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泛在网络在新时期下强调面向应用的特征，因此有必要对泛在网络的研究内容和技术体系进行梳理.本文基于对泛在计算与泛在网络起源、概念与特征的理解，辨析了泛在网络与传感网、物联网之间的关系，提出了泛在网络的分层架构与概念模型，分析了泛在网络挑战和关键技术，并提出研究及发展建议.
为了设计具有更好慢光特性的光子晶体结构，分析了结构参数对光子晶体线缺陷波导结构慢光特性的影响. 通过改变缺陷柱的位置和大小，用平面波展开法(PWE)分析了导模频率和群速度及色散. 分析结果表明，缺陷柱的大小和介电常数的变化对导模的慢光值影响更大，而缺陷柱位置的变化则能优化慢光的群速度色散特性. 根据结论，通过对波导结构进行针对性调整，可得到具有更好慢光特性的新型光子晶体结构.
时钟恢复是相干光接收机研究中的一个关键问题. 首先对目前相干光接收机中有代表性的时钟恢复方案进行了分析，并针对解决现有方案中高采样率需求和非全数字实现的问题，提出一种新的适用于高速相干光接收机的时钟恢复方案. 在所提方案中，将Gardner误差检测算法与插值滤波器相结合，使其具有算法复杂度低、可全数字化实现等优点. 最后，在112Gbit/s偏振复用非归零码差分四相移键控（PMNRZDQPSK）传输系统中对所提方案进行了仿真实验验证. 仿真结果表明，所提的全数字时钟恢复方案在高速相干光接收机中能精确补偿由于本地采样时钟的频率和相位偏移带来的采样定时误差.
为了改善目前的gossip协议收敛时间较长以及易于产生大量非Internet服务提供商(ISP)友好流量的缺陷, 提出一种具有群体感知能力的gossip协议，通过在中心服务器上进行用户聚类分析，使得每个对等(P2P)节点能有效判断自身的相对位置，提高邻居选择的效率，并能在跨运营商的对等环境中有效降低非ISP友好的流量. 理论分析和仿真结果表明, 所提的gossip协议能进一步提高对物理网络的使用效率, 并在提高网络性能的同时吸引和容纳更多的对等网用户.
为了研究移动无线网络中的业务行为特征，提出了一种连续时间半马尔科夫业务行为模型(CTSMM). 基于国内某地无线蜂窝网络中采集得到的业务数据，进行了深入的业务行为特性挖掘分析；从业务会话级层面分别针对单小区和多小区网络环境进行了会话到达、会话持续时间和会话量等重要特征的研究分析，并以此为基础提出CTSMM，该模型可以较好地反映无线网络中的业务行为特性. 同时基于实际采集的业务数据对所提业务行为模型进行了大量比较验证，结果表明，该行为模型基本符合无线网络中业务行为规律，可以基于该业务行为模型进行面向业务行为的无线网络设计、资源规划与优化、频谱动态利用等.
针对传统最短路径算法不适用于延迟容忍网络(DTN)路由选择以及DTN路由选择的特性，提出了一种基于跳数、权值随时间变化(HTC)的最短路径算法. 该算法的设计不仅考虑到节点间空间因素，还考虑了无线链路的时间因素和该算法的复杂度与正确性. 仿真结果表明，与现有的最早接触(FC)路由算法以及最小预期时延（MED）路由算法相比，此算法可更有效地得到DTN中时延最短的路径.
为了抑制通信系统中脉冲的展宽，根据色散补偿理论，提出了一种由单一石英材料制成的双层芯光子晶体光纤(DCCPCF). 该光纤的色散值在155μm处可达到-6000ps/(nm〖DK〗•km). 理论分析表明，在传输过程中内芯基模和外芯缺陷模以相位匹配波长为临界状态，在内芯与外芯之间相互交替传输，并在匹配波长处因模式发生强烈耦合而引起折射率产生大幅度波动. 通过对结构参数d1、d2变化的情况下色散曲线的扰动情况进行分析，可为实际制备工作提供一定的理论指导.
为解决服务组合技术中本体实例的自动生成问题，建立了一个基于分词系统、面向服务组合领域的有限汉语语法学习系统(LCGAS);同时为将学习系统的学习结果表示为与本体相一致的形式，提出一种有限汉语语法的描述逻辑表示方法. 性能测试结果表明，系统在句法分析时具有较高的成功率，与提出的表示方法相结合，能较好地解决本体实例的自动生成问题.
