卫星高速宽带自适应调制解调器算法与实现

本文研究了高速宽带自适应调制解调器系统中的载波同步、信噪比估计、帧同步检测、自适应门限等关键算法.提出了宽带自适应调制解调器的总体结构和硬件实现方案,改进了载波频偏恢复和高阶调制软判决解映射的传统硬件实现结构.对实现的原理样机进行了性能测试和分析.测试结果表明,该解调器可以在2～45 MS/s符号速率下自适应工作.基带环路误码率性能和中频环路性能与理论值之差分别小于0.2 dB和1 dB.对模拟的0.65 dB/s的卫星信道雨衰变化,系统链路自适应算法做到了实时有效跟踪和匹配.      

26 GHz波段本地多点分配业务无线系统雨衰特性分析

分析了雨衰效应对26 GHz波段LMDS系统无线链路通信质量的影响.提出了抗雨衰的有效措施.首先从理论上分析雨衰的成因,建立雨衰对系统影响的数学模型及雨衰效应下系统有效路径的计算方法,然后结合各个设备厂商的LMDS系统的特点提出有效的抗雨衰方法,最后进行网络测试论证.测试系统在降雨过程中,无线链路性能稳定,抗雨衰措施完备,满足设计要求.证实了雨衰理论分析的正确,抗雨衰措施的合理.     

临近空间通信高仰角区MIMO分集和抗雨衰方案性能研究

基于MIMO分集技术,提出了一种有效对抗雨衰的临近空间协作通信方案。理论分析并推导了该方案的系统容量;在着重对临近空间通信高仰角区雨衰信道的相关特性进行分析的基础上,仿真研究了该方案的抗雨衰性能,研究结果表明：与VBLAST系统相比,本方案虽然损失了部分复用增益,但在误码情况下得到近15dB的增益;与此同时,本方案在不同相关特性的信道下产生的误码性能波动小于同等条件下VBLAST系统产生的性能波动。     

26 GHz波段本地多点分配业务无线系统雨衰特性分析

分析了雨衰效应对26 GHz波段LMDS系统无线链路通信质量的影响。提出了抗雨衰的有效措施。首先从理论上分析雨衰的成因,建立雨衰对系统影响的数学模型及雨衰效应下系统有效路径的计算方法,然后结合各个设备厂商的LMDS系统的特点提出有效的抗雨衰方法,最后进行网络测试论证。测试系统在降雨过程中,无线链路性能稳定,抗雨衰措施完备,满足设计要求。证实了雨衰理论分析的正确,抗雨衰措施的合理。     

瑞利衰弱仿真器几种实现方法的仿真

小尺度衰落信道的建模和仿真是信道建模的重点和难点所在.本文在阐述了对小尺度衰弱信道的建模思想以后,说明了瑞利衰弱仿真器的实现是衰弱信道仿真的关键.然后文章从目前比较流行的三种实现瑞利衰弱仿真器的方法入手,依次讨论了这三种方法的原理、实现手段以及各自的优劣性.然后对每一种方法利用数学工具Matlab做出了仿真.根据仿真结果分析了每一种瑞利衰弱仿真器的特点及需要改进之处.     

Ka频段卫星通信系统雨衰混合补偿算法

为减少降雨衰减对Ka频段卫星通信系统的影响, 以降低误码率, 提出了一种混合补偿雨衰算法。该算法将基于一步线性前向预测原理的自适应功率控制方法结合速率分集技术, 由n时刻前的雨衰值预测n时刻的雨衰值, 进而调整功率, 并在功率控制达到极限时能根据信噪比动态地降低信息速率, 以获得较低的误码率。仿真结果表明, 与只应用功率控制技术的方法相比, 该方法具有较好的补偿效果, 能使误码率小于10^-7。     

基于LabVIEW的燃料电池硬件在环测试系统

为了自动化测试燃料电池的电性能和效率,基于LabVIEW平台,应用硬件在环(HIL)技术研制了一套燃料电池仿真测试系统.首先根据测试要求设计和搭建了硬件系统;然后在LabVIEW中进行图形化编程,通过系统集成实现了实时信号处理,完成了HIL仿真测试;并将NEDC(new European driving cycle)测试应用于本测试系统.结果显示该系统能够实现不同功率下的仿真测试,并具有良好的操作性和安全性,为燃料电池的开发提供了一种测试手段.     

