一种基于短波和散射通信的自组网新方案

结合地空导弹网络化作战对于通信网络的需求,分析了无线自组网在其中的应用 。针对短波通信带宽小、时延大以及信道不稳定的缺点,将对流层散射通信引入到短波自组 网中,设计了多信道的无线自组网。控制信道采用短波,数据业务信道采用散射通信,可以 满足组网的灵活性和实时的业务传输。最后对短波控制网络在OPNET中进行设计和仿真,分 析了不同路由协议的性能。所做工作可为地空导弹网络化作战的通信网络的构建提供参考。     

基于QualNet的无人机数据链时延仿真

概述了无人机数据链的网络组成,介绍了通信网络仿真 软件QualNet的功能特点及其架构,并在该软件平台下建立无人机数据链时延仿真模型,分 析远近程无人机在不同MAC信道接入协议下的平均端到端时延和平均抖动。仿真结果表明, 设计无人机数据链时可优先采用TDMA接入协议。     

HFDSR:一种新的短波分层网拓扑的路由算法

本文提出了一种短波分层网络路由算法HFDSR(High Frequency Dynamic SourceRouting),该算法是按需路由算法,由于短波信道具有带宽低、信道质量差的缺点,这势必要求其路由协议消耗尽可能低的网络开销并以链路质量为选径标准.分析和仿真结果表明,这种算法具有数据包发送成功率高,吞吐量大等特点.     

应用于航空Ad Hoc网络的高负载优先级均衡MAC协议

针对航空Ad Hoc网络在高负载下的低时延信道接入问题,提出一种优先级与公平性协作的多信道MAC协议(PBLL/HL)。在多信道检测统计基础上加以改进,结合优先级机制,在高负载网络中适时截流低优先级业务,优化网络流量,保证高优先级业务低时延发送;设计公平性优先级阈值与冲突退避窗口算法(PCA),减小低优先级业务接入时延。仿真结果表明,PBLL/HL能够在高负载网络有效控制信道接入,维持良好的网络流量,降低网络平均接入时延（低优先级业务时延过载时降低10%以上）,稳定高负载网络吞吐量（最大吞吐量88.1%,过载时吞吐量下滑平缓）,解决了航空数据链高业务量带来的高时延和网络拥塞。     

低轨卫星接入系统中基于位置信息的时隙分配协议

针对浮标卫星通信系统中卫星覆盖范围广、接入链路传播时延差异大的场景结构引起的统一延迟分配协议中端到端时延长、吞吐率低的问题,提出了一种基于位置信息的时隙分配协议。协议中卫星通过获取浮标位置信息来控制时隙分配的起点,实现时隙离散分配,增大可用传输时隙长度,同时降低传输时延。OPNET 仿真结果表明所提出的时隙分配协议可以显著提高单信道传输模式下的网络吞吐量,并有效降低单信道与双信道模式下浮标卫星通信系统接入时的端到端时延。     

一种新颖的无人机编队拓扑形成与信道接入机制

针对全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）高精度相对定位的无人机编队飞行应用中的信息交互与通信时延问题，首先优化设计了编队飞行网络拓扑，实现所有成员的信息交互且通信代价最小；其次，基于优化设计的网络，提出一种新的通信信道接入机制；最后对16机编队飞行场景进行了仿真分析，评估通信网络及相对定位性能。结果表明，编队成员端到端通信时延小于20 ms，且当通信与载波相位差分处理的总时延小于相对位置感知时间间隔时，相对位置感知精度可达到亚分米级，且感知误差与时延和载体运动状态相关。     

基于信道特性分析的短波远距离地空通信

短波天波信道（时变信道）的衰落特性是影响远距离短波通信质量的主要因素,准确 分析预测短波信道传输特性是通信成功的基础。结合工程试验分析了影响短波通信质量的 诸多因素,选择最佳的通信信道,成功实现了远距离短波地空通信。分析预测-选择信道频 率-静态测试-短波通信的方法,对短波通信系统远距离通信能力考核试验具有参考价值。     

基于传播损耗的短波自适应快速建链

针对短波电台实际使用中自适应通信建链时间过长的缺点，通过构建短波天波传播模型，实时计算传播损耗，用基于传播损耗的信道优选方法进行快速自适应建链，并在西安、兰州和延安短波台站之间进行建链测试。实测结果表明，基于传播损耗的方法与线路质量分析（ LQA）方法比较，前者能在平均话音质量基本保持不变的情况下，使平均建链时间减少约一半，实时性更好，有利于短波电台的改装和自适应通信方式的推广应用。     

一种竞争型的临近空间通信网多址接入协议仿真

为实现移动终端对临近空间物理链路资源的有效共享,提出将基于竞争机制的载波 侦听型多址接入协议（CSMA）应用到临近空间通信网中,并采用理论推导和OPNET建模仿真 的方法对其吞吐量和时延性能进行了分析。仿真结果表明,在常规的用户数量下,CSMA协议 能够保证较大的吞吐量和较低的端到端时延,可以很好地应用于临近空间通信网。     

多时间尺度短波信道模型在NS2环境下的实现

针对短波信道衰落特征复杂,难以在仿真中较为真实的重现这一问题,提出了一种基于NS2和VOACAP联合仿真的短波信道模拟方法。采用Walnut Street模型作为基础,将短波信道衰落划分为慢衰落、中等时间尺度的衰落和快衰落。在实现短波信道衰落模型时,按需在C++中调用VOACAP计算慢衰落,使用对数正态分布模拟中等时间尺度的衰落,使用瑞利分布来模拟快衰落。仿真结果表明,此模型能够较好地反映短波信道的衰落特点,不同频率的衰落随时间的变化与理论和经验相符,可以作为短波网络仿真的物理层信道模型;同时,所采取的联合仿真方法避免了事先计算链路衰落的繁琐性,更加适合于大规模的短波网络仿真。     

