自组织时分多址数据链网络的仿真框架

数据链协议的性能分析是无线网络设计及参数选取中的重要环节，基于网络仿真工具OPNET构建了自组织时分多址（S-TDMA）数据链网络的仿真框架，并用于模拟航空移动通信的数据广播应用。该仿真框架为协议详细配置了物理层、链路层及应用层模型，可以设置不同的信道特性以及应用场景，便于仿真分析端到端延时、吞吐量、预约冲突率等协议性能，从而选择最佳的网络运行方案。     

TDMA战术数据链中最小时延抖动的固定时隙分配算法

现有TDMA战术数据链的时隙分配算法主要关注战术信息传输的时延,随着以数据链网络为中心的联合作战的深入发展,战术信息高实时性的传输需求日益凸显。提出一种基于最小时延抖动的固定时隙分配算法,首先将TDMA战术数据链时隙均匀分配问题转化为图论中包含确定边数的不含回路的最短路径环问题,然后采用动态规划法来求解这个包含确定边数的不含回路最短路径环问题并给出具体的算法步骤,最后进行仿真实验来验证算法的正确性和有效性,算法较好地满足了高实时性战术信息的传输需求。     

战术数据链仿真研究综述

战术数据链在现代战争中发挥着极其重要的作用。在战术数据链的全寿命周期过程中,建模和仿真为一种重要的支撑技术发挥着越来越重要的作用。主要对战术数据链系统的设计开发、测试评估、协同互联和互操作、模拟训练等重要研究领域的仿真应用研究,战术数据链分布仿真技术以及国外战术数据链模拟器的建设进行了述评。最后,对战术数据链仿真研究的发展前景进行了展望。     

数据链系统信息地空传输信道建模与性能分析

针对战场环境仿真中联合战术信息分发系统(Joint Tactical Information Distribution System,JTIDS)地空数据链信息传输过程仿真的实际需求,提出了基于航空信道建模的信息传输模型,利用低通等效对信息传输过程构建了仿算框架.对仿真中使用的信道模型进行了性能分析和仿真实现.根据用户多样的仿真要求,为能在降低算法复杂度的情况下保证一定仿真精度,提出了利用典型值特征将调制信道向编码信道转换的模型转换方案.     

航空甚高频数据链模式二建模及仿真研究

依据航空甚高频数据链模式二(VDLM2)协议,基于其物理层和链路层,建立了VDLM2的OPNET模型。在此基础上,仿真分析了平均MAC子层延时和平均链路层延时与飞机数量之间的关系,并与理论值进行了对比,验证了仿真模型的正确性。然后,仿真分析了吞吐量和信道效率与实供负载之间的关系。分析结果表明,当实供负载位于0.3～0.7区间内时,VDLM2通信系统的传输性能最佳。     

甚高频数据链模式2网络仿真分析

深入分析了我国下一代的航空子网络之一--甚高频数据链模式2(VeryHighFrequencyDataLinkMode2)的下三层通信协议,使用网络仿真工具OPNETModeler,建立详细协议模型并搭建仿真平台,基于不同的飞机数量与报文特性,分析了网络吞吐量及端到端的网络延迟性能,并获得VDLM2子网的最佳性能指标。     

适用于分布交互仿真的分布式可靠多播协议

在大规模分布式应用中，可靠的多播协议是非常重要的，这些应用需要通信协议支持；广泛的数据分布，及时的报文丢失检测和恢复，低延迟的报文传输，最小的报文标头以及细粒度的多播分组，迄今为止，很少有协议能完全支持以上特性，本文介绍了分布式可靠多播协议，论述并评估了使用该协议支持高性能仿真程序的优化方法，最后讨论了如何把该协议移植到更广泛的网络应用。     

基于FPGA的战术数据链中继传输复接技术

有效传输和分发遥控遥测、定位/导航、战场情报等信息对保障己方战术信息共享具有重要意义。为了节省信道资源,降低调制解调设备的复杂度,战术数据链数据中继传输复接系统在信息化战争中得到了广泛应用。针对机载设备体积小、重量轻、功耗低、信息传输效率高等要求,提出了一种基于现场可编程门阵列（field-programmable gate array, FPGA）的实现空中战术数据链中继传输数据复接的新方法。该方法在单片FPGA芯片的基础上,采用优化的硬件编程算法和结构,占用较少芯片资源;采用完全流水线的并行设计,满足高速战术信息实时处理的要求;FPGA内部采用模块化设计,具备开放性和灵活性,便于系统可重配置和升级;实例仿真验证表明,该模块能够有效地实现不同速率多种战术数据链中继传输的数据复接。     

基于图像仿真的对地遥感过程科学可视化研究

分析了成像链的光谱辐射响应和空间响应特性，提出一种基于图像仿真的对地遥感过程科学可视化方法。文中建立了成像链分析模型，讨论了传感器获取的三维场景像元辐幅度、探测器输出信号、随机噪声和调制传递函数等数学模型，并导出了包含传感器综合响应特性的遥感数字图像传输方程。此外，对专业软件RSIS1．0可见近红外波段的仿真模块、数据库及仿真过程作了简要介绍。最后，给出了部分仿真遥感数字图像。     

战术数据链作战效能仿真

战术数据链是C4ISR系统的重要组成部分,其作战效能的评估是我军数据链系统发展中迫切需要解决的关键问题.监视是战术数据链的主要作战任务.讨论了战术数据链监视效能评估指标,建立了战术数据链监视效能仿真模型,利用对美军11号链的研究实例说明了战术数据链作战效能仿真研究的方法.建立的仿真模型和研究方法对战术数据链建设具有指导意义.     

