一种改进Logistic混沌序列安全网络编码设计

针对多源组播带宽利用率较低和构造算法收敛时间过长的不足,提出了确定线性逐层构造算法.该方案只需通过一次试播,即可逐层构造各个编码节点的编码系数,并对出现数据冗余的链路进行修剪枝操作,最终使信宿端接收到的全局编码矩阵满秩,从而顺利解码.针对网络编码中的全局窃听攻击和污染攻击,从密码学角度出发,提出了一种基于混沌序列的安全网络编码方案,通过改进Logistic混沌序列对原始消息的最后一维数据进行加密,并利用m序列扰动混沌序列构造全局编码矩阵,实现将加密的原始信息与全局编码矩阵线性组合进行传输并在信宿端点构造线性列表,对污染信息进行过滤.通过仿真与数据分析可得:该方案提高了多源组播的通信效率,在抵抗全局窃听攻击的同时,还可以滤除污染信息,使网络的安全性进一步得到提高.     

基于微分进化算法的层间等级网络编码优化

层间等级网络编码是一种联合利用信源分层编码与组播间线性网络编码优势的多速率线性网络编码技术.与分层组播网络编码相比,层间等级网络编码能够进一步提高异构信宿网络的资源利用效率.然而,网络中各链路上进行的编码类型,是影响层间等级网络编码多速率传输性能的决定性因素.本文面向单信源异构信宿网络,研究层间等级网络编码的优化;基于微分进化算法,提出了一种最优编码类型配置的快速搜索方案.该方案充分体现了信源输出链路上进行的层间等级网络编码对整个网络传输性能的影响;具体设计了符合层间等级网络编码本质特性的微分进化操作.实验结果表明,与现有的启发式算法相比,本文提出的基于微分进化算法的层间等级网络编码优化方案,能够为单信源异构信宿网络获得更高的网络总吞吐量.     

BCH纠错码的性能分析与仿真实现

本文根据马尔可夫三状态模型来模拟移动通信信道长突发误码的概率模型,利用非线性最小二乘拟合法求得了此模型的解达式,并计算出描述模型的概率转移矩阵P。根据此模型给出的参数用C语言模拟完成了BCH码的编码和译码过程。模拟结果表明,用尔可夫三状态模型表示移动信道具有较高的精度,BCH编码具有较好的纠错性能。     

基于马尔可夫链的无桩共享单车车辆投放规模分析

为动态优化无桩共享单车投放规模,加强规范化管理,采用马尔可夫随机过程的数学方法研究共享单车的投放问题.分析了无桩共享单车使用过程所具有的不可约、非周期和正常返等性质,为高效求解共享单车站点的稳态规模,通过构造转移概率随机素矩阵,使用向量迭代技术,提出"稀疏矩阵秩—修正算法",并进一步讨论了稳态规模的依时间段动态求解问题.最后,结合数据对算法进行了验证与分析,得出共享单车马尔可夫链"极限状态(稳态)概率唯一存在且独立于初始概率分布"的结论.可用于解决无桩共享单车投放和调度中的无序问题.     

融合压缩感知与网络编码的多速率与变速率传输

结合压缩感知与网络编码的优势,面向单信源异构信宿网络,研究压缩感知观测数据基于线性网络编码的多速率与变速率传输.研究压缩感知观测矩阵与网络编码全局编码核矩阵的联合等效,设计了一种融合有限域压缩感知与线性广播网络编码的精细粒度多速率传输方案;研究压缩感知观测矩阵、线性广播类型保持降维转换矩阵和网络编码全局编码核矩阵的联合等效,基于有限域压缩感知与变速率线性广播,为多媒体数据设计了一种变速率-多速率传输方案.     

马尔可夫链在爆破网路分析中的应用

将爆破网路中常见的一些典型形式化归成马尔可夫链的模型,给出了这些马尔可夫链的转移概率矩阵,并将跨越式网路化归成一种“推广的马尔可夫链”,对这种推广的马尔可夫链的任意ｍ步转移概率和ｍ步全转移概率提出了简炼的矩阵算法。     

基于灰色马尔可夫链的农民平均收入实证研究

将灰色理论和离散状态的马尔可夫链相结合,用灰色马尔可夫链对农村居民人均纯收入进行实证研究.针对灰色数据系列首先用GM(1,1)模型进行趋势预测,然后利用马尔可夫状态转移概率矩阵预报方法对其预测值进行二次拟合,得到马尔可夫链预测精度明显高于GM(1,1)模型预测.     

