智能电网应用中ZigBee网络多信道干扰避免策略(英文)

智能电网是一种新颖的数字化的电气网络,它将电能的生产、配送和控制有机地整合在一起.ZigBee网络由于具有低成本、低功耗、低数据率以及低复杂度等特点,适合应用于智能电网;但是其与无线局域网(WLAN)在同一区域共存将造成ZigBee网络性能的显著下降.针对这一问题,提出了一种多信道的干扰避免策略.通过应用多信道通信的方法,传统的信道切换算法中的"信道切换请求(CSR)的传输受干扰影响"问题得到解决,从而提高了CSR传输的可靠性.实验结果表明,与传统的信道切换算法相比,本文提出的干扰避免策略提高了信道切换的成功率,增强了ZigBee网络在 WLAN 干扰下的可靠性.     

802.11b和蓝牙设备相互干扰距离研究

研究蓝牙和IEEE802.11b设备在各种环境下最大干扰距离的规律,能够为两者共存时避免冲突提供应用模型.本文对蓝牙和IEEE802.11b三种典型的应用环境模式(视距,城区和办公室)进行了研究,定性、定量地给出了STA干扰蓝牙及蓝牙干扰STA的最大距离关系.     

一种无线认知网络中的自适应波束成型模式选择算法

为了能够在避免对主用户干扰的同时,进一步提高频谱的利用效率,提出了一种自适应的波束成型模式选择算法。针对当前的认知网络很少考虑在空间上将主从用户进行分离,将多天线技术引入无线认知网络,利用其提供的空间自由度,从用户基站在主用户信道的零空间内设计发射波束,这样可以使得2个网络共存时,主用户能够无干扰地进行数据传输。同时,随着发射信噪比的变化,从用户基站自适应地在机会式波束成型和正交空分多址2种模式间进行选择,从而最大化网络的容量。分析和仿真结果都表明,这是一种解决网络共存、提高频谱效率的有效方法。     

密集用户场景下802.11ax WiFi网络的干扰控制优化

近年来,连接互联网的WiFi设备数目日益增长,为解决用户密集的802.11ax WiFi网络严重的同频干扰问题,对其干扰管理进行了综合研究,采用了一种基于功率协调的干扰控制优化方案.在研究WiFi网络的干扰管理问题时引进了中心控制器,中心控制器需要相应优化算法在保障网络传输和快速计算的同时尽可能降低WiFi网络间的同频...     

基于FRESH滤波器的DSSS系统窄带干扰抑制技术

为了减小基于时域线性预测干扰估计的DSSS系统窄带干扰抑制技术对有用信号产生的损伤,根据干扰环境下接收信号的循环平稳特性,提出了一种利用频移滤波器对干扰进行估计并将干扰抵消的DSSS系统窄带干扰抑制方法.该方法在对干扰进行估计时,既利用了干扰的时域相关性,又利用了干扰的频域相关性.理论分析和仿真结果表明,在强干扰环境下,接收信号的循环平稳性主要由强干扰决定.与传统时域线性预测方法相比,该方法对干扰估计的时平均均方误差更小,能够更精确地估计和消除频谱相关的干扰,减轻对有用信号的损伤,进一步降低系统的误比特率,因而具有更加优良的干扰抑制性能,特别在干扰较强或干扰频带较宽时,优势更加明显.     

发射波束赋形消除感知用户对主用户干扰算法

针对如何完全消除感知用户对主用户的干扰问题,探讨了如何利用发射端的波束赋形消除感知用户对主用户的干扰.给出了感知网络和主用户网络共存的系统模型和一种最佳波束赋形算法.并对这种最佳波束赋形算法进行了性能仿真,仿真结果表明,该算法较迫零波束赋形算法在性能上更有优势.与经典的迫零波束赋形方法比较,该算法既能消除对主用户的干扰...     

认知无线网络中双中继协作策略及其差错性能分析

在认知无线网络中同时存在着主用户和次用户,次用户的通信必须在保证主用户不受干扰的条件下进行,次用户在检测到主用户未占用授权频段时机会地占用信道进行数据传输.为了保证次用户传输的连续性及QoS,研究人员在认知无线网络中引入了协作通信技术,研究发现认知无线电中的协作传输能够显著改善网络的传输性能.提出一种次用户双中继协作次用户的协作传输策略,并给出了该策略下平均误比特率和中断率的解析表达式,为了进行比较同时给出了单中继协作策略下次用户平均误比特率及中断率的表达式.理论分析和仿真结果表明,双中继协作次用户策略较单中继协作次用户策略有效地提高了次用户的差错性能.     

