一、低成本综合接收解码器的设计(论文文献综述)
钱勇[1](2021)在《HDLC协议并行解码器的实现与验证》文中指出在数字通信系统中,HDLC协议被广泛应用在数据链路层上,它的优点在于很便捷地实现数据的透明传输,满足数据链路大带宽,高可靠性,实时性强的要求。实现HDLC协议通信需要编码器和解码器,实现方法有软件和硬件两种,在高速数据通信应用中,通常采用硬件方法来实现HDLC协议。在FPGA芯片平台上,使用verilog语言设计的HDLC解码器具有很强的可修改性,可以灵活的适用在多种HDLC协议的通信场合。这种方法具有很经济的成本,具有很大的研究价值。在HDLC数据帧的结构中,尾部的差错校验码选择CRC-16校验方法。对并行8位输入的数据使用递推方法,得到CRC寄存器中数据更新的逻辑代码。相比串行CRC校验方法和基于查表法的CRC校验方法,递推法的优点在于处理数据的速度快于串行计算方法,存储空间小于查表法,此方法有利于小型化、快速化的硬件实现。之后对这种解码器设计进行了基于system verilog的验证平台搭建,经过测试代码的运行,从波形图中可以得知,这种方法实现的HDLC解码器电路具有可行性,有很大的应用价值。本文实现的HDLC解码器模块是高速数据通信应用中HDLC协议接收器一方可以采用的小型化、快速化的硬件实现方案,具有很强的实用价值。工作中值得改进的地方在于,受限于时间精力,搭建的验证平台不够完善,没有实现自动比对结果的功能模块,没有完全实现验证自动化;设计的解码器没有额外进行异常数据上报警告的模块设计。这些不足有待于日后工作完善。
程肯[2](2021)在《基于视觉和信道状态信息的双模态情感识别研究》文中指出伴随着经济、科技水平的不断提高,人们在日常生活中对机器智能化的需求也日益增加。在如今的人工智能浪潮中,机器是否具有情感,是决定机器智能化和人性化程度的关键因素。为此,近年来很多人工智能领域的专家都展开了对情感计算的相关研究。而情感识别正是情感计算领域中最为关键的一项技术。目前关于情感识别的研究通常都只关注于单一模态,而人类的情感表达方式是多模态的,因此,仅基于单模态的情感识别方法可能无法捕捉到个体完整的深层情感。为此,本文在单模态情感识别的基础上,设计了基于姿态和面部表情这两种紧密耦合且富含情感的模态的双模态情感识别系统进行情感识别研究。本文主要工作如下:(1)建立了视觉-信道状态信息双模态情感数据集(Vision-CSI emotion dataset,VCED)。与依赖于专业的视觉设备或者穿戴式传感器的主流姿态捕捉方法不同,本文创新性地使用商用Wi-Fi设备来捕捉人体姿态数据,从Wi-Fi物理层的信道状态信息中分析姿态情感信息。同时使用普通摄像设备采集面部表情数据,从而实现了一种低成本、非接触式、非侵入式、不干扰情感表达的情感数据采集方法,并构建了一个新颖的视觉-信道状态信息情感数据库。其数据来源于10名志愿者,共计1750个有效情感样本。(2)提出了一种基于Wi-Fi信道状态信息与视觉数据的决策层融合的情感识别方法。并在VCED上对该方法进行了验证。实验结果表明了融合方法的有效性,整体识别准确率为83.24%,而基于姿态和面部表情的单模态识别方法的整体识别精度分别为66.48%和66.67%。(3)提出了一种基于多源学习的双模态情感识别方法,充分利用双模态的时空特征和相关性来进行细粒度的情感识别研究。实验结果表明多源学习的方法在降低计算复杂度的同时,也取得了较好的识别效果,其整体识别准确率达到81.91%。
张思韵[3](2020)在《实时视频传输系统的H.264解码SOC设计》文中指出21世纪是大数据的时代,围绕着大数据滋生的产业已经成为新兴产业的主要增长点。其中视频业务是数据量占比比较大的业务类型。随着人们对视频图像的清晰度、流畅度、实时度的要求越来越苛刻,实时视频处理和压缩技术越来越受到产业界的重视。同时由于5G的兴起,VR/AR等高带宽、低延迟的需求越来越炙手可热。本论文是以基于FPGA的实时视频传输系统的SOC系统设计为目标,主要进行了如下创新性设计工作:基于实时传输系统的应用需求,自主搭建了SOC系统平台,自主设计了部分IP core,并基于UVM通用验证方法学框架,对各个IP核和SOC整体进行了验证。