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位置-功率联合判决的高铁越区切换算法研究

位置-功率联合判决的高铁越区切换算法研究

作者：张佳健兰州交通大学

学位级别：硕士

近年来,全球许多国家都把发展高速铁路作为在交通运输领域贯彻可持续发展战略、调整交通运输结构的重要手段,而高速铁路建设同样适合我国的基本国情及客流特点。在高速铁路运行过程中,铁路无线通信系统为其正常运行提供了诸多服务,包括... 详细信息

近年来,全球许多国家都把发展高速铁路作为在交通运输领域贯彻可持续发展战略、调整交通运输结构的重要手段,而高速铁路建设同样适合我国的基本国情及客流特点。在高速铁路运行过程中,铁路无线通信系统为其正常运行提供了诸多服务,包括但不限于铁路安全保障业务、铁路运输管理业务、铁路物联网业务和旅客信息服务业务等。在公网蜂窝移动通信中,越区切换是保证移动用户在移动状态下实现不间断通信,防止通信中断的措施;在高铁的高移速场景下,越区切换是保障通信链路可靠性、提供无缝通信的关键技术。随着高速铁路业务的不断发展,高铁列车的速度越来越高、旅客数量逐渐增多、用户通信业务类型的增长和5G海量设备接入为高铁移动通信系统提出更高需求。使用高效的越区切换技术既能降低信令开销、节能环保,又能提高系统性能,维持高吞吐量。如何适应高铁复杂的信道环境和提高切换成功率是切换算法研究的热点问题。本文首先分析了国内外关于越区切换算法的研究现状,对位置功率联合判决的切换算法进行了研究,并分析了算法的优点和不足之处,提出了改进方案和下一步研究策略,主要工作如下:(1)针对高铁环境,提出了一种位置功率联合判决的越区切换算法,以切换阈值为约束条件并借助信道模型和测量信息计算得到最佳切换带,同时利用列车的单向移动特点简化位置信息、优化切换流程。考虑到车载多中继节点判决误差之间的相关性,构建代价函数筛选最优预测参数,采用加权统计线性回归方法预测判决误差并加以纠正。(2)针对低信噪比场景,提出功率调整的辅助切换方案,在越区切换信道测量阶段添加信道识别步骤,监测当前信道和邻区同频小区信道的信号噪声功率比,识别信道条件以选取不同切换策略。在信号噪声功率较优时采用触发时间短、计算成本低的联合判决切换算法,在信号噪声功率比较差时采用功率调整方案。提出信号区分度概念并利用三种动态函数给出信号区分度定义,通过仿真对比算法性能,选用综合表现较优的反比例函数,利用功率调整方式提升切换成功率和通信质量。

关键词：高速铁路越区切换联合判决列车定位

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多簇传感器网络中的联合判决

兵器装备工程学报 2016年第6期37卷 132-134,173页

作者：付新明河南中烟工业有限公司洛阳卷烟厂河南洛阳471003

提出了一个多簇的三层无线传感器网络,其中每个传感器独立地对二元目标进行检测并将判决结果发送给各自的簇头,由簇头对各个传感器发送的信息进行融合判决,并将判决结果发送给判决中心;在判决中心处,经非相干检测和最大值联合判决法得... 详细信息

提出了一个多簇的三层无线传感器网络,其中每个传感器独立地对二元目标进行检测并将判决结果发送给各自的簇头,由簇头对各个传感器发送的信息进行融合判决,并将判决结果发送给判决中心;在判决中心处,经非相干检测和最大值联合判决法得到对被观测物状态的最终判断。

关键词：无线传感器网络分布式多簇联合判决

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基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法

计算机工程与应用 2022年第8期58卷 109-116页

作者：惠鏸王滢张琰祥西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048

针对两跳无线隐蔽通信网络,提出了一种多干扰节点协作的隐蔽通信方法。在该网络中源节点通过中继节点的帮助向目的节点发送保密信息,检测者对两跳信息传输的两个阶段均进行检测,并以此判断源与目的节点间是否进行了通信。提出两阶段检... 详细信息

针对两跳无线隐蔽通信网络,提出了一种多干扰节点协作的隐蔽通信方法。在该网络中源节点通过中继节点的帮助向目的节点发送保密信息,检测者对两跳信息传输的两个阶段均进行检测,并以此判断源与目的节点间是否进行了通信。提出两阶段检测的联合判决准则,并在此基础上推导得到了两个阶段检测者的最优判决门限及相应的最小检验错误概率;以最大化合法节点隐蔽传输速率为目标,在最小检验错误概率满足给定要求的前提下得到系统总发射功率的最大值和最佳功率分配方案;提出两跳传输的干扰节点选择方法。仿真结果表明,该方法所获得的隐蔽传输速率显著优于现有方法,可有效对抗检测者两阶段联合检测对系统性能带来的影响。

