阐述了近年来偏振控制技术的研究成果,主要包括光纤中偏振态的稳定技术、光偏分复用技术和解复用技术、光纤偏振模色散和缓解补偿技术所涉及的概念、研究现状、最新技术以及发展方向.
针对现有对等(P2P)网络中拓扑调整缺乏对节点自主特性(自私、恶意行为)的考虑,导致自私节点占据网络中心,P2P网络性能低效的问题,提出一种基于历史交易信息,具有本地视角特征的节点互惠贡献能力(RCC)的计算方法,在此基础上提出基于RCC的拓扑优化方法(RCTO),周期性切断与低互惠节点的连接,聚合互惠合作的节点,并在自私节点对系统造成影响前将其排挤到网络边缘. 实验结果表明,RCTO有效缩短了资源查询定位跳数,比同类方法提高了资源的分发效率,且具有更小的网络开销.
在两跳中继蜂窝网络中,为提高频谱利用率,以链路带宽需求为依据,提出了一种动态频率规划算法. 综合考虑了信道质量、用户业务速率需求及中继两跳链路的速率匹配,计算不同链路上的带宽需求. 根据链路带宽需求,对不同链路上的可用频率资源进行动态分配,在不同中继覆盖区域间进行动态频率复用,使系统频率复用因子可根据系统负载自适应变化. 仿真结果表明,与现有频率规划算法相比,该算法在系统频谱效率与小区边缘用户平均吞吐量上都有性能优势.
null
为了将成熟的通信技术应用于计算机电磁辐射信息安全(TEMPEST)研究,对比分析了通信系统模型与电磁辐射信息传播的通用模型的异同;根据通信系统的思想分析了计算机视频信息的编码与调制方式;给出了计算机视频信息的译码与还原方法,并实现了视频信息的还原;建立了视频信息辐射泄漏、接收、解调和译码整个过程的等效通信系统模型. 结果表明,通信技术能有效应用于信息再现.
为了实现无线网络中的频率复用,建立了一个异步近视重复博弈(AMRG)模型,基于该模型提出了相应的分布式算法,并分析了算法均衡解的存在性及其收敛性. 仿真结果表明,AMRG收敛到均衡解时需要的频率数与经典的贪婪染色算法结果相比,其收敛速度是后者的5倍.
为了提高通信信号的识别精度,提出了一种基于核Fisher判别分析(KFDA)的数字调制信号分类器设计方法. 将接收信号的高阶累积量作为分类特征向量,利用核函数的思想把非线性向量映射到一个高维空间,并在高维空间中利用线性Fisher判别分析实现数字信号的分类. 将多类分类器分解成一系列二类问题,并给出了KFDA用于信号分类的详细流程. 仿真实验结果表明,当选择合适的核参数时,基于KFDA的分类精度与支持向量机相当,但由于避免了求解非线性优化问题,故计算复杂度低,训练时间短.
为了分析IEEE 80216点到多点模式下对非实时轮询业务和尽力而为服务的数据流的带宽竞争方案,提出了饱和条件下该竞争方案的马尔可夫链模型. 利用该模型计算了带宽请求的延时与竞争窗口的大小、参与竞争的用户站(SS)数和每帧中用于带宽请求的时隙数及最大重传数之间的关系.模拟结果表明,该模型对不同网络参数和SS数条件下的延时分析是较精确的.
为提高多输入多输出(MIMO)中继系统的吞吐量性能并降低反馈信令比特数,提出了一种应用于两跳中继系统的子信道和调制方式联合自适应选择方法. 源端到目的端的信道被当作一个等效信道,通过奇异值分解,该等效信道被分解成多个并行子信道. 该算法将使用的子信道数及相应的调制方式作为一个整体进行选择及反馈. 仿真结果表明,与传统各子信道独立选择调制方式的方法相比,该方法可使用较少的信令比特数实现较高的吞吐量性能.
为了解决无线Mesh网络(WMN)的网关拥塞控制问题,在已有的网络拥塞控制策略基础上提出一种新的基于跨层感知的逐跳拥塞控制(CCACL)算法. 该算法根据监测到的节点拥塞信息,对上游节点的信息发送速率做出自适应的调整,同时对下一跳节点的拥塞极限阈值进行适当调整,使缓存空间以更快的速度清空,进而缓解网络拥塞. 为了确保数据传输的可靠性,CCACL算法在逐跳的可靠性保证机制基础上给出了一种端到端的选择确认机制. 仿真结果表明,新算法可有效解决WMN中的拥塞控制问题,提高了分组投递率和网络吞吐量,减少了分组的端到端延时.
为了将不可见的电磁环境直观展示给指挥人员,提出了一种在虚拟环境中体可视化电磁环境的方法. 采用LongleyRice电波传播模型计算三维电磁环境体数据,并采用硬件加速的直接体绘制方法,通过坐标转换在虚拟环境中及时绘制电磁环境体数据,通过颜色映射工具分类显示出不同强度的电磁环境. 实验结果表明,该方法可及时展示复杂电磁环境内部细节,对于电磁装备系统部署规划也有一定帮助.