本论文首先对SOC的主要组件进行了功能分析,设计实现了包含片上互连AXI4总线系统、DMA、千兆以太网控制器、DDR3控制器和中断控制器的SOC平台系统。在对H.264编解码IP核的设计中,本论文通过研究行业主流的视频压缩编解码标准,分析了视频压缩的处理流程,并且参考已有的视频编解码硬件加速的方案,针对实时视频传输系统的高带宽、低延迟特点,设计了一种基于H.264标准的视频编解码硬件加速器。在设计实现的基础上,本论文搭建了基于UVM验证方法学的验证平台,设计了针对不同IP核的测试用例,并利用Xilinx公司的ISE开发套件,对片上系统SOC进行了仿真验证。
刘振宇[4](2020)在《基于深度学习的大规模MIMO系统信道状态信息反馈研究》文中研究表明大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术凭借其高频谱效率和高能量效率的优势成为了 5G关键技术之一。由于大规模MIMO系统中基站天线数量巨大,基站获取下行信道状态信息(Channel State Information,CSI)将造成巨大的系统开销,由此制约了频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)模式下5G网络的实际应用。如何以较低开销精确反馈高维CSI是设计FDD大规模MIMO系统必须解决的瓶颈问题之一。人工智能技术尤其是深度学习的发展为降低大规模MIMO系统的CSI反馈开销提供了新的解决思路,智能通信也成为无线通信和6G发展的主流方向之一。但目前,如何实现无线通信与深度学习有机融合仍处于探索阶段,现有工作在深度学习方案的设计中结合无线通信领域知识与可解释性等方面的研究还远远不足。有鉴于此,本文将研究基于深度学习的大规模MIMO系统低开销CSI反馈,针对已有深度学习方案面临的低开销高精度反馈问题和可解释性问题,结合无线信道特性和传统方法的优点设计相应的解决方案。为了以较低的反馈开销实现高精度CSI反馈,首先,利用大规模MIMO上下行信道的物理环境相关特性,提出了基于双向信道相关性的深度学习CSI反馈方案;其次,利用大规模MIMO信道在时域内的相关特性,提出了基于时变信道马尔可夫模型的深度学习CSI差分反馈方案;然后,针对CSI反馈中的码字编码问题,利用深度学习的端到端优化特性,提出了基于维度压缩与码字量化联合优化的CSI反馈方案。最后,针对深度学习方案的可解释性问题,综合利用压缩感知算法的可解释性和神经网络数据驱动调参的优点,提出了基于深度展开的CSI反馈方案。具体而言,本文主要包括以下四个方面的创新工作:1.针对大规模MIMO系统CSI反馈在复杂场景下和压缩率较小时仍有较大的精度损失的问题,本文第二章提出了基于双向信道相关性与深度学习的CSI反馈方案DualNet。具体而言,DualNet利用上下行CSI在时延域上存在的相关性,构造基于深度自编码器的CSI反馈架构,利用基站侧可用的上行CSI辅助下行的CSI恢复,提高大规模MIMO系统低开销反馈下的CSI重构精度。为了进一步降低反馈开销,第二章研究了在不依赖于相关部分反馈的情况下基于上行CSI的下行CSI预测,并探究部分信道参数配置对双向信道相关性的影响,为降低基于深度学习的大规模MIMO系统CSI反馈开销提供参考方向。2.为了在实现低开销高精度CSI反馈的同时降低部署成本,本文第三章利用大规模MIMO信道在相干时间内存在的相关性,进一步从时间维度上挖掘了降低CSI反馈开销的潜力,提出了基于时间相关性与深度学习的CSI差分反馈方案DiffNet。具体而言,第三章首先研究了大规模MIMO信道的时间相关特性,从条件熵的角度衡量了相邻CSI之间可以提供的先验信息。在此基础上,不同于使用循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)在挖掘时间序列变化规律的同时会带来巨大的存储和计算开销,DiffNet利用MIMO信道变化的一阶马尔可夫模型设计了 CSI差分反馈网络,通过反馈基于相邻时刻CSI的估计误差,在提升CSI反馈精度的同时降低存储开销和复杂度。