最大距离可分码在网络编码纠错中的应用

在网络编码中,由于网络的所有中间节点都会对上游消息进行重新组合,所以很少的错误也有可能扩散至整个网络而造成信宿节点译码失败。针对该问题,提出一种简单的网络编码纠错方案。该方案在信源处利用一个已有的最大距离可分码的生成矩阵G将k个消息编码成n个消息(kn),然后将这n个消息通过网络编码传输至信宿节点。网络编码的构造只需要采用最普通的确定性网络编码或随机网络编码构造算法而不必考虑错误扩散问题。所有节点的编码域为Q,网络编码局部编码核系数的选取域为q。仿真结果显示,即使Q不比q大很多时,该方案依然可以高概率地维持网络纠错码的最大距离可分性质。     

无线组播网络中应用网络编码的动态组合重传算法

针对无线组播网络中降低数据包重传次数及对抗信道衰落、建立稳定无线连接的需求,提出了一种基于网络编码的动态组合重传算法。该算法采用动态线性组合编码算法(DLCCA),以提高无线组播网络带宽利用效率。首先,利用发送端向用户发送原始数据包;其次,通过组播网络的控制信道,发送端获取了网络用户的接收状态,对未正确解码的数据包进行编码,并在传输过程中根据网络状态采用动态组合策略来形成网络编码包,从而有效提高了网络的整体吞吐量。与此同时,还进一步提出了低复杂度编码算法,并分析了所提编码算法的性能,获得了相应的理论分析结果。仿真实验表明,与传统的无编码算法和XOR网络编码算法相比,动态组合重传算法可以显著减少30%的数据重传次数,提高了网络吞吐量。     

一种新型的多址接入中继协作方案

现有多址中继协作方案的编码增益有限且用户之间不能相互辅助,为此,文中提出了一种结合网络与信道编码的多址中继协作方案:在中继端利用网络编码将不同用户的编码冗余同时转发,目的端通过对某个用户信息的正确译码恢复出其他用户的编码冗余.通过对译码错误事件概率的分析,推导了该方案的中断率与误码率近似值表达式.仿真结果表明,随着信噪比的提升,文中方案可获得比编码协作更好的中断率和误码率性能,同时信噪比较高的用户还可辅助提升信噪比较低的用户的性能.     

基于随机线性网络编码和UDP的可靠低时延传输方法

针对传输控制协议（transport control protocol,TCP）在无线通信中吞吐量受到丢包和反馈时延影响严重的问题,提出一种结合随机线性网络编码（random linear network coding,RLNC）和用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）的可靠低时延无线通信传输方法。分别考虑一般RLNC和降低了编译码复杂度及头部开销的稀疏RLNC,原型实现了（稀疏）RLNC的编码、再编码、译码模块;并通过ns-3网络仿真在两跳有损中继链路中将所提方法分别与TCP和快速UDP网络连接（quick UDP internet connections,QUIC）协议的传输完成时间进行对比。仿真实验结果表明,在较高丢包率链路中,所提结合RLNC的UDP传输显著降低了传输完成时间。通过选择适当的编码参数,稀疏化的RLNC在链路条件较好的环境中能够进一步降低RLNC的传输时间,但在高丢包率环境中其传输完成时间高于RLNC。     

非饱和情况下基于802.11 DCF的改进协议DIDD

DIDD(double increase double decrease)协议是一种无线局域网介质访问控制802.11DCF(distributed coordination function)协议的改进。为分析DIDD协议在非饱和情况下的性能,该文使用三维Markov链模型,分析DIDD协议的回退过程求解节点的稳态发包概率;使用一维Markov链模型,求解起始回退阶段数的稳态分布;使用排队理论,计算了网络的非饱和吞吐量和数据包延迟。结果表明:在各种数据速率下,理论分析结果与仿真结果一致。     

