基于IEEE 802.15.3a信道的UWB能量检测系统的平均捕获性能

文中针对IEEE 802.15.3a信道下UWB能量检测系统的"检测窗口内多径能量和的概率密度求解"与"捕获性能指标计算的平均方式"两个理论问题,以簇生点过程描述检测窗口内的随机变量,给出多径能量和均值及方差的闭合解,并以对数正态分布近似其概率密度,推导出捕获命中集的闭合表达式.同时分别基于"检测概率平均"和"信道样本平均"两种方式,结合Markov链和信号流图推导出信号捕获的平均性能指标,并深入分析了两种平均方式的适用条件.实验结果表明,点过程模型的命中集在不同信道条件的两种平均方式下都具有较好的适用性;不同的平均方式下捕获性能具有明显差别,需要针对系统应用背景加以区分使用.     

基于鞍点估计的结构系统可靠性分析方法研究

利用鞍点概率估计可以直接逼近非正态变量空间中单个线性功能函数概率分布的特点, 提出了三种基于鞍点概率估计的系统多模式可靠性分析方法. 其一是基于鞍点估计的近似边界理论, 该方法首先采用鞍点概率估计方法得到各失效模式的失效概率和等价正态可靠度指标, 然后利用边界理论近似得到系统失效概率的上下界限; 其二是基于鞍点估计的Nataf分布逼近法, 该方法首先采用鞍点估计得到各失效模式响应量的概率密度函数及近似线性化功能函数的相关系数, 然后根据Nataf分布来逼近结构系统响应的联合概率密度函数, 进而利用直接数字模拟法来求得结构系统的失效概率; 其三是鞍点线抽样方法, 该方法首先通过变量的线性标准化变换来消除变量的量纲, 然后在标准化的变量空间中利用线抽样方法的样本点将系统失效概率转化为一系列线性响应功能函数失效概率平均值的形式, 再采用鞍点概率估计方法直接估计非正态变量标准化空间中这一系列线性响应功能函数的失效概率. 通过比较三种方法的基本思想、实现过程和算例结果可以发现: (1) 第一种方法只能给出多模式系统失效概率的界限, 并且只适用于线性程度较好的功能函数的情况; (2) 第二种方法可给出系统失效概率的确定值, 这种方法的误差主要来源于Nataf分布对多模式系统响应量联合概率密度函数的近似, 还来源于每个失效模式极限状态函数的非线性程度, 第二种方法也只适用于线性化程度较好的功能函数; (3) 第三种方法给出的是多模式系统失效概率的估计值, 该估计值随样本点数的增加而趋于真值, 并且该方法可以考虑功能函数的非线性对失效概率的影响, 因此方法三是适用范围最广的一种方法.     

随机反应扩散系统稳定性的理论与应用

Lyapunov直接法目前仍然是研究常微分系统与随机常微分系统的稳定性的最有效的方法，由于没有对应的Ito公式，该方法至今尚未推广到随机偏微分方程．文中试图将Lyapunov直接法推广到Ito型随机反应扩散系统，建立相应的Lyapunov依概率稳定性的基本理论．包括Ito型随机反应扩散系统依概率稳定性与依概率渐近稳定性，与Ito型随机反应扩散系统的均方指数稳定性等定理．作为定理的应用，最后讨论了Hopfield神经网络的稳定性，并指出以往文献中的主要结论均可作为文中相应结论的推论．     

基于属性测度的辐射源识别方法研究

对辐射源识别问题进行了研究, 提出了一种采用属性测度理论对辐射源进行识别的新方法. 给出了对雷达侦察设备上报的辐射源参数数据进行属性识别的方法、步骤和多指标权系数的确定方法. 针对战场环境下多传感器系统获取的雷达辐射源信息具有时间上的冗余性, 文中又将该方法推广到多传感器系统. 将属性测度与D-S证据理论相结合, 利用文中给出的属性测度计算方法构造证据理论中的基本概率赋值函数. 最后以雷达辐射源用途识别和体制识别为例, 对单传感器和多传感器的情况分别进行计算机仿真实验, 结果验证了这一方法的正确性和有效性.     

观测器特征型随机非线性系统输出反馈镇定

考虑了一类具有稳定零动态观测器特征型随机非线性系统的输出反馈镇定问题. 应用一系列的状态变换, 将系统转化为下三角结构以便于应用积分反推设计方法设计控制器. 设计了输出反馈控制器, 证明了闭环系统的概率意义下的有界性. 当扰动向量场在原点处消逝时, 闭环系统为概率意义下渐近稳定. 此控制器还满足非线性系统的平衡条件.     

