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基于关键节点分析的低轨卫星通信系统负载优化策略

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物联网学报 2025年

作者：糜雨廷赵柏刘笑宇欧阳键林敏南京邮电大学通信与信息工程学院

在低轨卫星网络中，受卫星轨道参数和地面站位置分布的影响，当遇到大规模交叉流量并行传输时，许多流量会同时经过关键节点导致链路拥塞，从而降低整个系统的性能。针对这个问题，首先利用虚拟拓扑法将卫星轨迹的动态变化转化成一系列... 详细信息

在低轨卫星网络中，受卫星轨道参数和地面站位置分布的影响，当遇到大规模交叉流量并行传输时，许多流量会同时经过关键节点导致链路拥塞，从而降低整个系统的性能。针对这个问题，首先利用虚拟拓扑法将卫星轨迹的动态变化转化成一系列时序静态拓扑图。其次，结合节点的度属性与其邻边的边介数信息，从信息传输角度对每个时隙的卫星节点重要度进行评估，并进一步提出基于关键节点分析的低轨卫星通信系统负载优化策略，依据每个节点的重要度评估值对路径进行规划，缓解高负载下关键节点的传输压力，为处理低轨卫星网络中的节点拥塞问题提出了一个新思路。最后，在Hypatia平台的基础上对所提出的负载优化策略进行了仿真验证。结果表明，与常用的最短路径路由方法相比，所提出的负载优化策略能够在高负载情况下有效利用原本闲置的链路，并合理规避易拥塞的卫星节点，在提升系统吞吐量的同时降低信息传输的端到端时延。

关键词：低轨卫星系统复杂网络负载优化关键节点

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一种适合于宽带语音的清浊音分类算法

数据采集与处理 2008年第3期23卷 288-293页

作者：吴超杨震南京邮电大学信号与信息处理研究所南京210003

提出了一种在宽带语音(50—7 500 Hz)中进行清浊音分类的方法,该方法通过估计和跟踪信号的高频能量和低频能量提取语音信号,并针对宽带语音的特点,用特殊的高低频谱能量比和周期性水平组合参数进行清浊音分类。算法设计了一种可以在所... 详细信息

提出了一种在宽带语音(50—7 500 Hz)中进行清浊音分类的方法,该方法通过估计和跟踪信号的高频能量和低频能量提取语音信号,并针对宽带语音的特点,用特殊的高低频谱能量比和周期性水平组合参数进行清浊音分类。算法设计了一种可以在所有语音帧更新阈值的方法,在比较复杂的背景噪声条件下仍能较准确地更新阈值,从而保证清浊音分类有效进行。仿真结果表明,本文方法能准确地对宽带语音进行分类,具有一定的抗噪声性能,且算法的复杂度较低,具有一定的实用价值。

关键词：语音信号处理清浊音分类宽带语音

一种利用跨层优化策略选择中继的协作路由算法

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电子与信息学报 2007年第12期29卷 2981-2985页

作者：陈超郑宝玉赵贤敬南京邮电大学信号与信息处理研究所南京210003

该文提出了一种新的中继选择的协作路由算法,该算法利用网络的路由包获得信道的信息,通过分布式计算从候选中继集合中选择出一个最佳中继转发数据。在分层的无线网络中,中继选择的实现包括了时间同步和跨层优化等。仿真结果表明,相对于D... 详细信息

该文提出了一种新的中继选择的协作路由算法,该算法利用网络的路由包获得信道的信息,通过分布式计算从候选中继集合中选择出一个最佳中继转发数据。在分层的无线网络中,中继选择的实现包括了时间同步和跨层优化等。仿真结果表明,相对于DSDV协议,该文所提出的算法有效地提高了数据包的递交率并有效地降低了网络的时延。

关键词：协作路由跨层优化中继选择 Ad hoc网络

一种基于非对称纳什协商的认知无线电频谱共享新算法

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电子与信息学报 2007年第10期29卷 2405-2409页

作者：田峰杨震南京邮电大学信号与信息处理研究所南京210003

该文研究基于MIMO-OFDMA的认知无线电系统频谱共享的新机制。首先构造了一个基于非对称纳什协商方案的效能函数,其次通过多用户最优匹配及两两协商新算法并证明其收敛性,最终实现了基于感知贡献加权的比例公平性频谱共享。仿真结果表明... 详细信息

该文研究基于MIMO-OFDMA的认知无线电系统频谱共享的新机制。首先构造了一个基于非对称纳什协商方案的效能函数,其次通过多用户最优匹配及两两协商新算法并证明其收敛性,最终实现了基于感知贡献加权的比例公平性频谱共享。仿真结果表明提出的方案不仅实现了频谱资源的公平有效分配,而且有利于最大化频谱感知的结果。

关键词：认知无线电频谱共享非对称纳什协商方案加权比例公平性频谱感知

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基于混合线性变换的语声转换算法

电子与信息学报 2007年第7期29卷 1700-1702页

作者：简志华杨震南京邮电大学信号与信息处理研究所南京210003

针对在没有对称语音库的情况下,该文提出了一种基于混合线性变换的语声转换算法,在最大似然估计准则下,使用EM迭代算法计算变换函数的参量。为了减小线性加权对语音谱包络的平滑作用,使用线性调频Z变换来调节语音信号的LPC系数。客观评... 详细信息

