大气湍流对IM/DD无线激光通信系统误码率的影响

分析了湍流大气中的高斯光束传输模型,忽略系统其它噪声,仅考虑大气湍流和量子噪声引起的系统误码率.推导出了大气湍流和量子噪声与系统误码率之间的关系,然后通过数值仿真,分析了大气湍流和量子噪声对IM/DD无线激光通信系统的影响.结果表明:在一定通信距离下,增大接收天线孔径或者发射光束的腰斑半径,能够有效减小大气湍流造成的系统误码,提高系统对湍流的抗干扰能力.这为设计更合理的无线激光通信系统提供了理论依据.     

Gamma-Gamma信道下紫外光近直视分集接收

针对直升机降落过程中产生的中等强度湍流劣化紫外光通信质量的问题,提出了Gamma Gamma信道下的紫外光近直视通信模型,推导出考虑闪烁衰减的误码率公式,并引入分集接收技术抑制湍流效应,采用仿真进行性能对比。结果表明,在中等强度湍流条件下,闪烁衰减导致信噪比降低173～21 dB,误码率增加92～267×104倍;湍流强度越强,通信系统的误码率越高;在相同条件下,最大比合并(MRC)性能最佳,等增益合并(EGC)次之,选择性合并(SC)最差,且天线数量增加,能提升紫外光通信系统效能。在中等强度湍流信道中,采用分集接收技术能够有效抑制衰落影响,提升通信质量。     

日盲区紫外光非视线传输模型

为建立一个更接近实际情况的紫外光非视线传输模型,用来处理复杂的大气条件和边界条件,建立了基于Monte Carlo方法的紫外光非视线传输快速算法模型。分析了发射功率为1 W的单色紫外光信号在不同环境条件下的脉冲响应函数和边界条件对信号强度空间分布的影响,以及系统发射仰角和接收仰角与探测信号强度的关系。与单次散射模型比较,该模型具有更高的精度和边界处理能力。对合理涉及通信系统、提高通信质量都有很大提高。     

无线激光通信系统传输误码率的研究

大气湍流是影响无线激光通信的主要因素,建立了大气湍流环境下无线激光通信系统传输误码率的数学模型,并用Matlab对不同湍流条件以及不同波长传输时的误码率进行了仿真,结果表明,湍流越强、传输距离越远的情况下,系统的误码率相应越高。     

“日盲区”紫外光大气散射研究

无线紫外光通信具有抗干扰能力强、非视距通信等特点,在军事通信领域应用越来越广泛。针对紫外光的大气传输特性,为下一步实现紫外光通信组网提供物理层的理论依据,研究了紫外光非视距单次散射模型,并简化模型建立了紫外光单次散射近似模型。使用近似模型分析了紫外光通信三种工作模式下的通信效果,着重探讨了定向条件下收发器不同角度对通信性能的影响,仿真结果表明,不同的收发角度对紫外光通信影响较大,其中定向条件下通信性能最好。     

直升机集群紫外光通信系统

介绍了紫外光通信的基本原理及特点,并针对目前无线电通信在战场中易被监听和截收的弱点,提出了一种基于紫外光的新型直升机集群通信系统设计方案。通过分析,讨论了影响通信系统的主要因素,给出了若干可行性解决措施。     

综采工作面机电装备无线Mesh通信方法

针对现有通信方式不能很好地适应综采工作面机电设备动态移动的问题,提出了一种基于无线Mesh网络的综采工作面机电装备通信方法。为了提高Mesh网络带宽资源的利用率,提出了基于双天线和干扰感知的动态信道分配方法;设计了高吞吐率路由协议和多径路由控制协议,对无线Mesh网络链路质量进行管理;对影响Mesh网络信号强度的因素进行分析,研究适用于综采工作面的无线网络节点部署方法;对无线Mesh网络在综采工作面的通信效果进行实验,结果显示,无线Mesh网络的信号强度范围为-41~-68 dBm,数据传输速率为大于等于12 Mbps。结果表明,无线Mesh网络能够满足综采工作面机电装备的通信需求,为综采工作面机电装备的通信提供了一种新思路。     

