超宽带无线电综述

超宽带无线电是一种全新的无线电技术，是无线通信领域的一次重大进步，在民用和军用通信领域有着广阔的应用前景，特别是对军队的通信，指挥和武器控制系统有着深刻的影响。在综合分析大量国外有关超宁带无线电技术文献和研究结果的基础上，首先从信号隐蔽性，处理增益，多径分辨能力，数据传输速率和系统容量等方面对超宽带无线电的特点进行了阐述，并与常规无线电（包括跳频，直接序列扩谱、“蓝牙”，HomeRF和IEEE802.11等）进行了比较，分别介绍了目前国外超宽带无线电军事应用和民用研究的现状，最后指出院 超宽带无线电技术的几个主要研究方向。     

基于LTE分组核心MME信令流量优化设计

通过对LTE分组核心MME信令流量分析,结合ATCA硬件系统Red Hat Enterprise 6.5软件平台和优化了MME网元信令流量,设计了信令优化负载均衡的MME网元:包括网络接口层、协议解析层和应用功能层设计。信令流量优化设计包括:信令汇聚模型和动态管理权重列表。通过过滤整合频繁的信令接入消息并优化权重列表防止频繁移动切换并减少信令量。通过MME信令流量优化设计,LTE分组核心MME网元可以降低信令风暴,均衡信令流量,提高了网络的数据传输率。     

基于G/G/1排队模型的802.11 DCF延迟分析

针对现有802.11 DCF分析模型在进行退避机制分析时不考虑周围节点状态的不足,提出了一种非饱和情况下IEEE 802.11 DCF协议的性能分析方法,推导出了以802.11 DCF为媒体访问控制(MAC)层协议的单跳无线网络中,MAC层的分组延迟及其抖动表达式,并分析了不同分组到达速率、节点数和退避窗口大小对MAC层分组冲突概率、延迟及其抖动的影响.仿真结果表明:MAC层的分组冲突概率、延迟及其抖动随着分组到达速率、节点数的增加而增加;以冲突概率的增加为代价,减小最小退避窗口可以减小MAC层的分组延迟及其抖动.     

一种基于UWB和Ad hoc网的智能家居系统MAC技术

针对智能家居系统应用需求，改进了一种基于超宽带技术的Ad hoc网络多信道MAC层协议。并通过网络仿真，分析讨论了如果运用超宽带技术及其改进协议，可以使智能家居系统在电磁辐射危害性、传输有效性和可靠性等方面的性能有所提升，这些提升将使智能家居系统在普及时有更多的优势。     

无线网桥Client模式的设计与实现

根据实际应用的需求,通过对IEEE802.11协议深入研究分析,提出了无线网桥Client模式设计方案。该方案介绍了两种实现无线网桥Client模式的方法,即MAC地址映射和IEEE802.11关联帧重组,以及两种方法的比较,并详细阐述了采用MAC地址映射方法是如何实现无线网桥Client模式的。应用Linux内核提供Netfilter挂载点机制,对流经内核模块的Client模式数据包,调用事先定义好的内核模块完成MAC地址映射,实现无线网桥Client模式对数据包的接收和发送,测试结果表明Client模式达到了预期的效果。     

基于MLP神经网络的超宽带信号自适应识别算法的研究

提出一种利用人工神经网络进行超宽带信号调制模式自适应识别的方法。采用三层MLP神经网络进行调制模式识别。首先对超宽带数字调制信号进行统计特征参数提取,特征参数作为MLP网络的输入层神经元参数,隐含层是双层结构。实验证明,当中间层采用正切型激活函数、输出层采用线性激活函数时,MLP分类器的识别性能最好。在5 dB信噪比环境下,算法的正确识别率高于95%。与传统的统计判决方法相比,神经网络分类器不需要设定判决门限就能实现自适应识别,并且达到更好的识别率,解决了软件无线电系统中的超宽带信号自动识别的问题。     

基于跨层建模的随机频谱接入新机制

针对用户呼叫层和分组层的不同运行机制,建立了认知无线电网络呼叫层和分组层相互关系的跨层马尔可夫模型,推导了次用户的呼叫阻塞概率和分组时延的表达式,提出了一种基于跨层建模的随机频谱接入新机制,并对认知无线电网络进行了系统级仿真.结果表明,文中模型能够准确地评估认知无线电网络的性能,随机频谱接入新机制可同时保证次用户呼叫层和分组层的性能要求.     

超宽带与认知无线电结合的浅层分析

超宽带和认知无线电技术是当今世界研究的热点。该文章通过介绍超宽带和认知无线电的基本知识,从各自特点出发,将其优势结合在一起讨论了基于超宽带的认知无线电技术,并阐述其发展前景及其存在的基本问题。     

基于不同分组层策略的认知无线电网络的性能

基于次用户采用的不同分组层策略,分析了认知无线电网络的性能,提出了两种认知无线电网络模型,推导了次用户的丢包率、分组时延、吞吐量以及频谱利用率的表达式.同时通过认知无线电网络的性能仿真验证了理论分析模型的准确性.分析和仿真结果表明:分析模型能准确地评估认知无线电网络的性能;次用户的丢包率、分组时延和频谱利用率随着业务流流入速率的增加而增加;使用认知无线电技术能大大提高频谱利用率;次用户采用不同的分组层策略对频谱利用率的影响很小,而对吞吐量的影响很大.     