具有相关失效模式的多自由度非线性结构随机振动系统的可靠性分析

在一般随机有限元法的基础上, 给出了在随机参数的联合概率密度函数未知的情况下, 具有相关失效模式的非线性动态随机结构系统可靠性分析的方法. 应用四阶矩技术、最大熵理论、边缘概率分布函数的概念和不完全概率信息理论, 解决了多自由度非线性随机结构振动系统的首次超限破坏问题.     

认知无线电网络中频谱切换概率研究

为了解决认知无线网络中由于频谱的移动性给无线资源管理带来的新挑战,提出了一种描述频谱移动和认知用户行为的时间关系模型,并对该时间模型下的频谱切换概率问题进行了研究。推导了一次认知业务请求服务时间内,发生频谱切换的概率公式,研究了频谱空洞消失的速率与认知业务离开的速率对频谱切换概率的影响,给出了频谱切换不大于4次时的理论和仿真概率,仿真结果验证了理论结果的正确性。研究结果表明,频谱空洞消失的越快,认知业务持续的时间越长,发生频谱切换的概率就越大。     

酉空时码的成对差错概率及其Chernoff界

相对于经典空时码,酉空时码是一种无需信道状态信息的适合高速移动环境的空时码,对提高和改善无线通信有效性和可靠性具有重要意义.成对差错概率是衡量通信系统可靠性的一个重要参数,然而,现有文献中只给出了成对差错概率的最终结果,并利用不等式放大得到Chernoff界,方法不具一般性.文中根据二元检测的一般思路,从以两个发射符号为条件的接收符号概率密度函数的对数似然比出发,利用矩生成函数得到酉空时码成对差错概率准确值的留数表达式及其Chernoff界.通过计算机实验,对所提出方法性能进行仿真比较,对酉空时码成对差错概率的Chernoff界进行了验证.     

基于周期FRFT的LFMCW信号检测与参数估计

线性调频连续波(LFMCW)含有多个线性调频信号分量,具有低截获概率特性,雷达情报侦察系统对此类信号的检测与参数估计十分困难.针对这个问题,首先分析了LFMCW的分数阶Fourier变换(FRFT),通过对FRFT核函数的周期调制,定义了周期分数阶Fourier变换(PFRFT),推导了PFRFT和FRFT的关系.然后分析了LFMCW的PFRFT,提出了一种基于PFRFT的未知LFMCW检测和参数估计方法,并对其检测和估计性能进行了理论分析.最后仿真验证了该方法的有效性和合理性.相比FRFT,PFRFT通过对LFMCW的周期性积累提高了信噪比,适合处理具有周期调制的类似LFMCW信号.     

非正态变量情况下结构可靠性分析的条件概率马尔可夫链模拟方法

基于对失效域样本的高效马尔可夫链模拟方法和鞍点估计法,提出了一种可快速分析高维小失效概率情况下含非正态变量的非线性极限状态函数的可靠性方法.所提方法在非正态空间中,将所求失效概率转化为线性极限状态函数的失效概率与一个特征比例因子的乘积.线性极限状态函数是通过马尔可夫链模拟非线性极限状态函数失效域中的样本而获得的,它与非线性极限状态函数具有近似相同的设计点.而概率论中的乘法定理是获取特征比例因子的理论依据,它反映了非线性极限状态函数失效概率与线性极限状态函数失效概率的关系.线性极限状态函数的失效概率可以由鞍点估计法求得,而特征比例因子可以由马尔可夫链快速模拟线性与非线性失效域中的样本而近似算得.定性分析和定量的算例对比分析表明,所提算法具有较广的适用范围,并且它的实现过程较为简单,计算精度和效率均较高.     

基于概率积分法和数值模拟的采空塌陷区对高速公路影响的预测

利用采煤引起的开采沉陷研究理论和概率积分法,以及ADINA三维模型的建立,结合已有采空区沉陷理论及经验公式和数值模拟对其进行综合分析,并选取合理的计算参数和建立基本数学模型.结果表明,概率积分法和数值模拟的综合分析能够比较准确预计煤层采动覆岩的剩余变形量,对于未来进行灾害的预测和采空塌陷区上高速公路的建设具有重要的意义.     