短距离无线激光通信系统波长选择分析

无线激光通信系统中激光调制信号在大气信道中传输时受背景光、大气衰减、湍流效应等诸多因素的影响．传统上认为红外波段的激光更适合于在大气信道中传输．基于对红光激光束大气传输特性的分析,讨论了激光束传输过程中背景光干扰、大气衰减和湍流效应的影响.结果表明：红光波段激光和红外波段激光用于短距离无线激光通信时受信道的影响差别不大,红光波段激光可用以加载调制信号有望实现无线高速数据传输．     

紫外无线光通信系统研究

紫外光通信是一种极具潜力的近距离通信方式,分析了紫外光大气传输特性和系统信道模型,利用紫外光的散射特性来有实现抗干扰非视距近距离通信这一难题;以紫外LED和光电倍增管分别作为通信系统光源、光电探测器,采用脉冲编码调制和循环冗余编码方式,设计并研制了一套紫外无线光通信系统样机,实现了小角度的实时数据通信,通信速率为9.6 kbps,误码率1%以内,通信距离为5 m以内。     

基于模糊控制的垂直切换决定算法

蜂窝网络(cellular network)与无线局域网(WLAN)的融合是下一代移动通信的发展趋势,在通信过程中,节点将在两种网络间进行垂直切换.文中提出了一种垂直切换决定算法,该算法采用学习机制建立模糊集合的隶属度函数,并从用户对WLAN选择度、WLAN的信号强度以及带宽3个方面进行考虑,通过模糊推理,最终作出切换决定.分析及仿真表明本算法能够在综合多种影响切换的因素基础上作出准确的切换决定,与传统算法相比较,本算法的切换次数降低到传统算法的50%以下.     

大载荷植保无人直升机近地飞行流场模拟

为了研究大载荷植保无人直升机近地飞行时下洗流场的特征,建立了FR-200植保无人机三维实体模型,并对计算区域进行网格划分,采用SST k-ω湍流模型计算了大载荷植保无人直升机近地飞行流场.结果表明:大载荷植保无人直升机近地飞行时下洗流场由于受到机身阻挡的作用,在机身正下方位置处速度分布较为紊乱;下洗流场的主要运动形式为垂直向下运动,旋翼正下方沿旋翼方向速度先增大后减小,在y/R=0.8附近速度到达最大;植株冠层处风场随着飞行高度的降低,风场宽度增加,获得较佳的飞行高度为H=4 m;大载荷植保无人直升机喷杆垂直方向安装在z=-1.50 m至z=-2.00 m之间,飞行方向安装在x=-0.50 m至x=0.50 m之间.     

舰船激光通信中大气湍流对信道的影响

舰船激光通信中大气对通信的信道有重要的影响.基于Kolmogorov大气湍流理论,结合舰船通信的物理条件得出了影响舰船激光通信信道的湍流的特征函数,此时的大气处在强湍流环境下;同时分析了在相应湍流强度下大气湍流对信道的影响如光束闪烁、光斑畸变等,并通过仿真对其进行了验证.     

微气泡降阻研究进展

该文介绍了微气泡降阻机理、研究方法和重要结论,理论分析提出微气泡降阻机理在于其引起湍流边界层结构的变化;实验证明了微气泡对湍流边界层的降阻作用以及气泡尺度、主流速度等对降阻作用的影响;数值方法利用适当的流场模型、湍流模型和差分格式,模拟边界层和气泡数等对降阻的影响,这些研究得到了较为了一致的结论,为未来微气泡降阻的工程应用研究奠定基础。     

基于模糊多因素综合判决的无线异构网络垂直切换算法

作为＂无线城市＂建设的重要技术支撑之一,无线局域网（WLAN）与无线城域网（WMAN）的融合技术已成为当今研究的热点。本文提出一种基于模糊综合评判理论,综合考虑终端移动速度、信号强度、信噪比等多个因素,适用于WIFI无线网络与WIMAX无线网络融合的垂直切换算法。通过NS仿真实验环境对提出的算法进行了实验仿真。实验结果表明,与依靠单一因素如信号强度的切换算法相比,本文提出的算法具有更好的稳定性,能有效减少＂乒乓效应＂。     