基于Minimax理论的多机电力系统干扰抑制控制器设计

为了解决具有耦合性能的多机电力系统的干扰抑制问题,提出了一种基于Minimax理论的干扰抑制算法.该方法将广义哈密顿理论进行改进,建立多机励磁系统的伪广义哈密顿形式,并将Minimax理论引入到具有干扰的多机电力系统中.通过构造与性能函数有关的检验函数,对多机励磁系统的最坏干扰程度进行计算,确定最大破坏程度下的干扰抑制控制器.该方法避免了对系统干扰程度的假设,降低了传统干扰抑制方法因为不等式放缩等原因造成的保守性.仿真结果表明,在大扰动影响下,该方法和控制策略能够使系统状态快速收敛于平衡点,能够有效提高电力系统的暂态稳定性能.     

ZigBee网络中基于节点移动性的路由选择策略

为了提高ZigBee网络的路由效率,降低节点能耗,提出一种基于节点移动性的路由选择策略.ZigBee网络同时支持基于地址分配的分层路由和基于路由请求的路由方法.该策略根据网络中节点移动性的变化,自适应选择路由方法.节点通过自身邻居参数改变识别位置变化,避免了网络中额外的数据传输流量.经仿真测试,相对于原有的单一方法路由方案,基于节点移动性的路由选择策略具有更高的路由效率,提升了ZigBee网络的路由性能.     

基于DSSS-LFM-FRFT的ZigBee网络中抗RFID干扰研究

针对传统解决ZigBee/RFID(radio frequency identification)2种设备的信号同频干扰问题,采用信道调度算法存在频谱资源利用率低、通信效率低等问题,量化分析了两者信号冲突成因,并提出了基于直接序列扩频再线性调频的分数阶傅里叶变换自适应抗干扰方法(direct sequence spread spectrum-linear frequency modulation-fractional Fourier transform,DSSS-LFM-FRFT)。该方法将传统的ZigBee直接序列扩频技术进行改进,当系统检测到信号干扰时,在接收机解扩之前进行干扰抑制,通过线性调频再扩频技术展宽ZigBee信道信号频谱,接收机前端利用分数阶傅里叶变换滤除掉干扰信号之后再进行分数阶傅里叶逆变换,通过解扩还原信号。实验结果表明,该方法与传统DSSS比较,不仅提高了系统的抗干扰能力,还降低了误码率,实现了ZigBee/RFID共存时高效率通信,提高了无线网络频谱资源利用率。     

一种新的无线Mesh网络拥塞控制机制

针对无线Mesh网络的拥塞问题,提出一种新的链路自适应速率控制机制LLAP(Link Layer Adaptive Pacing),通过网关的链路层队列调度机制进行包的调度和MAC通告,利用Mesh网关控制从有线到无线数据流的发送速率,避免了过多数据传输产生跳路间的严重干扰.控制机制在链路层完成,不需要修改现有的传输或路由协议.利用网络仿真软件NS2对LLAP控制下的Mesh网络性能进行了分析和测试,仿真实验结果表明,LLAP控制下的网络性能得到了明显改善.     

混合蜂窝网络的联合自适应干扰管理

针对宏蜂窝与微微蜂窝共存的混合蜂窝网络下行通信系统,在考虑路径损耗、基站之间的距离、基站发射功率差异等实际因素的前提下,提出一种基于多维资源的联合自适应干扰管理机制(JAIM),对微微蜂窝用户受到的来自宏基站的干扰进行管理.首先对干扰管理的效率进行定义,在此基础上给出自适应干扰管理的准则;接着以干扰中和(IN)和迫零(ZF)为例,进行具体的联合自适应干扰管理的设计.理论分析与仿真结果表明,通过综合利用多维资源,所提机制避免了单一的干扰管理方法对特定资源的依赖,并且能够在不影响宏蜂窝用户通信的前提下显著改善微微蜂窝用户的频谱效率.     

LTE-U与WiFi系统在非授权频段共存机制研究

部署长期演进(long-term evolution,LTE)系统到非授权频段,已经被视为一种缓解目前频谱资源短缺的有效方法.当前的主要挑战是LTE与WiFi系统如何在非授权频段和谐共存.为降低系统总冲突概率,提升非授权频谱利用率并保障WiFi系统的传输性能,提出2种接入机制:基于先听后发(listen before talk,LBT)的随机接入机制(LBT-based random access mechanism,LBT-RA)和基于边听边发(listen and talk,LAT)的冲突避免接入机制(LAT-based collisions avoid access mechanism,LAT-CA).LBT-RA机制基于LBT检测发送方式在传输前对信道进行空闲信道评估(clear channel assessment,CCA),如果检测信道空闲,便随机接入可用的非授权频段.LAT-CA机制基于全双工技术的LAT检测发送方式,能实现频谱检测与数据传输的同时进行,降低用户间的冲突概率.仿真结果表明,提出的LBT-RA和LAT-CA机制能有效提升非授权频谱的利用率,并确保非授权频段LTE(LTE-unlicensed,LTE-U)与WiFi系统的和谐共存.     