宽带短波技术在测量船中的应用

针对现有岸船短波通信系统存在的数据传输速率低、多业务支持能力弱等问题，提出了一种宽带岸船短波通信系统。在应用数字调制技术和正交频分复用(OFDM)技术后，系统接收机灵敏度由-74 dBW降到了-91 dBW，数据传输率由9 kbit/s提升为50 kbit/s。对宽带岸船短波通信系统与其他岸船通信系统的多网融合潜力进行了分析，为新一代岸船通信网的建立提供了思路。     

海事卫星通信系统VoIP技术的应用分析

随着VoIP技术的发展，VoIP技术结合卫星通信网络的应用越来越广泛。Inmarsat卫星系统是地球同步轨道系统，网络传播时延大，卫星VoIP电话的语音通信是否可行值得研究。结合VoIP关键技术和海事卫星通信语音通信应用场景，探讨了基于Inmarsat卫星网络实现VoIP技术的方案，并分析出此方案下VoIP系统通话过程的单向时延为350 ms，低于ITU G.114的400 ms的要求。在实际使用环境中进行了测试和验证，结果表明，基于Inmarsat网络下实现VoIP的方案是可行的。该方案实现复杂度低，可以方便地实现Inmarsat网络与地面电话网之间的互联互通，也可以为我国自主研制的宽带卫星通信系统实现VoIP技术提供参考。     

基于ITS软件的短波频率管理系统设计

美国ITS(Institute for Telecommunication Sciences)组织开发的短波中长期频率预测软 件在全球范围内应用非常广泛。通过学 习该预测软件的工作原理和模式,结合大区域网络化应急短波通信的频率管理需求,设计开 发了具有MUF（Maximum Usable Frequency）频率预测、ALE(Automatic Link Establishmen t)扫描频率预测、频率覆盖预测、台站选址预测、工作频率性能预 测等5种功能的短波频率管理系统,该系统可结合各种探测数据进行频率规划和动态调整。 实际应用表明,该系统可极大改善和提高短波通信链路的选频质量。     

基于状态相关字段识别的未知二进制协议状态机逆向方法

协议状态机逆构技术是分析未知协议行为逻辑的基本方法,是网络安全、信息对抗领域的一个重要研究方向。针对截获的未知二进制协议的通信数据,提出了一种二进制协议状态机逆向方法,该方法能够根据通信数据逆构协议状态转移图。在该方法中,设计了针对通信数据帧的基于多序列比对的对应字段对齐算法以及基于字段统计量分析的协议状态相关字段提取算法,并根据提取出的协议状态相关字段构建状态转换模型。在地址解析协议（ARP）和传输控制协议（TCP）上的实验结果表明该方法能够有效逆构出协议的状态转换模型。     

高斯噪声下差分跳频信号的高分辨率频率检测

差分跳频(DFH)是一种新的高速短波通信体制,它利用相邻跳变频率的变化而不是载频本身来携带信息。跳变频率检测是实现DFH的关键技术之一。本文利用四阶累积量研究了(色)高斯噪声下基于ARMA建模法的DFH信号频率检测,并针对由于模型阶数估计过高而产生的虚检频率,提出一种充分利用信号先验信息的改进算法。仿真结果证明了该方法的有效性,尤其是在低信噪比时仍然能够实现精确检测。     

基于分布式时隙调度协议的战术互联网媒体访问控制技术

在分析现有移动无线网络TDMA时隙调度问题的基础上,根据战术互联网骨干网拓扑与业务需求,结合跳频电台的特点,提出了一种新的动态分布式TDMA时隙调度协议(DTSP),能够适应不同业务需求,支持单播、广播和组播.DTSP协议以无冲突的预留提高系统吞吐量,以渐增方式适应动态拓扑变化,动态调整的开销较小.最后,以DTSP时隙单播预留协议为例,进行了详细分析和复杂度计算.     

基于延迟自相关双门限的短波天线选择方法

短波固定台站配有多副发信天线，在实际应用时，一般是根据预先方案选择一副天线发射信号，没有充分利用天线的方向性，因而通信效果并不是最佳。针对这一问题，设计了一种能够在收发双方进行天线发送信号质量评估的探测机制，通过基于延迟自相关运算的双门限检测技术，在收接端判决各发信天线探测信号质量，然后根据评估分值，从短波固定台站众多的天线中自动选择通信效果最佳的发信天线发射信号，在不改变现有配置的情况下最大限度地提升通信质量。仿真结果表明，该方法可行有效，能够以较小的代价提高天线选择效率，充分利用天线的方向性，达到提升发射效率和通信效果的目的。     

基于5G的警务集群系统

通过分析集群通信系统沿专网与公网方向发展演进的技术趋势，结合公安调度需求研究了基于5G切片的警务集群系统体系结构，包括应用层、服务层、传输层、终端层、标准及管理体系和安全保障体系。在网络组网架构方面，通过超高可靠低时延通信(Ultra-reliable and Low Latency Communications，uRLLC)切片传输控制信号，增强型移动宽带(Enhanced Mobile Broadband，eMBB)切片传输业务内容，并提出集群业务软件中通信调度业务逻辑、综合业务适配和维护管理软件的模块组成，对其应用的协同算法、时延保证、安全可靠性和可扩展性等关键技术问题给出建议。基于多智能体控制模型提出多接入边缘计算(Multiple Access Edge Computing，MEC)服务器之间状态同步协调算法，为警务集群系统在5G技术体制下的进一步发展提供了基础。