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邻近空间通信速率自适应及混合重传技术的研究与实现

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邻近空间通信速率自适应及混合重传技术的研究与实现

作者：李松南京航空航天大学

学位级别：硕士

近年来,作为深空探测的重要组成部分,邻近空间通信逐渐受到广泛关注,我国也因嫦娥计划和火星探测等任务对其开展了相关研究。由于深空信道环境的复杂性与时变性,通信系统的传输效率与质量往往会受到影响,因而在实际通信中设计一套兼有... 详细信息

近年来,作为深空探测的重要组成部分,邻近空间通信逐渐受到广泛关注,我国也因嫦娥计划和火星探测等任务对其开展了相关研究。由于深空信道环境的复杂性与时变性,通信系统的传输效率与质量往往会受到影响,因而在实际通信中设计一套兼有自适应技术和差错控制技术的系统具有十分重要的意义。本文在结合CCSDS邻近空间链路协议的基础上,对通信系统中的速率自适应方法和混合重传机制进行了详细的研究与实现,并将两者技术相结合与改进,既兼顾了协议应用,又提高了系统的传输性能。本文首先分析了邻近空间链路协议特点,在结合多速率处理与混合重传理论的基础上,对基于速率自适应和混合重传机制相结合的系统方案进行了总体分析与设计。然后对速率自适应技术从信噪比估计、多速率同步和速率自适应切换三方面展开分析与设计。通过对传统信噪比算法的对比分析,设计了一种基于数据拟合和平方信噪方差比联合估计的信噪比方案,并结合输入输出信噪比关系设计出速率切换准则。同时,对影响速率自适应性能的多速率同步算法进行了基于协议的分析设计,并利用可编程插值滤波器与匹配滤波器来实现不同速率的切换。接着对混合重传技术进行了分析设计,采用了基于卷积编码和退N帧ARQ相结合的实现方式。其中,对影响ARQ性能的关键参数进行分析与仿真,并给出了具体情况下滑动窗口长度和最大重传次数的取值建议。对于接收机存在相位模糊下的译码情况设计了一种基于帧同步的解模糊方案,该方案既充分利用了协议的特点,又具有兼容多种调制方式的优点。最后,本文将速率自适应与混合重传的两块内容进行了硬件电路的设计与实现,并通过软硬件结合的测试平台进行了系统化的测试,从而验证了本文设计的系统方案在协议与工程实现上的可行性与正确性。

关键词：邻近空间速率自适应混合重传同步相位模糊 FPGA

九寨沟震前地表重力变化向邻近空间高度的解析延拓

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大地测量与地球动力学 2020年第2期40卷 170-174页

作者：郑翀李辉中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室

以2017年九寨沟7.0级地震为例,使用重力场向上解析延拓算法计算邻近空间中可能与孕震相关的重力变化,以探讨未来邻近空间无人重力测量技术在地震监测应用中的观测精度需求。结果表明,地面上约为70μGal的重力变化在20 km处衰减为18μGal。

关键词：地震监测重力测量向上延拓邻近空间

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关于不分明对称广义邻近空间的性质(英文)

应用数学 2002年第S1期15卷 162-165页

作者：辛玉梅上海交通大学数学系上海200030

关于不分明邻近空间的概念是由A .K .Katsaras给出的 ,本文在此基础上 ,首先引入了不分明对称广义邻近空间的概念 .然后研究了不分明对称广义邻近空间的性质 .最后给出了不分明对称广义邻近空间的乘积性和邻近连续性 .

关键词：不分明集邻近空间拓扑空间

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基于邻近空间理论的图像检索方法研究

基于邻近空间理论的图像检索方法研究

作者：王静大连海事大学

学位级别：硕士

现如今,随着通信和计算机技术的蓬勃发展,数字图像容量呈爆炸式增长。如何有效地管理、快速访问和准确检索日益庞大的图像数据库已成为图像技术领域的研究热点。因此,有效快速的图像检索技术必将成为一个重要的研究方向。本文主要研究... 详细信息