为了得到更优的光码分多址(OCDMA)系统的误码率(BER)特性,基于相移超结构光纤布拉格光栅编/解码器OCDMA系统的BER特性,提出了使用3阶Chebyshev混沌序列作为OCDMA系统的地址码,并利用模拟退火算法对码字进行了优选. 仿真结果表明,使用混沌序列的系统较使用Gold序列的系统具有更优的BER特性,新的码字优选方法有效.
为了研究电磁跟踪系统理想磁偶极子定位模型近距离定位精度,采用基于消息传递模式网络并行系统与区域分割技术实现了并行时域有限差分(FDTD)算法. 以高斯脉冲为激励源,结合快速傅里叶变换,解决了FDTD难以模拟电磁跟踪系统低频正弦激励源的问题. 引入勒让德多项式,建立了系统近距离工作的定位模型与校正方法. 研究了系统定位距离对于理想磁偶极子定位模型精度的影响及参数定位计算的误差规律,验证了勒让德多项式近场校正模型可明显提高系统近距离工作时参数定位精度的结论.
针对经典分形编码算法编码时间过长和基于K均值聚类等快速分形编码算法依赖数据分布等问题,提出了一种基于免疫粒子群优化(IPSO)和核模糊聚类的快速分形图像编码算法. 提出基于IPSO的核模糊聚类算法,将IPSO算法应用于聚类中心的求解中,并将其应用于分形图像编码,分别对子块和父块进行核模糊聚类,以更加合理的分类搜索取代全局搜索,减少编码时间. 实验结果表明,新算法的编码时间约为经典分形编码算法的1/6,其峰值信噪比只略微下降;与基于K均值聚类和基于粒子群优化聚类等快速分形图像编码算法相比,新算法能以更少的编码时间获得更高的峰值信噪比.
在正交频分多址(OFDMA)系统中,采用家庭基站技术会增加干扰,而且不再适用于传统容量模型. 为此,对OFDMA系统的家庭基站和宏基站间的干扰进行了分析,理论推导了异频和同频资源分配时的家庭基站和宏基站共存时的上行链路信噪比分布,并给出了中断概率的闭式解及其相应的吞吐量公式. 分析和仿真结果表明,同频资源分配虽然干扰较大,但系统的频谱效率较高,可通过合理的干扰抑制,有效提高家庭基站和宏基站共存时网络的整体性能.
为了解决协作通信系统中选择中继算法中断性能分析复杂的问题,提出了一种新的中断分析方法. 基于功率受限协作通信系统,考虑Nakagamim独立同分布信道下一种带有直通链路的选择中继模型,在该模型下推导了中断概率表达式,分析了系统的中断性能,经仿真验证了理论分析的准确性. 探讨了优化功率分配,给出特定中继数情况下的功率分配系数. 分析结果表明,在该模型下的中断性能与已有模型相比均有所提高.
为提高多用户多输入多输出(MIMO)系统中多个用户的预编码增益,提出了一种利用广义特征值分解(GEVD)辅助的最小均方误差(MMSE)干扰抑制算法,抑制干扰和噪声的同时考虑了用户的预编码增益、最大化发射端的信漏噪比和接收端的信干噪比, 并给出有信道误差情况下修正的预编码设计方法. 理论分析和仿真结果表明,新算法比广义的MMSE信道反转算法具有更好的系统性能.
针对球译码中性能与复杂度无法兼顾的问题,提出了消除固定复杂度球译码算法复杂度冗余的方法. 该方法以满分集度为性能基准,经过合理的半径构造,使发送向量落在超球体外的概率足够小且避免分集度的损失,在平均意义上显著降低了复杂度,从而减少了算法在执行时的功耗. 仿真结果表明,在满足性能最优和最大时延条件下,算法的功耗大幅度降低.
为了研究干扰中继信道中继节点对信道容量性质及实际传输的影响,研究了单边干扰中继信道在取得复用增益的同时获得分集增益的能力. 通过建立具有信息感知中继的单边干扰中继信道的模型,对信道容量和中断概率进行分析,得到了相应的表达式,计算得到了高信噪比下分集增益与复用增益的折中关系. 将干扰中继信道下的分集增益与复用增益折中的数值仿真结果与无中继节点Z形信道下的结果进行对比,结果表明,采用中继节点转发能在保证复用增益的同时提高分集增益.
针对PatersonSchuldt标准模型下可证安全的身份基签名方案中安全归约的不紧密性, 利用双线性对性质, 提出一个身份基签名方案. 该方案使用Waters和Gentry身份基加密方案中密钥生成算法的思想, 能回答所有私钥询问和签名询问, 从而保证了紧密的安全归约和弱安全假设, 同时在标准模型下可证安全. 安全性分析结果表明, 基于改进计算性DiffieHellman 假设所提方案能抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造.