然后,DiffNet根据CSI数据特性提出了球面归一化反馈和CSI反馈增强网络来提供初始时刻的高精度CSI反馈,帮助差分模型获得更准确的先验信息。之后,为了进一步降低CSI反馈模型的存储开销和计算开销,第三章设计了基于卷积神经网络的维度压缩模块帮助剔除神经网络中的冗余连接。验证结果展示了 DiffNet在降低存储开销和复杂度的同时,可以明显提高大规模MIMO系统低开销反馈下的CSI重构精度。3.目前基于深度学习的大规模MIMO信道反馈主要集中在CSI矩阵的维度压缩上,如何对维度压缩后的码字进行高效的编码仍亟待解决。针对上述问题,本文第四章利用深度学习的端到端优化特性,设计了一种模块化的高效压缩反馈框架CQNet来联合优化CSI维度压缩、码字量化和恢复。CQNet中提出了一个可插拔的量化模块,通过为维度压缩后码字矢量中的每个元素自定义量化间隔和μ律压扩器来提升量化效率。同时,CQNet中使用幅度自适应相位量化在极坐标系中设计了一种高效的量化反馈方案。然后,通过将CQNet与两个现有基于深度学习的CSI反馈方案进行集成,来展示CQNet在提升带宽效率方面的简单性和有效性。验证结果表明,CQNet能够在大规模MIMO系统低开销反馈下实现良好的CSI反馈精度和鲁棒性。4.针对基于深度学习的CSI反馈网络结构设计缺乏可解释性的问题,第五章综合利用压缩感知算法的可解释性和神经网络数据驱动调参的优点,提出了 一种基于深度展开的CSI反馈方案TMM-ISTANet+。TMM-ISTANet+由一个用于维度压缩的测量矩阵构成的编码器和用于CSI迭代重构的可解释解码器构成。针对随机生成的测量矩阵难以充分利用信道特征带来的反馈性能损失问题,TMM-ISTANet+引入可训练的测量矩阵来挖掘CSI数据特性和提升CSI矩阵的压缩效率。同时,为了提升解码器网络结构设计的可解释性,TMM-ISTANet+将用于压缩感知重构的迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm,ISTA)展开为对应的深度网络模块。通过端到端的梯度下降训练,TMM-ISTANet+可以针对CSI数据特性进行编解码网络参数的调优。验证结果表明,TMM-ISTANet+在从网络结构设计角度提升CSI反馈方案可解释性的同时,也保障了大规模MIMO系统低开销反馈下的CSI重构精度。
黄涛[5](2020)在《基于跨层设计的边缘网络通信性能优化》文中研究说明近年来,为了有效满足海量的且不断增长的云服务需求,基于边缘设备就近处理数据的边缘计算模式日益得到关注。边缘计算应用通常依赖于大量用户设备的参与,且产生较高的数据传输需求。因此,边缘网络作为边缘计算的基础通信设施,其所提供的接入能力与通信能力将极大地影响其承载的边缘计算应用的服务质量。然而,当前边缘网络仍存在部分用户设备接入能力欠缺、大规模并发通信性能受限以及对智能计算支持不足等问题。为此,本文基于跨层设计与模块间协作的思想,对上述问题开展了深入研究,取得的研究成果包括如下几个方面:(1)针对基于802.11协议通信的用户设备在恶劣信道环境中难以接入边缘网络的问题,本文采用物理层与媒体访问控制(medium access con-trol,MAC)层之间的跨层设计,提出了基于自适应纠错的中间件方案Rate-less802.11。该方案能够方便地部署于普通商用802.11设备上,其发送端在MAC层将LT码与802.11物理层的卷积码进行串联,能够渐进地为网络层负载增加冗余,进而可以充分利用破损的MAC协议数据单元中得到正确解码的比特。在接收端,Rateless802.11采用了一个精心设计的流程,并引入了一套基于置信度传播的集成算法,能够对卷积码以及LT码进行联合解码,避免了传统序列式解码方案带来的信息丢失、解码时延过长等问题。实验结果表明,Rateless802.11方案能够显着提升802.11设备在恶劣信道中的通信效率,相比当前最优的MAC层前向纠错方案,其吞吐率提升可达数十倍,从而极大地增强了这些设备在边缘网络中的接入能力。(2)针对边缘网络典型的大规模机器通信场景中基于毫米波段多用户检测(multiuser detection,MUD)技术实现并发通信的问题,本文发现,由于毫米波有限散射效应及用户设备分布密集等基础特性,现有基于在因子图上执行的和积算法或其衍生算法的MUD方案存在性能低下的问题。