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认知无线电网络抗恶意用户节能协作频谱感知策略

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系统工程与电子技术 2017年第6期39卷 1347-1357页

作者：任晓岳陈长兴空军工程大学理学院陕西西安710051

针对当前认知无线电网络协作频谱感知策略存在能量消耗过大且未考虑恶意用户存在及通信链路中断的问题,提出一种基于信誉管理系统的节能协作频谱感知策略。首先对系统信誉值和感知报告总数的表达式进行推导分析,建立感知策略模型,对恶... 详细信息

针对当前认知无线电网络协作频谱感知策略存在能量消耗过大且未考虑恶意用户存在及通信链路中断的问题,提出一种基于信誉管理系统的节能协作频谱感知策略。首先对系统信誉值和感知报告总数的表达式进行推导分析,建立感知策略模型,对恶意用户进行有效抑制。进一步提出策略对应的虚警和漏检概率估计方法及其闭合表达式,深入分析通信链路中断带来的影响。最后仿真结果表明,在达到相同检测目标情况下,提出的节能策略所需感知报告数量较传统策略更少,有效降低了能量消耗。感知性能在通信链路存在中断情况下受到的影响更小。

关键词：认知无线电网络恶意用户节能频谱感知

Underlay认知无线电网络功率与允入控制优化算法

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系统工程与电子技术 2016年第10期38卷 2395-2404页

作者：任晓岳陈长兴空军工程大学理学院陕西西安710000

研究了衬底式(Underlay)频谱共享认知无线电网络中允入控制算法对系统总吞吐量、总传输概率及认知用户中断概率的影响,并提出两种新功率与允入控制联合优化算法。所提算法基于信干噪比与功率对应关系,引入有效信干噪比、有效链路增益比... 详细信息

研究了衬底式(Underlay)频谱共享认知无线电网络中允入控制算法对系统总吞吐量、总传输概率及认知用户中断概率的影响,并提出两种新功率与允入控制联合优化算法。所提算法基于信干噪比与功率对应关系,引入有效信干噪比、有效链路增益比两个新权值。在非可行系统中依据新权值逐步移除违规认知用户,使允入认知用户数目最大化并有效控制总传输功率。在可行系统中利用新权值将"极大—极小"服务质量和总吞吐量优化两个问题转化为易解决的传统线性规划问题。仿真实验结果表明,新算法复杂度低、用户中断概率小且系统吞吐量大。

关键词：频谱共享允入控制中断概率总吞吐量

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太赫兹波在磁化等离子体中传输特性

强激光与粒子束 2016年第7期28卷 97-101页

作者：周天翔陈长兴蒋金任晓岳空军工程大学理学院西安710051

建立了电磁波穿过磁化等离子体鞘套的一维模型,并采用数值分析方法对太赫兹(THz)电磁波在磁化等离子体鞘套中传播时的反射率、透射率和衰减值进行了计算仿真,分析了磁化条件下磁场强度、太赫兹波频率、等离子体鞘套厚度、等离子体碰撞... 详细信息

建立了电磁波穿过磁化等离子体鞘套的一维模型,并采用数值分析方法对太赫兹(THz)电磁波在磁化等离子体鞘套中传播时的反射率、透射率和衰减值进行了计算仿真,分析了磁化条件下磁场强度、太赫兹波频率、等离子体鞘套厚度、等离子体碰撞频率和等离子体密度对太赫兹波在磁化等离子体鞘套中传播特性的影响。仿真结果表明:排除衰减波峰对应的频率范围,外加磁场有效降低了太赫兹波传输的衰减,在固定磁场强度下,衰减波峰两侧的衰减值均达到了5dB以下,有效地解决了通信"黑障"问题。

关键词：磁化太赫兹等离子体通信黑障临近空间

基于短时傅里叶变换的Duffing振子微弱信号检测

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航空学报 2015年第10期36卷 3418-3429页

作者：牛德智陈长兴陈婷任晓岳王卓程蒙江川蒋金空军工程大学理学院西安710051 西安通信学院西安710106 西安邮电大学电子工程学院西安710061

研究了Duffing振子信号检测过程中混沌、间歇混沌和大周期状态的时频特征,提出了一种基于检测统计量的任意频率信号检测方法。通过对系统不同状态下的输出序列进行短时傅里叶变换(STFT)发现,等幅线和三维时频分布能够体现出不同状态的... 详细信息

