大功率激光能量传输多光束协同捕获瞄准与跟踪技术研究

以用于空间太阳能电站的远距离、大功率激光无线能量传输为研究背景,以提高系统能量传输效率为宗旨,针对多光束传输的激光无线能量传输系统协同捕获、瞄准与跟踪(APT)方法进行研究。首先通过对大功率激光无线能量传输系统的分析,获知了单光束激光无线能量传输系统的局限性,然后针对大功率、多光束激光无线能量传输系统的协同APT系统组成,分析了单终端多光束系统和多终端多光束系统的实现方法及构成,最后针对单光束、7光束和9光束发射系统的目标重构光斑进行仿真,仿真结果表明,通过精确的多光束协同APT系统可以实现光束重构,重构后的能量光斑能量密度和分布都能得到改善。文章的研究成果将为建造用于空间太阳能电站的大功率、远距离激光能量传输系统提供技术储备和理论依据。     

A New Exposed-terminal-free MAC Protocol for Multi-hop Wireless Networks

This article presents a new multichannel medium access control (MAC) protocol to solve the exposed-terminal (ET) problem for efficient channel sharing in multi-hop wireless networks. It uses request-to-send and clear-to-send (RTS/CTS) dialogue on a common channel and flexibly opts for conflict-free traffic channels to carry out the data packet transmission on the basis of a new channel selection scheme. The acknowledgment (ACK) packet for the data packet transmission is sent back to the sender over another common channel thus completely eliminating the exposed-terminal effects. Any adjacent communication pair can take full advantage of multiple traffic channels without collision and the spatial reuse of the same channel is extended to other communication pairs which are even within 2 hops from them. In addition, the hidden-terminal effect is also considerably reduced because most of possible packet collisions on a single channel are avoided due to traffic load balance on multichannels. Finally, a performance comparison is made between the proposed protocol and other typical MAC protocols. Simulation results evidence its obvious superiority to the MAC protocols associated with other channel selection schemes and traditional ACK transmission scheme as well as cooperative asynchronous multichannel MAC (CAM-MAC) protocol in terms of four performance indices: total channel utilization, average channel utilization, average packet delay, and packet dropping rate.     

RIPv1协议路由传播问题

通过对RIPv1有类路由协议在普通网络结构中的路由传播和更新情况进行研究分析和总结,然后将总结结果应用到特殊网络结构中。调试命令观察和分析特殊结构中使用RIPv1协议的路由传播情况,通过分析特殊结构中的路由更新问题,得出结论。     

一种超低功耗的无线传感器网络节点机的设计

无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术和网络通信技术，能够协作地实施监测、感知和采集各种环境对象的信息，并将信息传递给系统用户主机进行分析、处理。其巨大应用前景引起了军事、工业、商业和学术界专家的广泛关注。无线网络中的节点，具有感知和路由的功能，在实际的应用中功耗是影响节点工作寿命的关键因素，为此，使用了nRF903和微控制器MSP430F149设计并实现了一种超低功耗的无线传感器网络节点机，提出了一种物理层通信的超低功耗能量控制的方法，并进行了测试。结果证明该模块比较适合传感器网络层的节点机的应用，具有集成度高、微型化、体积小、功耗低等特点。     

存储最优的传感器网络密钥共享

基于双线性函数,提出了一个存储最优的传感器网络密钥共享方法,指出了当前密钥管理协议在传感器网络中的不适用性。并对该共享方法的安全性和性能(存储、计算、通信)进行了分析。与其他方法相比,具有以下优点:(1)存储最优,只要求每个节点保存一个密钥和H ash函数,存储量与网络规模无关;(2)网络是确定连通的;(3)具有节点鉴别能力。因此,该方法能在较低耗费的前提下实现安全的、存储最优的、确定连通的传感器网络密钥共享。     

有线/无线双网安防报警系统建设的研究

分析了传统的有线报警联网系统的使用缺陷，结合目前的无线通讯技术，提出了有线／无线和双无线两种改进方案。对有线／无线和双无线系统的组成结构、使用功能、适用范围、优缺点和经济性进行了论证，尤其对联网报警这一核心功能做了全面的分析，并给出了系统参考配置，对企业报警系统改造和工程设计施工具有普遍意义。     

空间太阳能电站的关键技术及发展建议

1968年美国的P. Glaser博士最早提出空间太阳能电站（SSPS）概念构想。作为一个巨大的空间系统,空间太阳能电站的技术难度非常大,其真正实现预计还需要几十年的时间。文章通过对国外典型空间太阳能电站概念及其关键技术进行比较分析,在此基础上初步提出空间太阳能电站关键技术体系和发展建议。     

航空高动态网络负载感知路由算法

针对航空高动态网络(HDAN,Highly Dynamic Airborne Networks)节点高速运动、拓扑结构变化频繁、飞行器轨迹时变等特性,及其所带来的数据到达率低、信息拥塞度高、稳定性差等问题,提出一种具有负载感知特性的路由算法.算法提出了新的动态路由因子度量来适应拓扑结构的变化,引入节点相对速度修正高动态环境下单纯地理位置信息所带来的误差,并通过交互邻居节点队列信息表征网络局部负载程度,降低拥塞概率.仿真实验结果表明,本算法有效减少了网络丢包率和通信时延,增强了信息传输的可靠性.     

射频识别技术在地下管网中的应用

简要介绍了RFID的基本原理和特点,详细说明了射频系统构建的关键技术、系统软件的结构、功能和整体架构,重点介绍了基于射频技术在识别地下管网的实际应用中的实现方法和设计流程及主要技术特点。     

协同无线通信系统中的分布式自适应功率分配

在系统总功率一定的情况下,通过在协同节点间进行优化的功率分配以改善系统的接收性能.针对单中继协同传输,推导了节点间最优功率分配因子的闭式表达式,给出了中继节点的激活条件,仅当信道的衰落特性满足该条件时,中继节点才发送信号到目的节点,否则进入空闲状态.多节点协同传输场景下,直接根据系统的输出信噪比难以得到节点间最优功率分配因子的闭式表达式.因此,推导了系统输出信噪比的上界,在此基础上,提出了一种新的功率分配方法.将整个功率分配过程分成两步,采用迭代的方法实现节点间的最优功率分配.仿真结果表明,对于单中继节点的情况,所提出的功率分配方案能够获得约1~2 dB的性能增益,随着参与协同传输的节点数的增大,迭代的功率分配可使系统获得显著的性能提升.