的动力学响应，同时可以在虚拟环境下实现实验手段无法提供的力学条件。本文梳理近20年国内外相关研究文献，综述了数值仿真技术在直接性和间接性眼外伤的应用，分析其研究现状以及未来的发展趋势。     

缝针刺入角膜的力学建模与仿真

利用微力材料试验机以不同的刺入速度,对缝针刺入角膜组织产生的微小力进行一系列的力学测量试验．在此基础上,以超弹性和粘弹性理论为基础构建了角膜组织的材料本构模型．考虑眼外肌和眼压的作用,根据自下而上的建模方式建立角膜的几何模型．基于接触问题中的粘-滑理论,使用点-面和面-面接触的方式建立缝针刺入角膜的接触模型,并利用单元生死技术实现手术中缝针刺入角膜过程的有限元仿真．仿真的结果可为角膜移植机器人的精确控制提供重要的依据,并进一步保证机器人执行角膜移植手术的安全性和可靠性．