LMDS系统雨衰特性研究

部署LMDS系统的目的在于突破对高速接入的限制,为最后1 km带来高容量及传输多种业务的能力,针对LMDS系统在传播路径中信号由于频率的升高而导致降雨衰落加大,分析雨衰的计算方法并对雨衰与距离和雨衰与降雨强度的关系进行了仿真,提出有效的抗雨衰方法,将其对系统链路信号质量的影响降到最低,对下一步LMDS系统规划和软件开发具有重要意义.     

航空信道仿真研究

在对航空信道物理特性分析的基础上,提出了一个适用于空-空、地-空无线链路的宽带频率选择性衰落频域信道仿真器。选择合适的仿真参数,该仿真器可以模拟航空器在停场、滑行、飞行等状态的无线衰落信道。宽带频率选择性信道仿真器由多个并行子信道仿真器在频域构成,每个子信道为一个简单结构的平坦衰落模型,执行独立的瑞利衰落,这样的多个并行子信道构成了一个宽带频率选择性信道的仿真结构,非常适合正交频分复用或者多载波码分多址系统信道的计算机仿真。     

Ku波段卫星通信雨衰分析及对抗措施

雨衰是影响Ku波段卫星通信系统传输质量及系统性能的主要因素之一。介绍了Ku波段卫星通信中雨衰产生的机理及其对信道的影响,并提出了有效减少雨衰对Ku波段卫星通信不利影响的措施。     

认知无线电中的一种信道估计方法

认知无线电系统能否充分发挥其优势在很大程度上取决于信道估计的准确性和实时性。将基于新型时域内插的初始估计和EM跟踪应用于认知无线电系统,同时引入小波包对初始估计进行消噪处理,提出了一种新型的半盲信道估计方法。理论分析和仿真表明,该方法较好地解决了由于主用户存在造成的导频分布不均匀,保证了天线之间导频符号的相关性,且由于采用EM信道跟踪和小波包去噪进一步节省了频谱资源、提高了估计准确性。该方法可满足认知无线电信道估计实时性和准确性要求,具有较大的实际应用价值。     

基于时延抖动的网络拓扑推断技术

为了克服基于端到端单向时延的拓扑推断算法中需要时钟同步的缺点,根据端到端时延抖动的定义和特点提出了拓扑推断中端到端时延抖动的四元分组列车测量方法和基于端到端时延抖动的拓扑推断算法,其中端到端时延抖动的测量不需要节点间的时钟同步,并且实现简单.分析了基于端到端时延抖动推断网络拓扑的可行性和正确性,通过NS2进行了仿真.仿真结果表明,基于时延抖动推断拓扑结构的效果比基于端到端单向时延推断拓扑结构的效果好.     

基于指数型快速终端滑模的有限时间混沌同步

为了解决混沌同步有限时间的实现问题,基于指数终端吸引子的有限时间快速收敛特性,设计了指数型快速终端滑模,并将其引入到一类混沌系统中,提出了一种新的滑模变结构控制,以实现该类混沌系统的状态同步.系统状态变量能以较快的速度在有限时间内到达各级滑模面,最终使系统状态收敛到平衡点.系统具有良好的动态性能,同步时间可以估计和控制,且实现了混沌系统的有限时间完全同步.以Chen混沌系统为例研究验证同步策略的可行性和有效性.     

基于Agent的DEVS形式化描述与算法实现

为了解决离散事件系统规范DEVS(discrete event system specification)中没有对智能行为提供直接描述方法的问题,将智能体(Agent)建模思想引入到DEVS中,提出了一种具备一定智能性和协作性描述能力的离散事件系统规范Agent-DEVS。该规范以并行DEVS为基础,状态元组被扩充成为Agent特征元组;增加了体现个体智能性的Agent模型元组;并将模型端口的输入、输出扩展成为体现社会协作性的Agent消息类型。另外,还给出了Agent-DEVS模型的实现算法,并将其应用于企业生产调度的仿真建模。算法分析与仿真试验表明,Agent-DEVS的优点主要体现在建模性能上,它可以描述更加复杂的智能行为和自治行为,在计算时间上对整体复杂性的影响不大。     