基于2.4与5GHz信号的WiFi指纹定位算法研究

为了减小2.4 GHz信号强度波动对无线定位的影响,在保证定位范围的前提下提高定位精度,通过分析2.4 GHz和5 GHz信号的传播特点,构建了基于2.4 GHz与5 GHz信号的WiFi指纹定位算法,该算法以加权平均的方式同时考虑2.4GHz与5 GHz信号.以深圳大学土木工程学院院馆作为实验场景,对算法进行了验证.实验结果表明,将2.4 GHz与5 GHz信号强度的方差倒数作为两者的稳定性系数是有效的;本定位算法比传统算法在定位精度和稳定性两个方面都有提高.     

舰载直升机灯光助降系统软件设计

根据舰载直升机灯光助降系统功能的要求,在硬件设计的基础上提出了软件设计方案,并针对系统中单片机的易干扰性采取了陷阱技术,指令 冗余技术等相应措施。     

基于2.4GHz与5GHz信号的WiFi指纹定位算法研究

为了减小2.4 GHz信号强度波动对无线定位的影响,在保证定位范围的前提下提高定位精度,通过分析2.4 GHz和5 GHz信号的传播特点,构建了基于2.4 GHz与5 GHz信号的Wi Fi指纹定位算法,该算法以加权平均的方式同时考虑2.4GHz与5 GHz信号。以深圳大学土木工程学院院馆作为实验场景,对算法进行了验证。实验结果表明,将2.4 GHz与5 GHz信号强度的方差倒数作为两者的稳定性系数是有效的;本定位算法比传统算法在定位精度和稳定性两个方面都有提高。     

基于序列信息圆心拟合的大气激光光斑检测技术

为了降低大气湍流对水平链路无线激光通信APT子系统的影响,提高在强噪声中光斑检测算法的鲁棒性,提出了一种新颖的光斑检测跟踪方法.该方法采用序列间信息量的分布情况作为检测特征参数来拟合圆心,并且按照拟合方程估计光斑能量中心点,即在遵守最小二乘原则的前提下使序列间均方误差达到最小.本检测方法可以对大气湍流和背景光干扰起到较强的补偿作用,将检测误差有效地抑制在一个小范围内,对强湍流环境拥有很强的针对性,为水平链路无线激光通信的精跟踪提供了一种针对大气湍流的有效解决方案.该算法采用时域均衡的方法较为巧妙地回避开湍流引入噪声过强这一难题,使其在强噪声环境下拥有较强的鲁棒性.并且从工程实践的角度,较全面地分析了该算法的优缺点,并针对其瓶颈作出了展望.     

森林及林木湿地上空近地层大气湍流特性的观测分析

利用森林及林木湿地下垫面层湍流观测资料，计算分析了拖曳系数，湍流强度，无量纲速度、温度、湿度方差和脉动方差随粗糙度、高度、季节的变化情况，及湍流量日的季节特征和线性相关系数的变化，给出了一些观测量值和特征分布。结果表明：与平坦地形相比，森林及林木湿地下垫面的湍强较大，且湍强随高度增加而减弱显；无量纲风速标准差在森林上方偏小，且随高度增加而增大；无量纲温度标准差在越接近|ζl|=0的时候，离散越大；森林上方的速度方差均大于林木湿地上方的速度方差；而森林上方的温度、湿度方差均小于林木湿地上方的温度、湿度方差；大部分湍流特征量随季节变化明显，日变化的季节特征也很明显，且最大值出现时间比平坦地形滞后；线性相关系数与不稳定度关系呈对数关系。     

高科技旋翼飞机

美国德州的卡特飞机公司研制成功一种能像直升机一样垂直升、降并能进行低速飞行的新型飞机——旋翼式飞机。该机除具备了直升机的优点外,还同时具备了现有飞机的高速、高效、长行程、高纬度等各种优点。这种高科技旋翼飞机堪称是直升机和固定机翼飞机有机结合的产物,将有别于现有的飞机,其垂直起飞高度可达30m,飞行高度13700m,时速645km/h。因可实现垂直降落,无需常规跑道,最初设计可载5人,改进后可乘坐35人。