认知无线电MAC层感知结盟方案及实现

认知无线电是一种新兴的智能无线系统,它能够感知授权频段的使用情况,当授权用户不存在时接入通信,当授权用户出现时从该频段退避,以缓解日益紧张的频谱资源使用。文中主要研究认知无线电基于硬件平台的MAC层感知结盟方案及其实现。首先介绍文中所用的认知无线电感知结盟的场景,对结盟情况进行了仿真,验证了结盟相对于一般的协作能够提高系统性能并减少信道开销。在此基础上提出了MAC层基站与终端的方案与时隙划分、广播帧的机制,最后将该方案应用于实际硬件平台,显示出其检测的准确性及汇报的实时性。     

移动无线网最短路径优先协议的设计

目的研究实现分组无线网在移动条件下的应用,方法采用邻接表监视无线链路的连通性,链路状态表跟踪网络拓扑结构的变化,在此基础上采用Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法实现了分的最短路径优先寻径。结果设计的分组无线网最短路径优先协议可提高网络的可靠性和抗毁性,并充分利用无线信道的广播特性。结论由此验证无线最短路径优先协议适用全分组无线网。     

认知无线电超宽带多址与抗干扰策略

结合超宽带和认知无线电的特点,介绍基于超宽带传输且能够感知并自适应周围频谱环境的无线通信系统--超宽带认知无线电,分析超宽带与认知无线电的结合点,研究超宽带认知无线电的多址与抗干扰策略,提出超宽带认知无线电系统多址初步构架.结果表明,采用认知无线电可以有效解决超宽带系统的多址与抗干扰问题.     

基于雪崩效应的UWB窄脉冲产生方法

超宽带(Ultra Wideband，UWB)技术是一种利用纳秒(ns)级极窄脉冲发送信息的技术。在针对已有UWB窄脉冲产生方法缺陷的基础上，分析了一种基于雪崩效应理论的超宽带纳秒(ns)级窄脉冲的产生方法，并由此得到相应的实现逻辑框图和电路原理图，同时进行了相关信号分析并给出测试结果。     

基于一种特殊队列的认知无线电网络性能分析

提出了一种被分成延时和丢弃两部分的特殊队列,建立马尔科夫模型分析了基于此队列的用户个数受限的认知无线电网络性能,并推导其丢包率、分组时延以及频谱利用率表达式,同时,对认知无线电网络进行仿真.分析和仿真结果表明:(1)分析模型能准确预测认知无线电网络性能;(2)次用户的丢包率和分组时延随着延时队列长度的增大分别减小和增大,而频谱利用率不受延时队列长度的影响;(3)采用认知无线电技术,能大幅提高频谱利用率.     

基于不同分组层策略的认知无线电网络性能分析

文中根据次用户采用的不同分组层策略,提出了两种认知无线电网络模型及其性能分析方法,推导了次用户的丢包率、分组时延、吞吐量以及频谱利用率表达式。同时,为了验证理论分析模型的准确性,对认知无线电网络的性能进行了仿真。分析和仿真结果表明：（1） 分析模型能准确地评估认知无线电网络的性能;（2）次用户的丢包率、分组时延和频谱利用率随着业务流入速率的增加而增加;（3）使用认知无线电技术,能大大提高频谱利用率;（4）次用户采用不同的分组层策略对频谱利用率的影响很小,但对吞吐量的影响很大。     

动态优化速率和帧长的超宽带链路自适应算法

超宽带系统因发射功率受限,其传输速率对通信距离和信道衰落十分敏感。针对这一特性,以提高媒体访问控制(M AC)层吞吐量为目的,提出了一种基于接收端估计的链路自适应算法。该算法由接收端通过在线动态优化得出实际信道中给定信噪比估值下最佳的传输速率和M AC净荷长度,并通过应答帧附带的方式通知发送端。仿真结果表明,该算法较已有算法提高了吞吐量近30%。该算法复杂度低,对信噪比估计误差不敏感,具有一定的应用潜力。     

一种新的超宽带脉冲设计方法与性能分析

讨论了基于粒子群算法设计的超宽带脉冲,对设计脉冲的UWB系统性能进行了分析.依据FCC辐射掩蔽,对一组正弦高斯函数进行加权组合,通过粒子群优化算法选取组合系数得到新脉冲,对采用设计脉冲的系统性能分别从单链路误码率、多址性能、链路预算3个方面进行仿真比较.结果表明:与Schlotz脉冲、随机组合脉冲相比,基于粒子群算法设计的脉冲具有更好的误码性能和传输性能.     

CPPM-UWB系统Rake接收机性能分析

针对传统CPPM-UWB系统中混沌序列可能丧失混沌特性的弊端,设计一种改进的混沌脉冲位置调制信号结构.基于无码间干扰的超宽带系统,分析了改进的混沌脉冲位置调制信号在IEEE UWB室内多径信道模型下的接收机性能,在室内多径环境下对不同Rake接收机的误码率进行了仿真.计算机仿真表明,比特的脉冲数量、接收机与发射机的距离、脉冲的重复周期的选取对系统的性能影响较大.在室内多径环境中,CM1信道下的Rake接收机性能最好,理想Rake接收机性能最优,但其系统也最复杂.SRake接收机的性能优于PRake接收机,但SRake接收机的复杂性高于PRake接收机.SRake和PRake接收机的性能随着叉指数目(即接收机分辨出的多径分量数目)的增加有明显改善.