基于非正交多址接入的认知星地融合中继网络性能分析

为了提高星地融合网络（Integrated satellite-terrestrial relay network, ISTRN）的频谱利用率,本文在存在多个主用户（Primary users, PUs）的频谱共享环境中,研究了基于非正交多址接入（Non-othogonal multiple access, NOMA）的星地融合中继网络的性能。推导了系统在多个相邻PUs干扰约束下的中断概率（Outage probability, OP）和遍历容量（Ergodic capacity, EC）的闭式表达式。为了进一步研究,本文还得到了高信噪比下OP的渐近解。最后,通过模拟仿真,验证了理论推导的正确性,并分析了关键参数对系统性能的影响。     

时分多址系统中跳频信号的捕获

本文提出一种时分多址跳频信号的捕获方法。利用F个频率的任意排列构成同步头,使其具有多址工作能力及低窃听率。文中分析了在白高斯随机噪声情况下,系统的虚警概率和捕获概率。另外,也分析了在干扰环境下系统的捕获能力。     

IEEE 802.11 DCF在捕获效应下的饱和性能分析

研究了捕获效应对分布式协调功能(Distributed coordination function,DCF)饱和性能的影响。通过捕获概率的推导以及信道状态与节点状态同步变化的证明,提出了一种改进的时隙分析模型。利用这一模型,分析了IEEE802.11DCF在捕获效应下的饱和性能,导出了其归一化饱和吞吐量和平均接入时延的闭合表达式,并对饱和状态与平均接入时延之间的关系进行了阐释。理论分析与仿真结果表明,该时隙分析模型可有效提高IEEE802.11DCF机制的饱和性能的理论估计精度。     

非理想条件下认知蜂窝网络物理层安全传输方案

认知无线电技术可以解决频谱实际利用率不高的问 题,作为关键技术之一被引入下一代蜂窝移动网络中。同时,由于无线信道的广播特性和 不确定性,非理想条件下的信息安全传输问题不可回避。由于认知无线网络中主、次网络间 存在相互干扰,文中借鉴干扰对准思想,高效地管理和利用主、次网络之间的相互干扰,通 过优化设计发送预编码矩阵,尽量避免干扰合法用户接收,同时尽可能地对窃听节点实施阻 塞干扰。Monte Carlo仿真验证了非理想条件下干扰对准设计预编码矩阵的优越性,同时也 证实了信道估计精度在提高蜂窝移动系统传输性能和安全性能方面的重要性。     

基于上/下行NOMA的卫星通信系统遍历容量分析

卫星通信作为实现广域覆盖和泛在连接不可或缺的一种手段，在民航空管、应急通信等实际应用中扮演着重要的角色。为了提升卫星通信系统的频谱效率和传输速率，首先将点波束和非正交多址（Non-orthogonal multiple access, NOMA）技术相结合，提出了一种高效的上/下行NOMA传输方案。其次，在假设卫星链路服从阴影莱斯（Shadowed-Rician, SR）分布，同时接收端采用完美和非完美串行干扰消除（Successive interference cancellation, SIC）的情况下，推导出所提方案的卫星系统遍历容量闭合表达式。最后，仿真结果验证了理论分析的正确性以及所提方案相较于正交多址方案获得的性能提升，并进一步分析了信道衰落系数、功率分配系数和残余干扰程度等因素对系统遍历容量的影响。     

基于可达性分析的自主空中加油安全评估（英文）

自主空中加油(Autonomous aerial refueling,AAR)可以扩展飞机的航程和续航能力,为航空业带来巨大效益,对自主空中加油系统进行安全评估具有重要意义。本文采用可达性分析方法来评估系统安全性。由于系统不确定性,空中加油系统可视为一个随机系统,因此考虑概率可达性。由于可达性概率与碰撞概率有着密切的关系,本文利用可达性分析技术对自主空中加油系统的碰撞概率进行分析。然后,利用蒙特卡罗实验方法来获取碰撞概率。最后,通过仿真展示了所提出的安全评估方法的有效性。     

基于改进灰狼优化算法的涡扇发动机性能/喷流噪声综合优化控制研究

为保证整个飞行过程中满足噪声适航标准和飞行器的安全性,需要按照最严苛的噪声要求进行发动机设计,并留有很大的安全裕度,因而导致发动机的性能潜力未能得到发挥。本文对传统灰狼算法进行了改进,提出自适应概率变异策略,在优化过程中调整狩猎模式,提升了算法的全局搜索能力;基于该算法开展涡扇发动机性能/喷流噪声综合寻优控制研究,根据不同飞行需求对航空发动机性能进行优化,获得最佳控制量,在满足安全性和噪声指标的同时,提高发动机的性能。仿真结果表明,改进后的算法具有更好的全局寻优性能,最大推力模式下可提升推力13.45%,最小油耗模式可降低油耗3.19%,最低涡轮前温度模式可降低涡轮前温度2.07%。     

基于概率-非概率混合可靠性模型的结构优化设计

影响结构优化设计的不确定变量可分为概率变量和非概率变量两种.针对既存在随机变量又存在区间变量的概率-非概率混合结构优化问题,本文提出了一种基于概率-非概率混合可靠性模型的结构优化设计方法.该方法以概率-非概率混合可靠性模型为基础,同时考虑结构的概率和非概率两种不确定因素的影响,通过概率和区间运算给出满足一定约束条件下的最优解.最后通过两个典型算例与基于随机可靠性模型的结构优化设计进行对比.结果显示:在相同不确定信息下,两种可靠性优化设计结果完全相同,表明该方法是有效和实用的.     

多用户DCSK系统误码率性能分析

研究了两种多址差分混沌键控(Multiple access differential chaos keying,MA-DCSK)通信系统分别在瑞利以及莱斯多径衰落信道下的误码率(Bit error rate,BER)性能.对比了这两种MA-DCSK系统在加性高斯白噪声(Additive white Gaussian channel,AWGN)信道下的性能.应用中心极限定理,推导出这两种MA-DCSK系统分别在瑞利以及莱斯多径衰落信道下的误码率计算公式.在瑞利以及莱斯衰落信道模型中分别对这两种MA-DCSK系统作了仿真.仿真结果与理论计算结果相符合.     

多径干扰下一种双M-ary正交信道扩频通信系统的仿真

为了考察双M-ary正交信道扩频通信方式的抗多径干扰的能力,本文研究了在IQ正交信道上采用双M-ary扩频通信的系统方案;分析了其在多径干扰下的性能,并给出了理论分析和详尽的Simulink仿真.结果表明:该系统在白噪声信道情况下具有良好的性能,其高频带利用丰此时得到了体现,但是其受多径干扰的影响较大.因此在实际的使用中,必须加入纠检错模块来提高其抗多径干扰的能力.