研究了Duffing振子信号检测过程中混沌、间歇混沌和大周期状态的时频特征,提出了一种基于检测统计量的任意频率信号检测方法。通过对系统不同状态下的输出序列进行短时傅里叶变换(STFT)发现,等幅线和三维时频分布能够体现出不同状态的显著差异,且可以完全区分出每一种状态。从构造统计量的易实现性出发,用三维时频分布中的幅时曲线作为衡量不同状态的依据,并将不同频率对应的幅时曲线的均值最大量作为检测统计量,该统计量的计算可以借助快速傅里叶变换(FFT)操作提高时效性。在此基础上,引入频率控制单元,给出了任意频率信号的检测方法步骤,方法的关键是将检测统计量最大值处所在的频率作为待测信号频率范围的一个端点,另一个端点为毗邻的两个检测统计量值较大者所在频率点。实验给出了不同状态的检测统计量范围,进而以此范围为判据,实现了振子对任意频率信号的检测,说明了方法的可行性,为Duffing振子信号检测问题的研究提供了一种新的思路。

关键词： Duffing振子间歇混沌短时傅里叶变换三维时频分布检测统计量信号检测

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基于序贯与能量联合检测的频谱感知技术研究

科学技术与工程 2017年第15期17卷 242-247页

作者：林兴陈长兴任晓岳空军工程大学理学院西安710051

认知无线电(CR)技术是一种提高频谱资源利用率的有效方法,频谱感知是其实现的前提和关键技术。针对序贯检测在个别情况下所需要的采样点数过多,达不到次级用户(SU)要求的问题,提出了一种序贯与能量联合检测(SEJD)的算法。首先同时用序... 详细信息

认知无线电(CR)技术是一种提高频谱资源利用率的有效方法,频谱感知是其实现的前提和关键技术。针对序贯检测在个别情况下所需要的采样点数过多,达不到次级用户(SU)要求的问题,提出了一种序贯与能量联合检测(SEJD)的算法。首先同时用序贯与能量检测两统计量进行采样统计,先使用序贯检测进行判决,若当采样点数超过次级用户的要求,则直接用能量检测算法进行判决,得出判决结果。仿真结果表明:在相同的检测条件前提下,相比于能量检测(ED)算法和截断型序贯检测(truncated SD)算法,所提出的算法在检测概率和最大采样点数上有很大的提升,为确保频谱感知技术在信号检测上的快速性和准确性提供了理论依据。

关键词：认知无线电频谱感知能量检测序贯检测联合检测

ULA中基于LS-ICA的短时高效DOA估计

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系统工程与电子技术 2015年第11期37卷 2438-2446页

作者：牛德智陈长兴陈婷陈强任晓岳蒋金程蒙江川空军工程大学理学院陕西西安710051 西安通信学院陕西西安710106 西安邮电大学电子工程学院陕西西安710061

研究了均匀线阵(uniform linear array,ULA)的波达方向(direction of arrival,DOA)估计问题,提出了一种能充分利用阵列结构上来波数据的信号处理方法进行角度估计。所提方法的关键是采用天线阵列因子的实部来构造新的信号接收模型,进而... 详细信息

研究了均匀线阵(uniform linear array,ULA)的波达方向(direction of arrival,DOA)估计问题,提出了一种能充分利用阵列结构上来波数据的信号处理方法进行角度估计。所提方法的关键是采用天线阵列因子的实部来构造新的信号接收模型,进而通过独立分量分析(independent component analysis,ICA)对接收信号进行盲分离,用最小二乘(least square,LS)法求解入射信号的角度,同时给出了天线阵元间距应满足的条件。仿真表明,与多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)方法相比,本文方法能够适应阵元间距的变化,在低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)时估计性能以及角度分辨力均较优,通过一步粗估计就可获得较高精度且具有实时性,均方根误差(root mean square error,RMSE)向克拉美-罗界(Cramer-Rao bound,CRB)的逼近程度也说明了新方法的优势,此外还可以采用细估计来提高估计精度。