关键词：隐蔽通信联合判决检验错误概率干扰节点选择隐蔽传输速率

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高速铁路下无线通信网络的越区切换方案研究

高速铁路下无线通信网络的越区切换方案研究

作者：王程哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着高速铁路技术的快速发展和移动通信技术的更新迭代,为了满足日益增长的信息传输需求,高铁场景下的通信系统正从基于全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)的GSM-R(GSM-Railway)向基于长期演进技术(Long Te... 详细信息

随着高速铁路技术的快速发展和移动通信技术的更新迭代,为了满足日益增长的信息传输需求,高铁场景下的通信系统正从基于全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)的GSM-R(GSM-Railway)向基于长期演进技术(Long Term Evolution,LTE)的LTE-R(LTE-Railway)演进。可以预见的是,在未来相当长的一段时间内,GSM-R与LTE-R两种制式的通信网络将会并存。如何在高铁发生越区切换时依旧能为用户提供良好的服务质量(Quality of Service,Qo S)是一个亟待解决的问题。本文从同构网络之间的水平切换和异构网络之间的垂直切换两个方面来进行研究。主要研究内容如下:(1)针对高铁场景中移动通信的特点,建立了高铁场景下的通信系统模型。提出了基于双门限判决的同构网络越区切换算法,并分析了切换过程中的几个重要指标:切换触发概率、切换掉话率等。该算法有效克服了每次切换决策中由于衰落带来的接收信号强度(Reference Singal Receiving Power,RSRP)波动对切换决策带来的干扰,考虑波动的随机性特点,采用大小双门限进行切换决策。当RSRP差值大于较小门限值时,启动计时器,只有RSRP差值持续时间大于系统预设时,才会触发切换,以此获得一个持续稳定的连接状态。或者当RSRP差值大于较大门限值时立即触发切换,能够有效避免由于各种因素导致的切换未触发,保证高铁跨越基站(Base Station,BS)覆盖重叠区时切换的发生。(2)根据异构网络的特点,不再适合以单一的RSRP作为切换判决准则。本文将其建模成多属性决策问题,提出了一种基于分层自适应权重的异构网络切换方案。同时考虑RSRP、时延、抖动、丢包率、带宽五个属性值,其中RSRP作为切换发生的充要条件,其余属性为可优化条件。只有在满足RSRP要求时才能做出进一步的候选网络选择。基于可优化条件构建判决矩阵,得到各属性值的主观权重,同时利用RSRP、时延、抖动、丢包率、带宽的实测值,计算各属性的客观权重,结合主客观权重的优势,同时考虑各属性值的可用范围,得到各属性值的最终权重。最后,设计了一个由LTER基站和GSM-R基站构成的融合网络,能够实时计算不同位置每个网络的网络贡献值,并根据网络贡献值对网络进行排序,最终选择需要接入的网络。

关键词：高速铁路越区切换联合判决用户偏好网络接入选择

基于OOK调制的水下高速激光通信系统设计与实现

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光通信技术 2023年第1期47卷 13-16页

作者：龚从安胡芳仁赵晓燕周军南京邮电大学电子与光学工程学院南京210023 南京先进技术激光研究院南京210038

为了满足水下高速激光通信的需求和提高系统的误码性能,设计一种基于二进制开关键控(OOK)调制的水下高速激光通信系统,采用滑窗平均滤波方法对接收数据进行去噪处理,根据固定值阈值和自适应阈值方式求取联合阀值后进行门限判决。系统测... 详细信息

为了满足水下高速激光通信的需求和提高系统的误码性能,设计一种基于二进制开关键控(OOK)调制的水下高速激光通信系统,采用滑窗平均滤波方法对接收数据进行去噪处理,根据固定值阈值和自适应阈值方式求取联合阀值后进行门限判决。系统测试结果表明:联合阈值判决方式的误码性能优于固定阈值判决和自适应阈值判决方式;系统在洁净水、水中含少量悬浮杂质2种水质通信时的误码率分别为0、10^(-2)左右。

关键词：可见光通信开关键控联合判决数据预处理抗干扰能力

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联合脑电分析的人体感知电流阈值测试方法

生物医学工程学杂志 2014年第1期31卷 13-17页

作者：王晓飞施丽娟李东赵旭邵海明北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 中国人民解放军第306医院神经内科北京100101 中国计量科学研究院电磁所北京100013