为此,进一步提出了基于物理层射频与基带相关模块协作的Bst Sum Prod方案。Bst Sum Prod首先根据射频相关模块反馈的毫米波信道状况信息,采用节点分割以及节点合并技术对因子图进行优化,消除其中的短环,然后在基带相关模块,采用了动态规划的方法对在优化后的因子图中传播的消息进行高精度的近似,以实现这一迭代式的多用户联合解码过程,从而大幅提升了和积算法的性能,提高了并发通信吞吐率。大量实验结果表明,与当前最优的两种多项式复杂度MUD方案相比,Bst Sum Prod能够分别提升吞吐率50%与20%。(3)针对边缘网络中联邦学习计算性能受限于其频繁的模型更新聚合过程的问题,提出了基于物理层与应用层之间跨层协作的Phy Arith方案,通过利用边缘网络多用户多输入多输出(multiuser multiple-input multiple-output,MU-MIMO)信道中叠加的射频信号,对联邦学习中频繁的模型更新聚合过程进行计算加速,提升计算性能。在Phy Arith方案中,客户端将本地模型更新编码为互相对齐的二进制序列,并在同时段同频段发送相应射频信号;服务器采用一个由和积算法衍生的定制解码器,基于叠加的射频信号,直接对来自多个客户端的模型更新之和进行恢复。Phy Arith方案的收发两端都是基于全数字化操作进行设计,其客户端能直接部署于普通商用设备之上。此外,Phy Arith还可以与传统的模型压缩技术有效兼容。实验结果表明,在采用联邦学习训练Le Net-5这一神经网络时,相比传统的采用量化或稀疏化技术压缩客户端模型更新、并利用MUD技术对更新进行聚合的方案,Phy Arith方案能够进一步将其通信效率提升1.5到3倍。
李翔[6](2020)在《OCDMA-PON系统中地址码编码方案及其性能的研究》文中提出随着互联网信息的爆炸式增长和人们对各式各样网络服务需求的急剧增加,进一步提高光纤通信网络的传输速率变得刻不容缓,而作为信息传送体系“最后一公里”的接入网技术则成为了提高通信网络整体性能的重要突破口。其中,无源光网络(PON)技术凭借其成本低廉、易于升级和管理等优势吸引了众多研究者的目光。相比于其他PON技术,光码分多址无源光网络(OCDMA-PON)具有可随机接入、对业务透明、软容量和抗干扰性强等优点,其势必会成为下一代光接入网技术的最佳选择之一。OCDMA-PON系统的性能和成本与光地址码的选取、编解码器的设计及系统噪声抑制等光码分多址(OCDMA)关键技术密切相关,其中光地址码的选取是OCDMA-PON商业化过程中面临的最关键问题。在此背景下,本文重点对成本较低且能消除多址干扰(MAI)的频谱幅度编码(SAC)方案进行了研究,主要工作如下:(1)设计出一种具有零互相关特性的一维SAC地址码——双重多对角码(DW-MD)。DW-MD码继承了多对角码(MD)和双重码(DW)的优点,它不仅能够有效抑制SAC系统中的相位感应强度噪声,还可以利用自身的双“1”结构减少系统所需的滤波器数量。高斯近似的方法被用来推导该地址码在接收机噪声干扰下的误码率(BER)公式,数值分析结果表明:与MD码相比,DW-MD码能够在不牺牲系统性能的情况下,使得系统所需的滤波器数量减少近一半。最后,利用OptiSystem对采用DW-MD码和MD码的SAC系统进行了仿真。当使用非理想的高斯型滤波器作为编解码器时,DW-MD码的眼图更加清晰端正,且BER值比MD码低8~14个数量级。(2)从传统变重码和检测技术两个角度分别提出一种多服务质量(QoS)方案。变重码方案基于DW-MD码码重越大,对应用户误码率性能越好的原理来提供不同的QoS;而检测技术方案则是通过改变频谱直接检测(SDD)技术检测功率的大小来提供不同的QoS。理论分析和实验仿真的结果均表明两种多QoS方案具备可行性。两种方案各有所长:前者性能稍好,相对节约频谱资源且适用范围较广;而对后者而言,系统中低级别用户的QoS升级更加便捷并且不会影响其它用户的性能,它更适用于低级别用户占比较低的情况。(3)针对一维SAC系统中用户容量受到光源带宽限制的问题,基于一维DW-MD码设计了具有固定码重和可变码重的二维频谱/空间地址码。推导出的BER公式及数学分析结果表明二维频谱/空间地址码能够大幅提高系统容量。最后,利用OptiSystem仿真平台得到了二维变重系统中两个不同等级用户的眼图和BER值,验证了二维变重DW-MD码具有提供多QoS的能力。
