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计算机科学 2016年第12期43卷 307-310页

作者：刘智广西科技大学计算机科学与通信工程学院(软件学院) 柳州545006 南京航空航天大学自动化学院南京210016

为了提高目标跟踪精度和跟踪视频质量,研究了一种具有失真激励功能和基于机会模糊控制的视频跟踪机制及其系统架构。首先,针对目标行为空域和模糊集群,通过建立群内模糊集且依据目标移动速度构建了机会模糊控制系统。然后,在分析跟踪目... 详细信息

为了提高目标跟踪精度和跟踪视频质量,研究了一种具有失真激励功能和基于机会模糊控制的视频跟踪机制及其系统架构。首先,针对目标行为空域和模糊集群,通过建立群内模糊集且依据目标移动速度构建了机会模糊控制系统。然后,在分析跟踪目标的差异性和目标移动速度的随机性的基础上,以激励模糊集群用户的机会逻辑控制为目标,提出了基于失真激励的视频跟踪机制及其系统架构。最后,实验结果表明,提出的算法在系统执行效率、视频传输时延和跟踪视频质量等方面具有明显优势。

关键词：视频跟踪模糊控制机会式失真激励

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基于用户体验的认知无线电网络多媒体传输策略研究

基于用户体验的认知无线电网络多媒体传输策略研究

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作者：何磊中国科学技术大学

学位级别：硕士

无线通信技术的迅速发展以及智能终端的普及导致了移动互联网时代的来临,无线通信业务量的与日俱增使得现有的无线频谱资源已经不能完全满足人们不断增长的应用需求。认知无线电技术作为一种可以有效提高频谱利用率的新技术,为解决频谱... 详细信息

无线通信技术的迅速发展以及智能终端的普及导致了移动互联网时代的来临,无线通信业务量的与日俱增使得现有的无线频谱资源已经不能完全满足人们不断增长的应用需求。认知无线电技术作为一种可以有效提高频谱利用率的新技术,为解决频谱资源缺乏提供一种新途径。认知无线电技术能实现对空闲的无线频谱的随机接入,从而大量提高无线频谱的利用率,以满足了人们不断激增的多媒体传输业务的高带宽需求,因此针对认知无线电网络设计高效的多媒体传输策略对认知无线电网络的性能提升有着重要作用。本文重点对认知无线电网络中的多媒体传输策略进行研究。不同的SU用户(Secondary User)通常具有不同的多媒体业务,已有的关于认知无线电网络中多媒体传输策略的研究只考虑了用户的服务质量QoS (Quality of Service)需求。但是对用户而言,最终衡量网络服务质量的是用户对业务质量的满意度。相比QoS而言,用户体验质量QoE (Quality of Experience)的概念在网络服务质量评价标准中越来越受重视,因为它直接体现了用户对服务的满意度。因此,本文采用QoE作为业务质量衡量指标,通过相同的用户体验质量(QoE)量化指标把不同的多媒体业务结合起来进行统一优化。认知无线电网络中SU用户对授权频谱的接入有机会式(overlay)和覆盖式(underlay)两种模式,本文针对这两种接入模式分别设计多媒体传输策略。提出一种在机会式认知无线电网络中的多媒体传输策略。在机会式接入模式下,PU用户在信道上的回归模型被建模成泊松过程,进而分析PU用户和SU用户碰撞造成的丢包概率。把底层的丢包率和传输速率联合应用层的QoE特性进行跨层优化,从而得到各SU用户的最优传输策略。同时,通过在优化目标函数中添加公平性权值,实现各SU用户之间一定的公平性。最后,通过仿真实验证明了提出的多媒体传输策略能显著提高所有SU用户的平均QoE质量。提出一种在覆盖式认知无线电网络中的多媒体传输策略。在覆盖式接入模式下,SU用户和PU用户在相同的频谱上同时传输数据,所有SU用户控制其发射功率以保证PU用户的正常通信不受影响。然后把SU用户的发送功率和数据传输速率与应用层的QoE特性进行联合优化,通过将优化问题转变成几何规划来求解,从而得到各SU用户的最优传输策略。仿真实验证明了提出的多媒体传输策略对提高所有SU用户的平均QoE质量的有效性。

关键词：认知无线电网络多媒体传输用户体验质量机会式覆盖式跨层优化

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MIMO蜂窝网络下的干扰对齐算法研究

MIMO蜂窝网络下的干扰对齐算法研究

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作者：刘强西南交通大学

学位级别：硕士

如今,在新世纪第二个十年,人们有更多的通信需求,即追求更快的移动无线通信速度和更高的通信质量。随着无线通信技术的发展,无线通信环境变得越来越复杂,干扰是无线网络通信中制约通信系统性能和用户吞吐量的主要原因,种种干扰处理机制... 详细信息