A model to predict mid-air and near-mid-air collisions

The probability of mid-air and near-mid-air collisions in terminal areas depends on a variety of factors such as visibility, number of air traffic controllers, communication channels, terrain, mix of aircraft and aircraft speeds, local densities of air traffic in specific subregions surrounding airports, as well as other measures of congestion. We develop, with the use of influence diagrams, a probabilistic model to analyze and predict mid-air and near-mid-air collisions. The probability of near-mid-air and mid-air collisions in the model is influenced by weather, traffic density, detection and collision avoidance maneuvres. Low-hazard near-mid-air collisions (LNMACs) can escalate to critical near-mid-air collisions (CNMACs) and eventually to a mid-air collision (MAC) with the probability of escalation reduced through the use of a collision-avoidance system. The predictive probability of a collision in the model is the product of three factorsdensity, effectiveness of the collision-avoidance system, and the conditional probability that independently of the collision-avoidance system a CNMAC escalates, by chance alone, to a MAC. The paper obtains several conclusions based on sensitivity analysis of the model. Under the assumption that new designs of collision-avoidance systems will result in much higher detection probabilities than presently available, it is important that both aircraft use the system if there is to be a significant improvement in collision avoidance. For maximum benefit, these collision-avoidance systems should not reduce the probabilities of avoidance given that a near-mid-air collision has been detected.     

水信息获取与处理技术及发展

在对水信息系统模型内涵与外延分析的基础上,综述了水信息获取与处理技术的研究与应用的内容：①水信息获取的基本理论框架;②水信息获取技术及发展;③多源信息融合处理技术。探讨了水信息系统的信息获取技术互补、信息融合算法选择和系统评估3个关键问题。     

计算机网络病毒传播的概率模型

研究网络拓扑对病毒传播的影响.提出在双星图上计算固定概率(病毒成功蔓延整个网络的概率)的教值方法,并成功将其转化为求解线性方程组的问题.通过仿真发现:1)双星网络越不平衡,病毒越容易在其中蔓延;2)让网络规模趋于无穷大,固定概率收敛.固定概率还可以简单地作为判断双星网络是否安全可信的参考指标.     

基于LPC2387的车载数据采集系统设计

该文设计了一种基于LPC2387嵌入式微处理器的数据采集与控制系统方案,详细介绍了软件部分的设计与实现,描述了采集模块可配置的实现,GPRS丢包处理方法。目前该方案已经达到实用化的阶段,运行稳定,达到了预期的功能需求。     

基于LPC2132和μC／OS-Ⅱ的脑电检测系统设计

本文阐述了脑电检测系统的原理;系统由信号采集单元和以ARM7为核心的中央处理器LPC2132两大部分组成。信号采集单元承担了脑电信号的采集、放大滤波的任务。将处理过的脑电信号送入LPC2132芯片中,对脑电信号进行后续处理。LPC2132所实现的功能有：AD转换、数据存储、显示波形等。由于微处理器所承担的任务多且切换频繁,在内核植入了μC／OS-Ⅱ操作系统。本文详细阐述了在LPC2132微处理器中植入μC／OS-Ⅱ操作系统所要进行必要的设置和任务创建的步骤。     

基于等效信道的物理层认证和密钥分发机制

现有基于无线信道特征的物理层安全方法通过检测发送方的导频信号实现身份认证，易出现漏检．本文提出基于等效信道的物理层认证及密钥分发机制，利用多个时隙的信道特征对任意密钥进行加密传输建立等效信道，将信道特征的差异映射为传输畸变．依据密钥传输的正确性判断收发两端信道特征互信息的大小，从而在完成密钥的分发的同时实现发端身份认证．分析及仿真说明该机制密钥分发性能与现有方法相当，同时可以在不同空域信道相关性很强的情况下识别出窃听者的攻击．     

基于量子Grover算法的VBLAST系统信号检测

VBLAST系统中最大似然检测具有最优的检测性能,但是计算复杂度是一个NP难题．将量子Grover算法及Grover-Long算法用于VBLAST系统最大似然检测中,对算法的复杂度和性能进行了仿真分析,仿真结果表明Grover检测算法不仅能够对计算复杂度起到平方加速的效果,而且算法的检测性能逼近最大似然检测性能．     

基于FPGA和PCI的数据采集系统设计

针对数据采集系统中单片机控制速度慢且数据传输速率受限的问题,构建了基于FPGA和PCI的高速数据采集系统。系统由信号处理单元、AD转换单元、FPGA单元和数据存储单元组成。FPGA既是控制器,控制FLASH并产生AD转换器所需要的逻辑,又是PCI目标设备,实现了与计算机的数据通讯。通过Quartus Ⅱ功能和时序仿真,满足了数据采集的高速性和数据传输的高效性。