杨鹏[7](2020)在《基于光信号的激光熔覆质量在线监测技术研究》文中指出激光熔覆利用高能密度激光束将金属粉末逐层熔化到基材上,其热影响区小、变形与残余应力小、表面质量高,与传统材料沉积技术相比有着很大的优势。然而,激光熔覆是一个复杂的多参数过程,激光功率、扫描速度和送粉率的微小扰动易导致零件产生缺陷。另外,在大型或复杂工件的长时间熔覆过程中,熔覆工况易发生劣化,严重影响产品质量。因此,对激光熔覆进行有效的实时监测具有重要意义。激光熔覆过程中的光信号包含着丰富的信息,光信号的变化与熔覆质量密切相关。光谱仪是用来进行光谱分析的重要工具,然而由于其使用成本较高,难以在工业中广泛应用。本文针对激光熔覆过程中产生的可见光信号和红外光信号,建立了一套低成本信号采集系统,通过自主研制的光电传感器能够同时采集两路光信号。光电传感器由滤光片、光电二极管、信号放大电路板和探筒组成,其中,光电二极管与信号放大电路板通过钎焊一起集成在探筒中,使测量信号先放大再远距离传输,降低噪声干扰,提高了采集精度。计算机网络技术的发展,为激光熔覆质量的远程监测与诊断提供了有效的手段。本文以Qt为平台,开发了一套远程质量监测软件。该软件整体基于C/S网络架构,分为编解码器模块、监控端模块、服务器端模块和客户端模块。监控端位于激光熔覆现场,主要承担信号采集、信号分析、质量评估的任务,多线程技术的运用使得监控端能够完成两路信号的高速采集与记录。监控端的网络传输单元与编解码器、服务器、客户端共同实现了网络通信功能。监控端可以向所有的在线客户端发送信号数据文件,所有程序端之间可以进行文本消息传输。为了给监测系统的在线质量评估提供数据支持,系统地研究了激光功率、扫描速度、送粉率等工艺参数以及不同工况对光信号和熔覆质量的影响规律。研究发现,信号的时域特征参数是用来判断熔覆质量好坏的重要依据。当红外光信号的均方根值和标准偏差分别为4.0V-4.5V和0.6V-0.7V;可见光信号的均方根值和标准偏差分别为0.80V-0.95V和0.13V-0.20V时,信号对应的熔覆层质量较好。另外,当熔覆工况出现异常时,时域信号会发生急剧变化,频域信号的闪烁噪声增大。结合实验结论,完善软件的质量评估算法,使质量监测系统能够在线判别熔覆质量的好坏。为了验证系统的可靠性与稳定性,在常规熔覆条件和在水渍污染条件下进行激光熔覆实验,结果表明系统达到预期的功能需求,运行良好。
彭景惠[8](2020)在《基于熵随机的网络流媒体动态隐密通信研究》文中研究指明在信息化成为时代发展趋势的大背景下,互联网已渗透到人们的日常生活中,与个人、企业和政府的需求密切相关。随着Internet的兴起和数字语音编码技术的提高,网络语音电话(Voice over Internet Protocol,简称VoIP)等流媒体技术获得了突破性的进展,在公共网络中广泛应用。随之而来的数据安全问题亟待解决,因此需要设计切实可行的安全协议,探索流媒体数据安全通信方法,以促进网络应用的不断发展。本文从理论和技术出发,系统研究了基于网络流媒体的安全动态隐密通信(Covert communication)技术,涉及信息理论建模、安全性分析、隐写(Steganography)算法设计、编码、隐密通信测试以及性能和鲁棒性测量等。本研究以面向对象的C++编程为基础,开发了一套可扩展的VoIP隐密通信系统,为此项工作提供实验平台。针对网络流媒体数据安全通信的复杂性,本文在信息隐藏和密码学技术的融合方面开展了前瞻性的研究,提出了基于计算机处理器硬件的真随机数和单向密码累积器(One-way cryptographical accumulator)的隐密通信新方法。结合高级加密标准、动态密钥分配和单向密码累积认证,该方法能显着提高隐密通信系统的安全性、有效性和鲁棒性。作为网络通信的安全信道,VoIP隐密通信可以有效保护数据免受网络攻击,甚至来自量子对手的攻击。