在感知中继网络中，为实现授权频带在主次用户间的高效利用，提出一种基于检测结果的频谱共享机制，允许次用户根据频谱检测的结果自适应地选择传输方式. 并在该机制下，考虑主次用户间的干扰情况，进而根据信干噪比(SINR)推导出次用户网络的中断概率和符号错误概率的闭式表达式. 仿真结果表明，本机制与传统的频谱共享机制相比，能在保证主用户通信的前提下，使次用户网络获得较高的性能增益.
为了满足宽带侦收的要求，提出了一种新的基于环形阵列的宽带天线阵列配置方案，利用2组独立空间欠采样通道得到有模糊的信号空域信息，并结合一定的解模糊算法和配对方法得到无模糊的空间信号到达角(DOA)估计. 仿真结果表明，所提算法在搜索量小的优势下能实现二维方向角的高精度估计及正确配对，且2组通道的采样数据可并行处理，增强了算法的实时性.
为实现多输入多输出(MIMO)再生中继网络中源节点和目的节点之间的协作传输，提出了一种中继选择算法. 被选中的中继节点的两跳链路等效功率增益的最小值在所有备选中继节点中最大. 针对该选择策略，采用一种理论近似的方法分析了其中断概率. 基于这种协作策略还给出了在总功率受限的条件下，源节点和中继节点之间的功率分配方法. 理论分析和仿真结果表明，该选择算法可显著降低系统中断概率. 同时，分布式的选择算法在系统性能和复杂度之间取得了较好的平衡，是可使用的中继选择策略.
为降低代理移动互联网协议版本6(PMIPv6)中包括绑定更新开销和数据转发开销在内的总开销，首先对PMIPv6与MIPv6的绑定更新开销和数据转发开销进行了理论分析，并对比了2种移动性管理方案的总开销. 在此基础上提出一种允许移动节点（MN）动态地根据切换频度和流量强度等参数，选择适宜的移动性管理机制的自适应优化方案. 仿真结果表明，该方案能获得比静止采用某种移动性管理机制更好的资源使用效率.
为了激励自私网络中的中间节点参与业务的转发，实现带宽和路由的联合分配，首先利用拍卖理论分析了自私网络中节点的理性行为，并将带宽与路由联合分配建模为拍卖模型. 然后进行机制设计，并对其最优性和策略一致性进行理论分析. 最后针对此模型提出了2种带宽与路由联合分配方案，一个较复杂，基于凸优化的分配方案；另一个计算速度较快，基于最小代价路径(LCP)的分配方案. 理论分析证明，本文机制解决了节点如何参与合作的问题，仿真结果表明，本文机制能有效促进节点参与合作.
为实现对二值图像的认证保护，提出了一种基于数字水印的用于图像完整性和所有者认证的算法. 首先利用像素扩展差（PSD）判断准则将图像块中的像素分为“可翻转”和“不可翻转”；然后利用混沌映射对图像块进行置乱；最后根据加密后的所有者水印信息，对图像块中4部分的“可翻转”像素进行修改，完成水印的嵌入. 实验结果表明，本算法具有良好的视觉透明性，能对图像的内容篡改进行定位，并解决了二值图像中均匀区域的保护这一难点问题.
为了分析数据业务市场上运营商与服务提供商(SP)在网络建设及业务分成中的讨价还价机制及其均衡结果，将数据业务市场参与者之间的合作博弈转化为讨价还价的博弈模型，运用埃奇沃斯盒式图与讨价还价理论模型，对基本模型进行灵敏度分析. 研究表明，数据业务市场上运营商和SP的讨价还价博弈中，SP存在集体博弈及业务规模优势；而运营商通过参与到数据业务市场的经营可提高其讨价还价能力，但同时受讨价还价机制的约束，因此形成运营商和SP之间的讨价还价博弈均衡条件.
