LoRa通信及其在油田监控系统中的应用

在综合分析油田生产业务传输需求的基础上,提出了采用基于TDMA的LoRa组网通信方式,通过划分不同时隙区分不同的数据传输业务,以实现无冲突的上行数据通信以及较低的下行通信延迟,提高带宽利用率及整体网络通信QoS。基于该组网通信方式,将LoRa应用到油田监控系统中,介绍了系统架构、网关和节点的软硬件设计。现场应用表明,系统具有功耗低、抗干扰能力强、通信距离长等特点,适合地形地貌复杂的油田进行远距离、低速率传输生产数据的应用场景。     

基于扩频OFDM宽带短波通信系统性能仿真

宽带短波信道为衰落色散信道,为了克服信道的多径效应,适应高速数据传输,方案采用了OFDM调制方式.同时应用了扩频技术提高短波通信系统的抗干扰能力和安全保密能力.为了获得良好的频域和时域分集效果,提高系统在宽带短波信道出现深度衰落情况下的误码率性能,最终确立了基于时频映射的二维扩频系统作为OFDM-CDMA的结合方案.提出的二维扩频通信系统在宽带短波信道条件下,性能优于传统的扩频通信系统;在满足一定通信质量的要求下,最高可以实现32kbps的数据传输速率.     

LoRa技术在油田数据采集系统中的应用

针对现有网络通信技术在复杂油田环境中组网困难和超高功耗的问题,采用低功耗、超长距离无线通信LoRa技术以提高网络通信技术在智慧油田数据采集系统中的精度和实时性,降低组网难度。通过对LoRaWAN无线标准协议和轮询时隙分配算法的研究,设计了一种基于LoRa扩频技术的差异性时隙分配策略的无线数据采集方法,在OPNET 14.5平台对改进的方法进行仿真。仿真结果表明,使用该方法的自组网络吞吐量相比固定时隙分配策略有了明显的提高,有效降低了重要数据节点数据上报周期,增加了网络信道的利用率,该方法可进一步实现油田数字化建设。     

基于LoRa的港口大气污染物监测系统设计与实现

矿石资源作为河北省港口吞吐的重要货物之一,其吞吐量逐年递增,在装卸过程中逸出的粉尘对港口及沿海地区造成了较重的环境污染,为此笔者研制了一套港口大气污染物监测系统。该系统基于LoRa扩频技术实现区域监测节点的自组网,解决了传统无线网络覆盖距离短、港口环境人工布线困难的问题,对实现港口环境监测数字化、智能化具有积极的推动作用。     

混合混沌多进制扩频系统的蒙特卡罗分析

多进制扩频可以很好地提高通信抗干扰能力,但是其要求扩频码的数量要足够多,针对这一问题,提出了采用混沌映射序列的多进制扩频抗干扰方法.针对单个低维混沌映射产生的混沌序列存在抗攻击能力差、密钥空间小、保密性不理想等缺点,产生了新的混合混沌序列,并且和基于m序列、Gold序列的传统直接扩展频谱系统的抗干扰能力进行对比.仿真结果表明,混合混沌多进制扩频系统具有很好的抗干扰性（16进制混合混沌序列扩频系统抗干扰能力比传统直扩系统优10dB）,且其解决了传统序列数量不足的问题.      

扩频测控信号固有抗干扰性能的评价方法研究

在分析有源干扰机理的基础上,提出以基于模糊图的有效面积和一定高度下切割面积评价扩频测控信号固有抗干扰性能的方法。模糊函数的相应面积越小,则信号抗干扰能力越强。对直扩/跳频(DS/FH)测控信号模糊函数进行了数值仿真,结果表明模糊图的有效面积和切割面积均可有效反映扩频测控信号固有抗干扰性能。该方法合理可计算,可为扩频测控信号的抗干扰性能评价及设计提供方法依据。     

TD-SCDMA HSDPA终端的基带数据流分配

针对TD-SCDMA系统的数据传输速率低的问题,提出了TD-SCDMA HSDPA增强型系统;建立了该系统终端的基带数据流模型,并对在不同调制方式下和重发次数时系统的吞吐量和信道中断概率进行了研究,结果表明系统采用的调制方式编码速率越高,系统的吞吐量和信道中断概率越差.     

基于译码的DS/FH/TH扩频系统同步捕获方法研究

传统的DS/FH混合扩频系统中,移动终端的发射信号会对自身接收通道造成大功率干扰,以至于无法正常接收信号,通过引入跳时技术,建立DS/FH/TH混合扩频系统可有效解决此问题。在混合扩频系统同步过程中,采用了基于译码的同步捕获方法,对虚警概率、检测概率、平均捕获时间等同步性能指标进行理论分析,并使用计算机仿真验证模型的有效性。与传统基于相关的捕获方法相比,基于译码的方法具有更加优良的抗干扰能力和同步性能。     

扩频通信的发展与应用研究

在无线本地环路的各种技术手段中,扩频技术以其高数据速率和在一定条件下无需频率许可证等优点,在数据传输中得到越来越广泛的应用,分析了跳频扩频和直序扩频技术的优点以及常见扩频系统的原理,研究了扩频微波技术在网络通讯中的应用.     

基于混沌扩频通信系统仿真的研究

提出了一种基于混蛇序列的直扩通信系统模型，并作了系统仿真。实验结果表明仿真输出的各波形图与理论推导的结果是相符合的，说明了混沌信号作为扩频及多址通信中伪随机码的可行性及优越性，从而使混沌扩频系统的抗干扰能力和抗破译能力大大增强。