本文对基于VoIP网络流媒体的隐密通信研究做出了如下几点贡献:(1)针对VoIP流媒体通信过程中的“时变”和“丢包”特征,构建了一个新的流媒体安全隐密通信理论模型,以描述在被动攻击情形下流媒体隐密通信的安全场景,从理论上解决其分组隐藏容量的不确定性和机密信息的不完整性等关键性问题。鉴于使用流媒体隐写术实现VoIP隐密通信,该模型用随机过程对VoIP隐密通信的信息源进行建模,通过假设检验理论(Theory of hypothesis testing)对敌手的检测性能进行分析评估,建立一种高精度的离散预测模型,模拟流媒体隐密通信中有效载荷的时变特征。(2)针对加密密钥的安全问题,详细探讨了流媒体隐写术与隐密通信领域中基于硬件熵源的真随机密钥生成。研究了在流媒体隐密通信中,利用硬件熵源产生的真随机数作为AES-128加密算法的密钥,以保证其保护的数据绝对安全。安全性分析和Mann-Whitney-Wilcoxon测试表明,由真随机数发生器产生的密钥,以CPU的读取时间戳计数器(the Read Time Stamp Counter)为熵源,可有效抵御恶意攻击。提出了一种新颖的数据嵌入间隔选择算法,使用从逻辑混沌图(Logistic Chaotic Map)生成的随机序列随机选择VoIP流中的数据嵌入位置,提高流媒体隐密通信中数据嵌入过程的复杂度和机密性。(3)针对VoIP隐密通信过程中的密钥分配问题及流媒体“丢包”特征,设计了一个高效、用于安全通信认证的单向密码累加器。在此基础上,提出了一个基于动态密钥更新和传输的流媒体隐写算法,该算法将单向密码累加器集成到动态密钥交换中,以提供动态、安全、实时的密钥交换,用于VoIP流媒体隐密通信,解决了其通信过程中机密信息不完整性问题。此动态密钥分配算法可以保护数据通信免受网络攻击,包括威胁到大多已知隐写算法的中间人攻击。依据数学离散对数问题和t-test检验的隐写分析结果,该算法的优势在于其在公共信道上的密钥分配具有高度可靠性。通过安全性分析、隐写分析、非参数统计测试、性能和鲁棒性评估,检验了基于硬件熵源真随机数和动态密钥更新和传输的流媒体隐密通信算法的有效性。以可扩展的VoIP隐密通信系统为实验平台,针对不同的数据嵌入位置、嵌入信息长度和流媒体隐藏容量和速率,进行了一系列VoIP流媒体隐密通信研究。结果表明,该隐密通信算法在语音质量、信号失真和不可感知性等方面对实时VoIP通信几乎没有影响。在VoIP流媒体中使用该隐密通信算法嵌入机密信息后,其语音通信质量指数PESQ的平均值为4.21,接近原始VoIP语音质量,其平均信噪比SNR值为44.87,符合VoIP通信国际标准。与其他相关算法相比,本文提出的隐密通信算法平均隐藏容量高达796比特/秒,与其它隐写算法相当,但在解决VoIP隐密通信相关的安全问题方面更有效。
崔小舟[9](2020)在《无线光通信轨道角动量技术若干关键问题研究》文中认为随着信息社会的不断发展,人们对大容量信息传输的需求与日俱增。无线光通信(Wireless Optical Communications,WOC)由于同时具有微波通信和光纤通信的优势,在进行高速通信的同时不受物理介质的束缚且无需频谱申请,故在应急通信、卫星通信、对潜通信等领域得到了广泛的研究与应用。涡旋光束携带的轨道角动量(Oribital Angular Momentum,OAM)模式间相互正交且模式数在理论上可取任意值;其作为新型的复用技术和高阶编解码技术,可以大幅提高WOC的信道容量和频谱利用率,已得到研究人员的广泛关注。然而,无线信道(如大气信道、水下信道)会破坏涡旋光束携带的OAM模式的正交性,导致模式间串扰。为了研究OAM在无线信道中的变化规律及OAM通信系统所受的影响,本论文将针对OAM技术在典型无线信道中的若干理论与应用,进行相关的理论推导、仿真分析和实验研究。下面对本论文的主要内容进行阐述:(1)针对弱大气湍流、弱海洋湍流信道中的OAM谱表达式较为繁琐的问题,提出针对径向指数为0 的拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)光束OAM谱表达式的简化方法;推导弱大气湍流、弱海洋湍流信道中OAM谱的简化表达式,并研究其准确性规律。