为了实现无线低码率视频应用中端到端失真特性的动态分析，本文首先以图像组（GOP）为观察单元，分别对I帧和P帧进行了信源和信道的失真分析；然后分析了信道失真在GOP内的传播规律；最后在此基础上，提出了一个信源信道联合率失真（RD）模型. 该模型能根据视频序列的内容变化和信道丢包率，动态地估计出一个GOP中各帧的平均端到端失真. 实验结果表明，该模型具有很好的动态性能和精确性.
为了对周期性盘荷圆波导中的电磁场进行分析和描述，提出了采用模式匹配技术，并根据波导模式表示出电磁场. 首先在波导中考虑一个专门的盘荷隔板，由入射模引起的反射问题可采用模式匹配技术来解决；然后得到周期性负载波导的矩阵特征值方程；最后由方程的解可得到场结构的传播曲线. 实验结果表明，每种模式都能与边界条件匹配，利用匹配方法分析周期线性结构中的场分布是可靠的.
为了解决迫零(ZF)中继协议转发噪声过大的问题，提出在ZF中继协议中加入空间信道配对与映射. 在中继节点的反向滤波器之后、前向滤波器之前增加空间信道配对（映射）矩阵. 置换矩阵作为空间信道配对矩阵，应用于多个单天线目标节点时. 酉阵作为空间信道映射矩阵，应用于单个多天线目标节点时. 理论分析和仿真结果证明，空间信道配对与映射降低了转发信号中的噪声功率，提高了每个数据流的接收信噪比(SNR).
为了降低甚至消除近似同步码分多址（ASCDMA）系统的多径干扰和多址干扰(MAI)，满足系统不断增大的用户容量需要，提出了新的零相关区（ZCZ）序列偶集及大容量ZCZ序列偶集的构造方法. 通过对最佳序列偶进行不同的移位，再与一定阶数的酉矩阵进行相关积运算，构造出了近似最优及最优2类ZCZ序列偶集；通过对已有的ZCZ序列偶集进行适当的移位再与相应的酉矩阵进行相关积运算，构造出了更大容量和更长零相关区的ZCZ序列偶集. 本文方法适用于二元、三元、四相及多相情况. 构造出的ZCZ序列偶集性能优良，在同步误差允许的范围内，能满足多用户ASCDMA系统的要求.
为了提供有效的拓扑感知服务，论述了对等(P2P)传输损耗现象和节点距离的度量空间性质，提出了P2P覆盖网聚类服务方案. 该方案通过聚类初始化、优化接口和算法实现对P2P用户节点进行管理，维护聚类视图（CV），通过CV查询接口和CV映射算法提供跨P2P应用的拓扑感知支持. 模拟实验数据表明，该方案比现有的基于坐标空间映射的方法，能提供更精确的最近邻居推荐结果.
为进一步扩展吉赫兹横电磁波室（GTEM室）的应用领域，根据GTEM室的特点，提出了一种使用GTEM室进行辐射体辐射总功率(TRP)测试方法. 首先通过GTEM室的测试结果反演出辐射体的等效电偶矩（EDM）和等效磁偶矩（MDM），然后通过|S11|参数进行补偿，最后计算出发射体的TRP测试结果. 实验结果表明，所提的TRP测试方法及其补偿方法测试步骤简单、测试结果准确，在大型社会活动中无线设备的现场测试及小型天线的性能测试上都具有实用价值.
为了消除共道干扰，在接收端利用多天线提供空间复用是一种有效手段. 传统的接收算法必须预先获得准确的信道状态信息(CSI)，在很多实际情况下很难满足. 为此提出一种基于独立分量分析(ICA)的干扰消除新算法，该算法不需要估计CSI，仅利用接收信号和通信协议固有的已知信息即可提取出期望信号. 实验结果表明，所提算法的期望信号信干噪比（SINR）性能与最优线性接收算法非常接近，差距小于01dB.
为了更好地解决传统梯度下降算法中收敛点难以确定的难题，根据数字图像信号有界的特点，提出一种改进的梯度自适应在线独立分量分析（ICA）算法. 该算法将传统梯度在线算法中的收敛点强加于学习过程，使其由传统的梯度下降过程变为上升过程，保证接收端在最后一组信号到达时，分离矩阵可保持在最优分离点上. 理论分析和仿真结果表明，本算法具有较好的稳态性能和数值稳定性，是一种有效的ICA算法.