关键词：均匀线阵波达方向信号处理独立分量分析信噪比

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基于沃尔泰拉级数的模拟电路组合故障诊断法

计算机工程与科学 2015年第3期37卷 446-451页

作者：王旭婧陈长兴任晓岳空军工程大学理学院

针对模拟电路的固有复杂性及其传统故障检测方法延时大和正确识别率低的问题,借鉴基于隐马尔科夫模型改进最小二乘支持向量机以及Volterra级数原理,将二者组合进行故障诊断。该方法首先采用Volterra级数频域核对电路故障特征进行提取,... 详细信息

针对模拟电路的固有复杂性及其传统故障检测方法延时大和正确识别率低的问题,借鉴基于隐马尔科夫模型改进最小二乘支持向量机以及Volterra级数原理,将二者组合进行故障诊断。该方法首先采用Volterra级数频域核对电路故障特征进行提取,再利用经隐马尔科夫模型改进的最小二乘支持向量机进行模态分类,最终完成故障诊断。仿真结果表明,与目前使用的BP神经网络诊断方法和LSSVM诊断方法相比,该方法不仅提高了系统故障辨识能力,还提高了系统故障诊断的速度。

关键词：故障诊断最小二乘支持向量机沃尔泰拉级数隐马尔科夫模型模拟电路

适合临近空间通信的Ka/V双频口径耦合天线设计

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宇航学报 2015年第8期36卷 969-973页

作者：陈长兴蒋金凌云飞华伟民陈强任晓岳空军工程大学理学院西安710051

为了减缓飞行器在临近空间高速飞行时产生的等离子体鞘套"黑障"对其通信影响,根据ITU分配的临近空间3区业务频段,设计了一种在Ka/V双频段工作的口径耦合微带天线。该天线在中间缝隙开一圆孔,通过改变圆孔大小实现双频工作,并组成1×4的... 详细信息

为了减缓飞行器在临近空间高速飞行时产生的等离子体鞘套"黑障"对其通信影响,根据ITU分配的临近空间3区业务频段,设计了一种在Ka/V双频段工作的口径耦合微带天线。该天线在中间缝隙开一圆孔,通过改变圆孔大小实现双频工作,并组成1×4的天线阵列,实现了在Ka和V两个频段的通信。设计结果表明:在Ka频段的-10 d B带宽达到11.33%,V频段带宽达到2.52%,满足其在临近空间3区业务的通信频段。该天线易于实现,结构简单,可为临近空间通信飞行器天线设计提供参考。

关键词：临近空间 Ka/V双频段口径耦合双频微带天线

Duffing振子微弱信号检测盲区消除及检测统计量构造

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物理学报 2015年第6期64卷 67-79页

作者：牛德智陈长兴班斐徐浩翔李永宾王卓任晓岳陈强空军工程大学理学院西安710051 西安通信学院西安710106 空军工程大学科研部西安710051 空军工程大学装备管理与安全工程学院西安710051

针对Duffing振子进行同频微弱信号检测时存在的检测盲区,提出了一种策动力移相法予以消除.结合微弱信号特性对检测盲区表达式进行分析,得出了策动力与待测信号的"相差"位于检测盲区时的角度范围,通过使策动力相位产生相移量π后实现对... 详细信息

针对Duffing振子进行同频微弱信号检测时存在的检测盲区,提出了一种策动力移相法予以消除.结合微弱信号特性对检测盲区表达式进行分析,得出了策动力与待测信号的"相差"位于检测盲区时的角度范围,通过使策动力相位产生相移量π后实现对同频信号的检测,实验证明了方法的可行性.为了克服定性分析的不足和有效区分振子系统信号检测过程中出现的不同状态,构造了一个基于类Halmiton系统的检测统计量,并设计了基于该统计量的任意频率信号检测方法步骤,方法的核心是以检测统计量出现极大值处所在的连续两个频点作为待测信号的频率范围.在不同检测过程的仿真实验基础上,给出了混沌、间歇混沌和大周期的检测统计量数值范围,进而利用该数值范围作为判据实现了对任意频率信号的检测.实验结果表明,该方法不仅为系统状态提供了定量的判据准则,而且提高了信号检测性能,进一步完善了现有利用Duffing振子进行微弱信号检测的方法.

关键词： Duffing振子微弱信号检测盲区检测统计量