电子电工产品进入市场前需要进行相关的电气安全性能认证,以降低电击事故和电气火灾的发生,保障人身和财产的安全。泄漏电流是电气安全性能测试中最重要的指标,而其测试的理论基础是人体的感知电流效应及阈值。传统上人体感知电流阈值... 详细信息

电子电工产品进入市场前需要进行相关的电气安全性能认证,以降低电击事故和电气火灾的发生,保障人身和财产的安全。泄漏电流是电气安全性能测试中最重要的指标,而其测试的理论基础是人体的感知电流效应及阈值。传统上人体感知电流阈值的测量完全依赖受试者的自身感觉,具有太强的主观性,近几年的研究引入了生理心理统计算法来过滤人体主观感受对测量结果的影响,提高了数据的可靠性和一致性。本文建立了基于脑电(EEG)特征分析的人体感知电流阈值试验测试系统,获得967组测试数据。利用小波包分解提取EEG的α波,运用快速傅里叶变换对电流刺激前、后α波进行频谱分析,研究表明:α波的能量在电流刺激前、后有明显变化的占97.72%。那么,联合EEG分析测试人体的感知电流阈值,通过识别EEG的α波的能量变化并结合人体自身的感知来联合判决流过人体的电流是否达到感知阈值点,从而客观准确地获取人体的感知电流阈值。

关键词：电气安全感知电流阈值脑电特征联合判决

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相移键控信号的深度神经网络解调器

电子测量与仪器学报 2018年第4期32卷 144-150页

作者：杨耀栋吴乐南东南大学信息科学与工程学院

多元位置相移键控(MPPSK)信号具有高带宽利用率的特性,但是,带限信道下传统解调方案的解调性能大幅度下降。针对这个问题,提出了基于栈式稀疏自编码(SSAE)网络的码元判决方案。从接收信号提取特征信息和码元之间的码间干扰,并使用深度... 详细信息

多元位置相移键控(MPPSK)信号具有高带宽利用率的特性,但是,带限信道下传统解调方案的解调性能大幅度下降。针对这个问题,提出了基于栈式稀疏自编码(SSAE)网络的码元判决方案。从接收信号提取特征信息和码元之间的码间干扰,并使用深度学习的思想对SSAE网络进行训练,使SSAE网络在信道环境恶劣的条件下对码元进行正确分类。此外,提出'多码元联合判决'方案并应用到SSAE网络的训练中,有效提高网络的解调性能。仿真结果表明,SSAE网络比传统方案的解调性能提高1~2个数量级,并且对信道环境的适应性更强。

关键词：多元位置相移键控栈式稀疏自编码网络深度学习带限信道联合判决

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基于声源定位技术的智能视频监控系统

电子技术应用 2010年第4期36卷 90-93页

作者：张亚周孟然陈君兰赵苍荣安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001

针对目前的大部分视频监控系统都是基于图像检测的静态或动态监控,提出了在智能视频监控系统中应用声源定位和摄像头动态采集进行联合判决的方案。系统采用麦克风阵列对声源进行定位,然后驱动摄像头转动到声源位置监控,通过图像分析给... 详细信息

针对目前的大部分视频监控系统都是基于图像检测的静态或动态监控,提出了在智能视频监控系统中应用声源定位和摄像头动态采集进行联合判决的方案。系统采用麦克风阵列对声源进行定位,然后驱动摄像头转动到声源位置监控,通过图像分析给出报警动作。实验结果表明,该系统在低噪声干扰的实验环境下,能实现对声源的有效定位,并进行异常情况报警。

关键词：视频监控声源定位麦克风阵列联合判决

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联合解调与Viterbi译码算法的改进

电信交换 2006年第1期 34-39页

作者：常萌申敏重庆邮电学院通信学院重庆400065

本文分析了在第三代移动通信系统中，将数据解调和卷积码译码结合的译码方法，并与传统的Viterbi软判决译码和硬判决译码算法进行了比较。在3GPP所规定使用的调制和编码方式下进行了仿真，结果表明，在不增加复杂度和保持相同的误码率... 详细信息

本文分析了在第三代移动通信系统中，将数据解调和卷积码译码结合的译码方法，并与传统的Viterbi软判决译码和硬判决译码算法进行了比较。在3GPP所规定使用的调制和编码方式下进行了仿真，结果表明，在不增加复杂度和保持相同的误码率的条件下系统所需信噪比比Viterbi软判决译码降低1—2dB。本文给出的方法也可推广到其它通信系统中。

关键词： 8PSK 联合判决 Viterbi软判决 Viterbi硬判决