在具有时隙模式信道的认知无线电（CR）网络中，为使认知用户尽快找到可用信道，基于频率维相关性的预测，提出了一种表征1组信道可用性信息的全新概念，即信道可用性矢量(CAV) ；并将如何使认知用户在最短时间内找到可用信道的问题规划成马尔可夫决策过程(MDP)，从而找到根据当前信道可用性矢量的最佳频谱探测策略. 通过在广东省实际测量得到的频谱占用性数据，验证了该方法相比简单的随机频谱探测及顺序频谱探测能使认知用户更快地找到可用信道，不失为低速率业务应用在高占用度频谱中的一种较好解决方案.
为了实现光标记交换（OLS）系统中频移键控（FSK）信号速率透明以及频率间隔可调，提出了一种基于偏振调制的频移键控（FSK）/幅移键控（ASK）联合正交调制OLS系统，其中FSK标记信号与ASK净荷信号的速率分别为125Gbit/s和20Gbit/s. 通过仿真对该信号传输后的误码率（BER）特性及ASK净荷的消光比(ER)、FSK标记的频率间隔对系统性能的影响进行了分析. 分析结果表明，增大FSK频率间隔对FSK信号的影响较小，但会恶化ASK信号；而增大ASK 净荷的ER可改善ASK信号，但恶化了FSK信号. 因此，最终选定ASK净荷ER和FSK标记频率间隔的最佳值分别为4dB和50GHz.
在频繁模式挖掘（FPM）的研究中，为了在海量数据流中有效地挖掘子树结构的频繁模式，根据数据流和子树模式的特点，提出了一种基于数据流的频繁标记闭子树挖掘（SFCLTreeMiner）算法. 该算法首次对动态数据流中频繁标记闭子树的挖掘进行研究,给出了在数据流中标记闭子树集合添加、删除的批量挖掘方法,并结合时间衰减模型,有效保证了结果的时效性. 实验结果表明,该算法在挖掘性能，如挖掘时间和内存占用等方面，比类似算法有较大提高.
为了进一步提高H.264中码率控制的性能，提出了自适应预测残差和量化矩阵的码率控制. 首先根据宏块梯度方向权值和简化率失真模型，确定是否对宏块进行离散余弦变换(DCT)；然后通过新的比特分配模型计算宏块的量化参数，并通过坡度加权确定宏块的坡度系数，最终根据得到的量化参数(QP)和坡度系数计算宏块的量化矩阵，并使用该量化矩阵对宏块进行编码. 仿真结果表明，与H.264基本单元层码率控制算法相比，本算法在严格控制编码时间和输出码率的情况下，使重建图像的峰值信噪比(PSNR)值提高021dB.
为了研究2组用户共存时的高斯干扰信道问题，结合协同通信技术，在高斯干扰信道中引入共享中继，提出了2种基于中继共享的高斯干扰信道的通信系统模型. 分别从理论上推导了2种通信系统模型的可达和速率的上界和下界，并比较了中继处于不同位置时2种通信系统模型的性能. 仿真结果验证了理论分析，所提的2种中继共享通信系统模型的性能均优于无中继通信系统.
为充分利用空闲的电视(TV)广播信道，给出了一个层次化频谱贸易模型，分析了TV广播机构、运营商、用户驻地设备间的交互. 将多个TV广播机构和多个运营商间的频谱贸易建模为双向拍卖，给出了简单易行的算法. 使用演化博弈理论描述认知用户在选择运营商时的动态行为，用中心化算法实现网络选择的演化过程；用非合作博弈描述运营商间的接入价格竞争. 为追求最大化利润，运营商应合理地联合决定所需的TV信道数和业务接入价格. 数值结果揭示了频谱贸易模型性能. 所提的方案改善了无线频谱使用效率，提高了经济和社会效益.
针对倾向性分析任务重的基础性工作——情感词的极性判断工作，提供了一种基于PageTank模型的情感词极性判断方法.由待判别情感词和少量中子情感词构成图中的节点，利用知网（HowNet）语义资源计算词语间的语义想死度，进而得到图中节点间边的权重.通过PageRank模型的引入，综合利用有标种子情感词和无标待判别情感词实现对无标情感词的极性判别.与传统的基于HowNet的情感词判别方法相比，PageRank模型的引入使情感词判别的准确率平均提高10%左右，充分验证了所提方法的可行性.