现如今,随着通信和计算机技术的蓬勃发展,数字图像容量呈爆炸式增长。如何有效地管理、快速访问和准确检索日益庞大的图像数据库已成为图像技术领域的研究热点。因此,有效快速的图像检索技术必将成为一个重要的研究方向。本文主要研究的是基于颜色特征的图像检索,它是由特征提取、相似度匹配以及性能评价这三部分构成,主要研究工作包括:(1)结合邻近空间理论,提出了颜色特征提取方法。首先,在图像特征提取过程中用到了颜色空间的转化,通过颜色的量化得到72个颜色特征;然后,结合了邻近空间理论的思想,分别提取出查询图和图像库中的每一幅图像的颜色直方图特征;通过探测函数的欧氏度量计算出两幅图像的特征向量之间的相似度;最后,通过仿真实验验证了该特征提取方法的有效性。(2)利用优势粒结构,提出了基于改进的优势粒结构相似度的匹配方法。首先,从72个颜色特征中选取显著特征用于后期匹配,以降低计算复杂度;然后,根据邻近空间理论的性质,通过比较图像之间的颜色特征向量中较显著的颜色特征值,大致判断出两幅图像是否是同类图;设计了一个改进的优势粒结构相似度方法,计算查询图和图像库中的每一幅图之间的相似度;最后,通过实验验证了该相似度匹配方法的有效性。(3)结合本文的特征提取和相似度匹配方法,提出了基于邻近空间理论的图像检索方法,为了取得更有效的查准率和查全率,对于不同的数据集,实验参数取值也是不同的,实验参数的选取是由数据集中颜色特征的频数大小决定的。实验对比结果表明:本文方法实现的性能指标要高于现有的典型算法,在含有10类1000幅图像的数据集中,检索排名在前10名的平均查准率达到了 68.33%,在含有20类1440幅图像的数据集中,通过对比仿真实验得到的平均查全率达到了 83.87%。

关键词：颜色特征邻近空间图像检索相似度测量

基于FPGA的邻近空间自适应传输关键技术研究与实现

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基于FPGA的邻近空间自适应传输关键技术研究与实现

作者：居行波南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着人类深空探测活动的日益频繁,对深空通信系统的要求也越来越高,邻近空间链路以其传输信号强度适中、通信时延短、通信过程简短且功能独立等特点逐渐受到广泛关注。由于深空通信环境变化的复杂性,采用同一种传输方式会大大约束整个... 详细信息

随着人类深空探测活动的日益频繁,对深空通信系统的要求也越来越高,邻近空间链路以其传输信号强度适中、通信时延短、通信过程简短且功能独立等特点逐渐受到广泛关注。由于深空通信环境变化的复杂性,采用同一种传输方式会大大约束整个系统的通信效率。而自适应传输技术能够根据不同的信道状况自适应地对系统参数进行调整,在满足系统误码性能的同时可以有效提高系统频谱利用率。因此,在结合CCSDS邻近空间协议规范的基础上,设计一套适合邻近空间通信的自适应传输系统具有十分重要的意义。本文在研究传统数字通信系统的基础上,结合邻近空间链路环境,对自适应多速率传输系统中的关键技术进行了详细的研究与实现。首先,依据邻近空间链路协议要求及邻近空间环境特点,在分析了传统多速率传输系统基本理论的基础上,对整个自适应算法和自适应多速率传输系统的实现方案进行了分析与设计,并确定了系统的硬件实现平台。其次,为更大程度地提高接收性能,在接收机变频解调之前进行了信号检测和自适应数字AGC过程。信号检测的目的是为了通过检测接收信号的质量来控制接收机工作状态,主要分为信噪比盲估计、自适应双门限设计及循环谱检测三个模块;自适应数字AGC的作用是为了降低接收信号的幅度变化范围,避免接收机同步性能受信号大幅度衰落的影响。然后,对自适应变速率传输中的速率切换、同步算法、信噪比估计算法及速率切换准则进行了分析与设计。本文中采用改变符号采样点数的方式完成信号速率的切换;利用可编程积分梳妆滤波器的可变滤波器带宽和可调整抽取倍数的功能,结合Costas锁相环完成了多速率载波同步;符号同步采用Gardner环,帧同步通过检测帧头ASM位提取有效信息;再在分析经典信噪比估计算法基础上进行仿真对比,设计出了适合本系统的估计方案;速率切换准则以系统误码性能为基础,通过分析不同速率之间接收性能的差异,估算出不同信道环境对应的传输速率及吞吐量性能。最后,对自适应多速率传输系统关键技术进行了硬件电路设计仿真,并将整个系统在FPGA、DSP架构的数字信号处理平台上顺利实现,给出了关键模块的硬件测试结果,验证了本文所设计系统的完整性与可靠性。

关键词：邻近空间自适应变速率信号检测同步现场可编程门阵列

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邻近空间无线通信连接技术的探讨

空间电子技术 2014年第3期11卷 49-57页

作者：屈文北京优诺信创科技有限公司北京100097

文章研究了CCSDS PSLP(空间数据系统咨询委员会邻近空间链路协议)的连接技术,从连接帧格式、指令内容、状态逻辑、参数配置等方面进行了深入分析,重点研究了物理层、编码与同步子层的底层功能及接口细节,并从实现的角度讨论了三种优化... 详细信息

文章研究了CCSDS PSLP(空间数据系统咨询委员会邻近空间链路协议)的连接技术,从连接帧格式、指令内容、状态逻辑、参数配置等方面进行了深入分析,重点研究了物理层、编码与同步子层的底层功能及接口细节,并从实现的角度讨论了三种优化连接的方法流程,为基于PSLP的设备研制做出了具备应用价值的技术探索。

关键词：邻近空间 CCSDS PSLP 无线通信链路配置 Hail 连接优化