混凝土箱梁热—力耦合模型及剪力滞时变效应

为了研究混凝土箱梁墩顶块翼缘板早期裂缝机理,采用热-力耦合方法,建立了混凝土箱梁水化热温效剪力滞耦合模型,提出了广义剪力滞概念,以混合网格对混凝土箱梁墩顶块进行分层网分。计算了剪力滞随水化热温度荷载变化的全过程,分析了水化热温效剪力滞时变效应规律,并将计算值与试验数据进行了比较。结果表明:水化热温度所产生的剪力滞效应为负剪力滞,其程度与水化热温差峰值相关,降低水化热温差峰值,可有效降低水化热负剪力滞效应;翼缘板边缘拉应力峰值出现的时间滞后于温度峰值时间约40h。因此,水化热—力耦合模型能有效地模拟混凝土箱梁墩顶块水化热剪力滞效应,估计翼缘板拉应力峰值出现的时间,及时采取措施进行控制,防止开裂。     

基于T-不变量消除的Petri网合法变迁引发序列判定算法

Petri网的合法变迁引发序列问题(LFS)是其可达性问题的子问题.前人在LFS判定时常因判定算法的指数级时空复杂度或算法难以推广至一般Petri网而受限.因此,基于Petri网T-不变量支集变迁与可达图有向环路上标注变迁的对应关系,综合应用线性代数与可达树分析,原LFS判定被缩减为以基础向量为发生数向量的LFSb判定.通过两棵可达树(分别以原网、初始标识;逆网、目的标识为根)层序轮流构造同时比较当前叶节点层中的标识,若算法终止前有相同标识出现,则LFSb(LFS)判定成功;反之,LFS判定失败.分析表明,算法的时间复杂度为多项式级别的,且适用于一般Petri网的LFS判定.     

基于多智能体的交通干线动态智能协调控制

为减少干线上车辆的平均延误时间,提出了一种基于多智能体技术的动态双向绿波带智能控制算法。采用两层递阶结构和模糊逻辑对城市交通干线进行实时协调控制。上层是协调控制器智能体,根据一段时间内交通流数据计算干线上优化的公共周期时间和上下行相位差,下层是路口控制器智能体,确定每个周期内各交叉口的绿信比。周期依照关键路口饱和度的大小由模糊控制算法进行优化,而相位差根据上下行速度进行计算,绿信比基于历史和实时的交通数据确定。实例分析表明该双向绿波带控制算法能够有效减少车辆在干线上的平均停车次数。     

基于自适应信任报警关联的P2P覆盖IDS

随着计算机网络安全需求的日益增长,分布式入侵检测技术成为一个至关重要的研究方向.但传统的分布式入侵检测系统仍存在一些缺陷,如在分布性、灵活性、协作性、检测效率和内部威胁应对等方面还不尽人意.为能更好地应对各种内部威胁,提出了一种基于自适应信任报警关联的对等覆盖入侵检测系统.在JXTA对等架构基础上实现了一个对等覆盖IDS原型,并在仿真网络环境中评估了该原型在检测应对Internet蠕虫传播和感染中的有效性.实验结果显示,该对等覆盖IDS能明显提高脆弱网络节点的平均幸存率.     

基于集合预报思想对一次暴雨过程的数值模拟

用MM5-V3对江淮流域的一次暴雨过程进行数值模拟,为了消除单一的确定性预报在暴雨落区和强度方面的可信度不稳定。其中积云对流参数化方案分别采取5种不同的方案进行了计算,又对5种结果进行平均得到集合模拟结果。分析不同的模拟结果发现,对降水量的模拟,集合模拟结果更接近实况。不同的积云对流参数化方案对雨带位置的模拟效果相近。但对于卢中尺度雨团的模拟具有不确定性,而不同参数化方案的集合模拟结果,无论是对雨带还是雨团的模拟都是比较成功的,这也说明集合预报可以消除物理过程的不确定性,是提高预报准确率的一条有效途径。     

大型地下空间结构地震风险评估方法

地下结构的薄弱环节在地震作用下可能发生破坏,进而影响整个结构体系的整体稳定性,地下结构的抗震能力成为结构工程领域研究的热点问题之一。采用弹塑性时程分析与风险矩阵相结合的方法对地下结构地震风险进行评估,以1995年阪神地震中遭受严重破坏的大开地铁车站为例阐明该方法的具体步骤。弹塑性时程分析能够考虑地下结构的各种复杂情况,直观地得到地下结构的损伤破坏情况,根据破坏情况建立风险矩阵对结构进行系统的风险管理。结果表明,弹塑性时程分析结合风险矩阵的风险评估方法具有较好的精确性和可靠性,适用于重要大型地下空间结构的地震风险评估。