非饱和情况下基于802.11 DCF的改进协议DIDD

DIDD(double increase double decrease)协议是一种无线局域网介质访问控制802.11DCF(distributed coordination function)协议的改进。为分析DIDD协议在非饱和情况下的性能,该文使用三维Markov链模型,分析DIDD协议的回退过程求解节点的稳态发包概率;使用一维Markov链模型,求解起始回退阶段数的稳态分布;使用排队理论,计算了网络的非饱和吞吐量和数据包延迟。结果表明:在各种数据速率下,理论分析结果与仿真结果一致。     

信道衰落对网络编码系统性能的影响

网络编码通过使中继节点获得一定的信息处理能力,可以有效地改善网络性能。文中主要研究了用户与中继间的信道衰落对网络编码系统性能的影响。中继节点对接收到的两用户信息进行解码并根据解码情况进行编码操作,协助两用户同基站之间的通信。对中继的解码情况进行了讨论并给出了等功率分配条件下传统的协作中继网络和协作网络编码模型的中断概率。理论分析和仿真结果表明存在信道衰落时,采用网络编码可以使得系统更加稳定可靠,并提高频谱效率。     

容量有限批量服务轮询多址系统建模与分析

采用马尔科夫链理论,对一类批量服务、队列容量有限的轮询多址系统进行分析,建立了系统状态转移图,推导了基于信息分组数的队列状态转移概率公式.使用Matlab基于有限状态机理论的Stateflow工具箱,对该类模型进行了具体的建模与仿真,并考虑了站点具有不同优先级的情况.实验结果表明,基于Stateflow的模型与仿真方法能够有效地反映该类模型服务器的平均循环时间和站点信息帧丢弃率等统计特性.     

一种联合度分布LT码设计

LT码是一类前向纠错信道编码,用于纠正信道分组删除（Packeterasure）。这类编码具有广泛的用途,包括计算机科学、网络传输、媒体存储、大文件下载等等。在LT码的设计中,度分布是成功解码和快速运算的关键。这篇文章展示了一种新的LT码设计,它将弱分布用于前期解码,再将增强型分布用于后期解码。由于弱分布具有低的平均度数,它可以显著地增加编码及解码的速度。同时,增强型度分布具有高的平均度数,能够提高成功解码的概率。通过一系列的仿真,笔者观察到这种设计的编码冗余度和编解码所需的异盛运算量比使用Robustsoliton分布的参考方案降低大约50％。     

丢包信息部分已知的变采样周期网络控制系统的H∞控制

研究了基于时变采样周期网络控制系统的H∞控制问题.考虑数据丢包个数有界且符合一个有限状态的Markov链,设计状态反馈控制器,将具有网络时延和丢包的NCSs建模为Markov跳变系统.针对数据丢包的信息难以精确获得的情况,即转移概率部分已知时,基于李雅普诺夫方法,给出系统随机稳定且具有H∞范数界γhkj的充分条件.基于LMIs技术,获得控制器设计方案.数值实例表明该方法是有效的并具有较好的H∞性能.     

抗差错算术码纠错性能分析

为了应用抗差错算术码进行系统设计和确定信源信道联合编码方案,需要较准确估计抗差错算术码的纠错性能,但目前,抗差错算术码的纠错性能只有仿真结果可以参考。该文以堆栈算法为例,通过理论分析得到了抗差错算术码序列差错概率上界,该上界与(1-R)成反比(R是抗差错算术码的编码效率)。同时,分析过程还为解码过程参数设置提供了理论依据。仿真结果证明了该上界是对算术码纠错能力的良好近似,可以用于编码方案的优化设计。     

一种新的基于伊藤随机微分方程的预测算法

基于随机过程概率密度函数的峰谷点、协同扩散过程的漂移系数、马尔可夫链“移向中心点”的性质及其状态转移值之间的关系，探讨了构造伊藤随机微分方程的马尔可夫链近似模型算法．仿真结果表明，不论是线性序列还是非线性序列，马尔可夫链近似模型算法预测误差的方差不仅远小于Burg格型预测器的方差而且近乎为常数．该算法的这些性质对预测编码十分有利．