无线Ad Hoc网络中CSCA协议的仿真研究

为了有效利用无线Ad Hoc网络中的信道资源,提出了一种多址接入协议,即信道选择冲突避免(CSCA)协议。该协议在公共信道上发送RTS/CTS分组实现握手,采用灵活的信道选择方案选择无冲突的业务信道传输数据分组,接收节点成功接收完数据分组后在另一个公共信道上回复ACK分组。最后,利用网络仿真工具OPNET构建了CSCA协议的仿真框架,并在此基础上,通过仿真评估了协议的平均信道利用率、平均分组延迟和分组丢弃率等性能。仿真结果表明,CSCA协议在网络传输业务量重的情况下具有较高的信道利用率、较小的分组时延和分组丢弃率。     

想定环境中无人机AdHoc网络仿真研究和实现

根据无人机和Ad Hoc网络的特点,基于Visual C#.Net开发工具,设计和实现了无人机通信仿真系统UCSS。UCSS以无人机为通信节点,以Ad Hoc网络为组网形式模拟动态空基信息传输网络。提出了节点平均连接度和消息成功接收率的网络评价指标,以FSR协议为例分别做了与GloMoSim的对比实验和想定环境中的仿真实验。实验结果表明UCSS的有效性和优越性,战场环境对路由协议的效率有较大影响,这些数据为无人机通信技术提供了重要的参考。     

双星定位系统的建模与仿真

双星定位系统是具有快速定位和简短报文通信功能的卫星定位系统。在研究其定位原理的基础上，建立了双星定位系统的误差模型和仿真系统，并对仿真系统的硬件结构、仿真软件和仿真方法进行了介绍。该仿真系统可以模拟双星定位系统大多数的工作环境和工作状态，并且可以时双星定位终端产品的各项技术指标进行定量测量。解决了定位终端的技术指标在实际系统中测量难的问题，对双星定位终端的研制有一定的参考意义。     

水下机器人自主控制系统的设计与实现

水下机器人(简称AUV)的自主控制系统起着相当于人类"大脑"的作用,它是AUV的核心技术。本文在QNX操作系统下利用多线程技术设计并实现了AUV自主控制系统。介绍了AUV混杂系统结构和自主控制原理,给出了自主控制系统的多线程结构。设计了多线程同步模块,并与QNX消息传递机制相结合实现了AUV自主控制系统线程间的同步与通信。最后在半实物仿真平台上结合具体案例对自主控制系统进行了验证。仿真结果表明AUV自主控制系统能够正确协调各个线程自主完成使命。     

分布式仿真系统非阻塞式协同检查点协议

联邦存储是实现分布式仿真系统容错的基础,IEEE1516-2000中提供了一种阻塞式的系统状态存储协议,实际使用时会给系统带来很大开销。根据对系统状态存储过程中仿真组件状态变化影响因素的分析,提出了一种非阻塞式的系统状态存储协议,该协议完整地解决了由于在系统状态存储期间允许时间推进导致所保存的RTI状态和对应成员状态时间上的不一致、由于成员间消息传递导致不同成员状态的不一致及in-transit消息问题。先完成状态保存的成员不需阻塞,该协议在一定程度上降低了联邦存储的开销。证明了该协议的正确性。     

突发事故下交通拥堵控制策略设计

突发事故在城市交通网络中经常发生, 对交通系统的正常运行带来极大影响, 因此研究突发事故下交通拥堵的控制策略具有十分重要的意义. 研究突发事故下临时性的车辆禁行设计与可变信息板选址组合优化问题. 建立了临时性车辆禁行设计与可变信息板选址组合优化的双层规划模型, 上层目标从交通管理者的角度最小化出行者的系统总阻抗, 下层模型通过基于元胞传输的仿真描述在临时性车辆禁行与可变信息诱导下出行者的动态路径选择行为, 并提出了基于遗传算法的求解方法. 通过算例, 说明本文提出的临时性车辆禁行与可变信息诱导组合控制措施能够有效地降低突发事故所导致的交通拥堵, 提高交通网络的系统性能.     

基于元胞自动机的短信网络病毒传播模拟

针对短信网络内病毒传播行为的多样性特点,在研究短信网络生长过程及其拓扑结构的基础上,采用SEIR模型构造元胞自动机模拟方法,对病毒在短信网络内的传播过程进行了模拟仿真,并在此基础上研究了用户反应时间、预免疫与病毒变异对短信病毒传播的影响.实验结果表明,该自动机模型能较好地模拟短信网络中病毒的传播过程.同时针对病毒的传播特点提出了有效的防治策略.     

基于随机/自由和按需算法的卫星BoD多级MAC协议

针对全球没有统一BoD协议标准的问题,根据随机、自由和按需分配多址协议的特点,借鉴802.11分层协议工作原理,提出了一种新的BoD多级MAC协议,它根据地面站数量和系统业务量确定使用不同的协议,通过提高动态信道利用率达到降低平均传输时延的目的。理论分析和仿真结果表明,多级MAC协议在系统业务量小、地面站多时能得到小的传输时延;业务量增大后,在保持最大系统流量的同时仍能得到较小的传输时延,同时通过改进碰撞算法保证了系统的稳定性。     

Dynamic Routing Protocol for Computer Networkswith Clustering Topology

1.INTRODUCTIONTheroutingdecisionorselectionisoneoftheimportantresearchissuesinthenetworkfields.ItisoneoftheprincipalfunctionsofthenetworklayerorinternetlayerintheISO-OSIprotocolarchitecture.Theperformanceofroutingprotocolisrelatedtothethroughput,averagemessagedelayreliabilityandtransferableefficiencyofthecommunicationsubnetworks[4,8].Untilrecently,thevariousplanned(non-hierarchical)routingalgorithmsforthecomputernetworkshavebeenstudiedextensively,andthehierarchicalroutingtechniquesforth…