多径衰落信道下多音干扰OFDM系统性能分析

针对无线通信面临的干扰问题,对多径衰落信道下的正交频分复用（OFDM）系统的抗多音干扰性能进行了研究. 在给出系统模型的基础上,对经历多径衰落信道后的受干扰接收信号进行分析,计算了有用信号和各干扰信号分量的数学统计特性,并在此基础上推导了系统的误比特率公式. 对系统进行了误比特率仿真,仿真结果表明,理论值与仿真结果能很好吻合,增大子载波间隔可减弱多音干扰对系统的干扰效果. 另外,当干扰信号功率较大时,全音干扰效果较好;反之则宜集中干扰功率对部分子载波实施干扰.      

一种无线传感器网络动态多信道MAC协议

为了解决无线传感器网络内部节点干扰和外部Wi Fi网络干扰引起的服务质量下降问题,提出了一种动态多信道MAC协议DM-MAC.首先,通过3次握手机制和分布式计算方法为网络内节点分配初始信道.其次,构造拉丁跳频矩阵,节点根据初始信道号在矩阵中选取对应的跳频序列.在此基础上,利用状态转移图调整每个信道在跳频序列中的位置.当可用信道数量发生变化时,根据信道状态转移图生成新的拉丁跳频序列.最后,利用网络仿真软件NS2对DM-MAC通信性能进行分析.实验结果表明,与Mu CHMAC协议相比,DM-MAC能够有效地降低突发流量传输时内部节点间的干扰,以及外部Wi Fi干扰源对无线传感器网络性能的影响.同时,该协议改善了平均端到端延时和数据延时上限性能指标,提升了网络服务质量.     

ZigBee室内定位算法中数据预处理

为了尽可能地消除ZigBee网络中接收到的链路质量指示(LQI)值因受到各种干扰而产生的波动性,对实际测量获得的LQI值使用不同的小波函数、不同的阈值及不同的分解层数进行小波降噪实验.实验结果表明:使用小波降噪的方法,能够比较明显地滤除ZigBee网络中接收到的LQI值中所包含的噪声,同时使用不同的小波、不同的阈值及不同的分解层数,其降噪效果不同.     

异构网融合中基于RBIR的物理层抽象算法

为了提高异构网络融合中不同空中接口接入情况下链路性能预测的准确性,提出了基于接收比特互信息率(RBIR)的物理层抽象算法.物理层抽象算法通过压缩函数把一组不同的信干噪比(SINR)序列映射成单一的SINR值,通过该SINR值查表得到真实的误块率(BLER)值.利用拟合函数表示不同条件下的参考曲线表,简化了系统设计的复杂度.从信息论的角度对接收比特互信息率RBIR算法进行理论推导,证明了接收比特互信息率RBIR与误块率BLER具有一一对应的关系.通过对CDMA EVDO网络和无线局域网(WLAN)进行仿真,结果表明,该算法能够较好地描述这2种网络中不同调制编码方式、信道状况和误块率之间的关系,拟合函数曲线与实际仿真结果吻合较好,能够准确预知不同网络的链路性能.     

异构网络中下行链路的干扰抑制研究

针对蜂窝网与无线局域网(WLAN)共存的异构网络干扰问题,提出一种干扰抑制方案:在发送端加设预编码矩阵,最大化期望信号强度,减小干扰信号强度;在接收端加设干扰抑制编码矩阵,抑制蜂窝网络基站对无线局域网内用户设备的干扰及无线接入点(AP)对非期望用户设备的干扰.仿真结果表明:该方案可以抑制异构网络下行链路的干扰问题,提高异构网络用户的传输速率.     

基于动态注入率的片上网络拥塞避免方法

片上网络的拥塞现象极大地限制了路由器的有效性能,拥塞问题将直接影响到整个处理器芯片的性能.本文首先分析了片上网络中虚通道路由器通信流量的特性．提出设定不同的阈值将网络拥塞状态进行划分,将拥塞避免问题划分为拥塞预防和拥塞解除两个阶段．提出使用一种动态注入率策略,根据实时检测网络的拥塞状态,动态调整网络报文的注入率,将网络中的通信流量控制在一个合理水平内,减轻网络的负载压力,避免NoC完全陷入拥塞而出现瘫痪状态．仿真模拟结果表明,拥塞预防时NoC性能约在“最大负载点”,拥塞解除时性能约在“膝点”,注入率可以达到0.05,在避免拥塞的同时有效兼顾了网络性能.     

基于WiFi的无线仪表配置系统设计

针对油田现场仪表调试中通信不兼容或通信困难的问题,设计了一种基于WiFi的无线仪表配置系统。该系统主要由仪表、协议转换工具和运行应用软件的智能移动设备组成。其中,仪表和协议转换工具进行ZigBee通信,协议转换工具和智能移动设备进行WiFi通信。系统硬件部分采用无线温度表、WiFi转ZigBee手操器和Android智能手机,软件部分基于Android Studio开发了仪表配置软件。系统主要实现智能移动设备如手机、平板等现场调试仪表的功能,极大地简化了现场调试工作的流程,降低了调试的难度。测试表明:该系统通信功能正常、操作简便,能够提高工作效率。