针对网络流量在线识别的难题, 提出一种聚类算法和在线流量识别方案. 以网络数据流的若干初始数据包作为子流, 提取子流的统计特征, 应用基于滤波器算法的属性相关性算法提取子流最佳特征子集, 并提出基于密度的在线带噪声空间聚类算法对子流特征向量进行聚类, 采用优势概率业务实现聚类和应用类型的映射. 实验结果表明, 该方案具备识别新应用类型和加密数据流的功能, 且能实现在线的网络流量分类.
针对下行多用户多入多出系统,提出了一种基于区别归一化匹配信道矩阵的有限反馈方案. 该方案通过对匹配信道矩阵元素有区别归一化,避免了基于F范数归一化方案中矩阵元素的取值范围随发端天线数的增加而逐渐收敛于0,保证了均匀量化在不同发端天线数情况下的量化精度. 仿真结果表明,相比于传统基于F范数的归一化方案,该方案能有效降低量化均方误差,提高预编码的可靠性.
为提高频谱感知的效率,提出了一种在资源受限的认知无线电网络中合作频谱感知参数优化算法,在保证对授权用户的干扰不超过指定门限时,对信道利用效率与系统资源利用效率进行选择性加权,使认知无线电网络的感知效率最大化. 针对不同使用特征的授权信道,该算法均可求解出相应的最优感知参数组合. 仿真结果表明,在避免干扰授权用户的前提下,最优感知参数组合系统能最大化感知效率.
在多业务共享网络资源的环境中,为了进行有限带宽资源的优化配置,实现运营商的收益最大化,分析了典型业务的流量特征和质量需求,改进了支持业务质量(QoS)保证的运营商收益最大化的定价模型;基于该模型目标函数取最优值的充分必要条件,简化了求解目标的二分查表搜索算法. 典型业务实例分析和仿真实验结果表明,与基于资源占用量的定价机制相比,该定价机制能获得更优的运营商收益.
为了实现超宽带(UWB)信号高效、稳定接收,提出一种基于信道频域特性的UWB信道盲估计算法. 利用跳时脉冲相位调制超宽带信号一维统计平稳特性,结合递归最小二乘算法计算,达到信道参数盲估计的目的. 计算机仿真结果与最大似然法信道盲估计算法结果的对比表明,新算法在误码率为10-4时,信噪比增益约为3dB. 新算法可同时对多路信道进行估计,对幅度和相位不存在模糊因子,且具有低复杂度的优点.
为了解决传统无线定位技术中定位精度不高的问题,针对下一代移动通信系统,提出利用移动台(MS)之间的协同通信对目标MS进行协同定位,并利用非线性最优化理论解决MS协同定位问题,将该问题转化为线性最小二乘问题,最终利用GaussNewton算法估计目标MS的位置. 仿真结果表明,GaussNewton算法在解决协同定位问题时,几乎都能收敛,收敛速度快,平均迭代数为2~3次. 当2个或2个以上的参考终端(RT)参与定位,且RT的测距标准差小于50m时,协同定位均方根误差可控制在100m内.
为了解决网络电话(VoIP)业务面临的Internet垃圾电话(SPIT)问题,在针对SPIT检测方案的基础上提出利用人类会话模型对会话进行建模,在该模型的基础上将会话转化为表征会话模式的状态序列,再利用朴素贝叶斯分类器计算得到该会话模式为恶意会话模式可能性的数值度量. 该数值度量可用作检测呼叫机器人制造垃圾电话的依据,并在VoIP边界防护系统中得到了应用. 实验结果表明,该方法在较低误报率(2%左右)的情况下能保证较低的漏报率(小于10%),同时证明了会话模式可作为判断SPIT的特性之一.
为了分析一类基于TakagiSugeno双线性模型的非线性关联大系统的分散静态输出控制反馈问题,提出了一种改进的李雅普诺夫函数方法. 通过构造新型的李雅普诺夫函数,得到了闭环关联大系统渐近稳定的充分条件. 在证明过程中,通过放松约束条件使该方法得到的稳定条件比现有结果具有更小的保守性. 利用线性矩阵不等式设计出相应的分散模糊控制器. 理论分析和仿真结果表明,该方法具有更好的稳定性能.
针对Keyhole标记语言(KML)文件的信息隐藏技术,提出了一种基于KML文件的信息隐藏算法. 分析了KML文件区别于扩展标记语言文件的特点,介绍了基于KML文件的信息隐藏算法现状,提出了在KML文件中基于经纬度坐标值的信息嵌入、信息检测算法. 该算法通过统计不重要位置的数值来进行分类,再通过将信息隐藏在统计位置后的数位来嵌入信息. 检测算法与嵌入算法相同,均通过分类来提取信息. 实验结果表明,该算法对载体数据增删攻击和旋转攻击的抵抗性具有鲁棒性.