如今,在新世纪第二个十年,人们有更多的通信需求,即追求更快的移动无线通信速度和更高的通信质量。随着无线通信技术的发展,无线通信环境变得越来越复杂,干扰是无线网络通信中制约通信系统性能和用户吞吐量的主要原因,种种干扰处理机制一向是无线通信领域的焦点问题。许多研究学者对干扰信道有更深入地研究,提出了一种新思想称之为干扰对齐(IA, Interference Alignment)的干扰处理机制,这种技术通过在发送端设计预编码向量和接收端进行简单的迫零就可以使系统获得最大自由度。文中开始介绍了干扰对齐的概念,学习了这种新思想的基本原理。研究了两种传统的干扰对齐算法,即方向型干扰对齐(D-IA)算法和机会式干扰对齐-OIA1算法。分析了D-IA算法在不同反馈条件下的性能和OIA1算法在用户数量不同时的系统性能。其次,由于现有的干扰对齐算法没有考虑对有用信号和接收信噪比(SNR)的影响,介绍了两种迭代式的干扰对齐算法,即MP-IA算法和MSINR-IA算法。研究表明MP-IA算法和MSINR-IA算法都比D-IA算法有更好的和速率性能和误码率性能,MP-IA算法有最优的误码率性能,MSINR-IA算法的和速率性能最好。针对实际场景中的信道估计误差和高移动性导致的反馈延迟,仿真了两种算法在非理想信道下的和速率性能和误码率性能,两种算法依然比D-IA算法有更好的性能,各自的优势保持不变。随着信道误差增大或时延变长,都会造成三种算法的性能下降。最后,研究了两种机会式干扰对齐算法,即SLIR-US算法和MSE-OIA算法。仿真结果表明,SLIR-US算法和MSE-OIA算法就和速率性能和误码率性能而言,比OIA1算法要更好;在非理想信道下,随着误差增大或者时延增大,三种算法的系统性能都会下降,但是SLIR-US算法和MSE-OIA算法的优越性不会受到影响。在实际的通信场景中,对和速率要求比较高的时候,可以采用SLIR-US算法,而对误码率要求较高的时候,可以采用MSE-OIA算法。

关键词：干扰对齐迭代式机会式非理想信道

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水下传感器网络联合时钟同步与定位

水下传感器网络联合时钟同步与定位

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作者：姚芳玲上海交通大学

学位级别：硕士

水下传感器网络作为人们获取海洋数据的平台,在民用与军用领域都有着广泛的发展前景。而水下定位同步技术,作为获得传感器位置以及时钟信息的手段,在水下无线传感器网络的研究中有着举重若轻的地位。然而,水下定位同步技术面临着巨大的... 详细信息

水下传感器网络作为人们获取海洋数据的平台,在民用与军用领域都有着广泛的发展前景。而水下定位同步技术,作为获得传感器位置以及时钟信息的手段,在水下无线传感器网络的研究中有着举重若轻的地位。然而,水下定位同步技术面临着巨大的挑战。水下定位多依托于声信号通过测距,测角的方式实现。我们在本论文中考虑以测距的方式进行定位。测距通常以时钟同步为前提。而时钟同步又与目标位置息息相关,定位与同步相互耦合,无法单一地考虑仅解决其中一者。另外,由于水下的复杂环境,造成了如锚节点位置观测,时延测量等过程存在噪声。同时也存在信号接收失败等可能结果。这些因素无一例外都会对最终的定位结果产生负面的影响。因此,设计合理的时钟同步与定位算法,实现目标的准确定位,并合理设计定位系统参数,提高成功定位的概率,一直是水下定位研究的热点之一,也是本文的具体研究工作。本文针对时钟同步与定位的耦合关系,使用联合时钟同步与定位模型求解水下传感器网络的定位同步问题。在定位过程中,采用一个移动锚节点,广播自己的位置与时钟信息,通过对信号的传输时间的测量实现定位。考虑到锚节点的位置观测噪声,本文采用期望最大算法求解这一模型,并使用最小二乘算法,加权最小二乘算法,广义总体最小二乘算法进行模型的求解效果对比。通过仿真分析,所使用的期望最大算法效果最优。另外,考虑到水下通信具有丢包、信号碰撞等特点,从空间域和时间域上对机会式定位进行定义。并设计合理的锚节点工作模式以提高定位的成功率。考虑到水下声信号传输具有长时延的特点,对当前的锚节点工作模式进行信号防碰撞机制设计。考虑到水下定位的能耗,为延长传感器节点的工作寿命,设计传感器节点工作于(q,p)占空比的模式下,并且通过机会式定位的概率仿真,为这一参数设计提供依据。最后,我们基于实验室目前已有的实物平台,设计了定位实验,以及相应的定位算法以备进行下一步的实验验证。同时,我们也通过仿真验证了算法的可行性。

关键词：定位同步期望最大机会式

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