研究表明,在大多数情况下,简化表达式与原始表达式误差小于1%;OAM态越大、湍流强度越小,简化公式准确度越高。提出利用中间宗量x作为中间量的思路,使用简化表达式对OAM谱的变化规律进行解析分析:以弱大气湍流为例,解析分析了OAM态越大、湍流强度越大、传输距离越长、波长越短等因素导致OAM谱弥散程度越大的现象。同时,针对海洋湍流信道的特点,分析了 OAM谱弥散程度随盐度-温度平衡数、均方温度耗散率、动能耗散率等参数的变化规律。本项工作提出的简化公式较原始公式而言消去了无穷积分等复杂形式,计算量大大简化;且该公式中各变量关系较清晰,方便进行理论解析分析。(2)将弱湍流条件拓展至中强湍流条件下,推导中强陆地性大气湍流、海洋性大气湍流中LG光束的OAM谱表达式;推导中强陆地性大气湍流、海洋性大气湍流下LG光束OAM谱的简化表达式,验证其准确性。研究表明,在OAM模式较小时,简化表达式误差小于10%;在OAM模式较大时,简化表达式误差小于2%;在中强陆地性大气湍流情况下准确率随OAM态的增大而增大,但与湍流强度关系较小。解析分析OAM谱在中强陆地性大气湍流、海洋性大气湍流下随湍流强度、传输距离、OAM态、波长等参数的变化规律。(3)针对涡旋光束角向倾斜导致OAM模式弥散的问题进行研究;建立角向倾斜下的LG光束模型,推导角向倾斜下LG光束的OAM谱表达式;推导角向倾斜下的OAM谱的简化表达式并验证其准确性;研究了 OAM谱随偏移角度的变化规律,得到了发射OAM态及其串扰模式探测概率随角向偏移角度的波动规律;基于简化的表达式推导角向倾斜下OAM复用系统的误码率和信道容量表达式;基于误码率表达式推导在一定的误码率条件下角向倾斜容限表达式并验证:研究表明,发射态OAM越大、传输距离越长,角向偏移容限越小。本项工作提供了计算角向偏移下LG光束OAM谱的方法与理论依据。(4)不同于大气信道,水下信道对传输的涡旋光束的OAM模式干扰更为强烈。卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)在图像识别上对噪声等鲁棒性较高。本文针对中短距离水下无线光通信情景,提出在水下信道中使用CNN-OAM模式分类器对OAM叠加光束光强编码图样进行识别的方案。本文对该方案在海洋湍流信道中的识别率、鲁棒性等性能指标进行仿真研究;研究表明,该方案在中短距离海洋湍流信道中对OAM叠加态光强图样拥有较高的识别率;且该方案与传统共轭模OAM解法相比正确率显着提高。同时,本文在光学平台上对短距离人工模拟海水信道和短距离模拟海洋湍流信道中CNN-OAM模式分类器的可行性进行实验研究和性能分析;实验研究了短距离清澈海水、浑浊海水、模拟海洋湍流中CNN-OAM对16个OAM叠加态的不同性能变化规律;论文研究不同的OAM模式集合、OAM叠加态类型、OAM模式间隔、编码阶数等因素对识别率的影响;提出提高识别率的几种方法。(5)本文提出基于OAM编解码的逆向调制方案以提高逆向调制系统的编码阶数,并将该方案与CNN-OAM模式探测方法相结合,研究该方案在水下信道中的应用。本文利用随机相位屏的方法,仿真研究了该方案在数十米的海洋湍流信道中的识别率性能并进行图像传输模拟实验。同时,本论文在实验室光学平台上对该方案在短距离人工模拟海水和人工模拟海洋湍流信道中的可行性进行初步验证并研究其识别率性能的规律。本项工作首次提出了 OAM高阶编解码的逆向调制方案思路,为水下潜航器、水下传感器信息采集等收发端不对称的通信情景提供新的思路。
张建佳[10](2020)在《基于空间分集的FSO/CDMA系统性能研究》文中研究指明人们在过去的几年对自由空间光(Free Space Optical,FSO)通信做了大量的研究,主要是因为其潜在的巨大传输容量远高于无线射频技术所提供的容量。然而一方面大气湍流引起的衰落(通常称为闪烁)和强路径损耗会限制FSO系统的传输可靠性,而空间分集因其高分集增益、易于实现、能够有效地对抗多径衰落的影响得到了广泛应用。另一方面由于无线信道的开放性,FSO系统面临安全隐患。