针对在没有对称语音库的情况下,该文提出了一种基于混合线性变换的语声转换算法,在最大似然估计准则下,使用EM迭代算法计算变换函数的参量。为了减小线性加权对语音谱包络的平滑作用,使用线性调频Z变换来调节语音信号的LPC系数。客观评测和主观感受的实验结果都表明,基于混合线性变换的语声转换算法也可以取得与传统语声转换技术相当的转换效果,解除了传统语声转换技术需要对称语音库的要求。

关键词：语声转换混合线性变换最大期望算法线性调频Z变换

基于空间相关性的事件驱动无线传感器网络分簇算法

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电子与信息学报 2008年第3期30卷 699-702页

作者：王天荆杨震胡海峰南京邮电大学信息与信号处理研究所

分簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间。针对传感器节点数据的空间相关性,该文提出了一种新的基于空间相关性的事件驱动传感器网络分簇算法。算法根据用户要求的误差门限及结... 详细信息

分簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间。针对传感器节点数据的空间相关性,该文提出了一种新的基于空间相关性的事件驱动传感器网络分簇算法。算法根据用户要求的误差门限及结合节点数据的空间相关性马尔可夫模型,将事件感知区域划分成虚拟极坐标等价层。每个等价层选取层内当前剩余能量最大的节点作为簇头,网络通过移动代理收集簇头感知信息,该方法减少了传输数据量,有效节省了网络能量。

关键词：无线传感器网络分簇算法空间相关性

无线传感器网络中基于移动代理的信息驱动的多分辨率算法研究

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电子与信息学报 2007年第4期29卷 763-766页

作者：胡海峰杨震南京邮电大学信息与信号处理研究所南京210003

该文提出了一种适用于无线传感器网络的基于移动代理的信息驱动的多分辨率(MAIDM)算法,以提高目标跟踪过程中数据处理的精度和容错性,并满足无线传感器网络对节能方面的要求。该文在以簇为逻辑结构的无线传感器网络中,移动代理根据各节... 详细信息

该文提出了一种适用于无线传感器网络的基于移动代理的信息驱动的多分辨率(MAIDM)算法,以提高目标跟踪过程中数据处理的精度和容错性,并满足无线传感器网络对节能方面的要求。该文在以簇为逻辑结构的无线传感器网络中,移动代理根据各节点信息贡献量的估计,使用多分辨率算法收集、处理节点数据,并根据移动代理迁移路径上节点信息贡献量的最大值,动态决定其携带的数据量,以达到在节省能量的同时,提高跟踪的精度和容错性。仿真验证了MAIDM算法在精度和容错性方面比IDSQ算法有很大的提高,在节省能量方面比MA-CSIP算法更加有效。

关键词：无线传感器网络移动代理信息驱动多分辨率

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基于机会性中继的加权协同路由算法

系统工程与电子技术 2009年第11期31卷 2728-2731,2746页

作者：季一木宗平陈超南京邮电大学软件学院江苏南京210003 南京邮电大学信号与信息处理研究所江苏南京210003

协同路由技术通过节点间相互中继转发数据,可以有效地提高网络的性能。提出了一种无线Adhoc网络中的机会性加权协同路由算法,加权的量度分别是中继的剩余能量和节点间的信道状态信息,同时给出了协同路由模型及策略,并基于NS-2进行了仿... 详细信息

协同路由技术通过节点间相互中继转发数据,可以有效地提高网络的性能。提出了一种无线Adhoc网络中的机会性加权协同路由算法,加权的量度分别是中继的剩余能量和节点间的信道状态信息,同时给出了协同路由模型及策略,并基于NS-2进行了仿真。相对非协同的目的序列距离矢量路由协议,比较了机会性加权算法与最佳信道状态以及最大剩余能量算法的性能差异。结果表明,该算法获得了以上两种算法服务质量(递交率和网络寿命)之间的折衷,并且通过调整加权因子,可以权衡两个量度的比重以满足不同网络性能的需要。

关键词：机会性加权协同路由无线Ad hoc网络服务质量

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协作发射分集系统及其误码性能分析

通信学报 2007年第1期28卷 40-48,56页

作者：赵贤敬郑宝玉钱小聪傅洪亮南京邮电大学信号与信息处理研究所江苏南京210003 南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

协作分集(cooperative diversity)技术通过使网络中各单天线用户共享彼此天线,形成虚拟的多天线阵列来实现发射或接收分集,并结合一定的编码方式,可以有效地提高系统性能。多载波码分多址(MC-CDMA,multi-carrier code division multiple... 详细信息

协作分集(cooperative diversity)技术通过使网络中各单天线用户共享彼此天线,形成虚拟的多天线阵列来实现发射或接收分集,并结合一定的编码方式,可以有效地提高系统性能。多载波码分多址(MC-CDMA,multi-carrier code division multiple access)技术将数据调制到各个子载波上发送,可以有效地抵抗信道频率选择性衰落的影响。由此提出了无线网络中频率选择性衰落信道环境下的一种基于分布式空时分组码(DSTBC,distributed space time block code)和MC-CDMA的协作发射分集方案,建立了协作用户间的误码表示模型,基于该模型推导了在协作条件下整个系统误码性能的理论表达式。分析了协作用户间的平均解码差错概率对系统误码性能的影响,并给出了仿真结果。结果表明,本系统相对于未编码的MC-CDMA系统获得了明显的性能增益,同时仿真也较好地验证了理论结果。

关键词：协作分集理论误比特率分布式空时分组码多载波CDMA 频率选择性衰落信道