而数据层算法加密技术容易被破解,混沌光保密通信技术对硬件的要求过高,量子光通信技术的传输速率低下,因此光码分多址技术(Optical Code Division Multiple Access,OCDMA)被认为是一种提高物理层安全性的良好候选方案。因此本文将空间分集技术与OCDMA技术应用于FSO通信系统中,从理论和实验上评估系统的可靠性与物理层安全性。研究工作主要如下:1)基于Gamma-Gamma分布建立了一种新的准同步空间分集FSO/CDMA搭线信道模型。考虑大气湍流、大气衰减、多址干扰、热噪声、散粒噪声、背景光噪声等因素对搭线信道模型的影响,理论分析了该系统的误码率性能,并采用保密容量以及截获概率作为安全性评估指标分析了其物理层安全性能。从信息论的角度出发,推导出搭线信道模型的截获概率的封闭表达式,定量分析了传输距离、传输功率和窃听位置对搭线信道模型可靠性和安全性的影响。对比了空间分集系统与未分集系统的合法用户误码率,还比较了准同步与非准同步搭线信道系统的可靠性以及安全性,从而得出准同步空间分集FSO/CDMA系统可以同时提高系统的可靠性和安全性的结论。此外,本文还利用Optisystem光学仿真软件对该FSO/CDMA搭线信道模型进行模拟。2)建立并验证了10Gb/s的单用户与双用户的空间分集FSO/CDMA搭线信道实验系统,采用基于波长选择开关(Wavelength Selection Switch,WSS)和光纤延时线(Optical Delay Line,ODL)的二维可重构光编解码器来实现实验系统的光编解码。在单用户系统实验中,首先测量了采用空间分集技术与未分集情况下的合法用户误码率,并观察解码眼图,证明了空间分集技术能提高FSO系统的可靠性。其次测量了单用户条件下编码系统与未编码系统的窃听者误码率及其眼图,通过比较得出,经过OCDMA编码后系统的物理层安全性得到了提高。在双用户系统实验中,首先测量了不同空间分集以及不同湍流情况下两个合法用户的误码率,证明了合法用户可以恢复出原始信号,实现了可靠传输,增加了系统的传输容量。观察了编码后波形以及解码眼图,表明双用户情况下窃听者无法直接通过能量检测恢复出原始信号。其次测量了单用户与双用户在相同条件下各自的窃听者眼图与误码率,证明双用户FSO/CDMA搭线信道系统的物理层安全性得到了提高。
二、低成本综合接收解码器的设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、低成本综合接收解码器的设计(论文提纲范文)
(1)HDLC协议并行解码器的实现与验证(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 HDLC协议实现方式 |
1.4 论文研究内容 |
第2章 设计方法与关键技术 |
2.1 FPGA简介 |
2.1.1 FPGA器件的原理 |
2.1.2 FPGA器件上应用开发流程 |
2.2 硬件描述语言 |
2.3 HDLC解码器电路开发流程 |
2.4 解码器电路开发的软件平台 |
2.5 硬件平台和器件选型 |
2.6 并行CRC算法的优化 |
2.7 本章小结 |
第3章 HDLC协议解码器的硬件设计 |
3.1 HDLC控制器功能分析 |
3.2 HDLC解码器的实现的主要功能 |
3.3 HDLC解码器的接口信号 |
3.4 HDLC并行解码器的顶层设计 |
3.4.1 并行搜帧模块设计 |
3.4.2 解封装模块设计 |
3.4.3 并行CRC校验模块设计 |
3.5 逻辑综合 |
3.6 本章小结 |
第4章 验证平台搭建与仿真分析 |
4.1 现代IC前端的工作流程 |
4.2 传统UVM验证框架 |
4.3 基于system verilog实现验证 |
4.4 程序的固化下载 |
4.5 存储SD卡 |
4.6 Modelsim波形仿真结果与分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)基于视觉和信道状态信息的双模态情感识别研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基于面部表情的情感识别研究现状 |
1.2.2 基于姿态的情感识别研究现状 |
1.2.3 基于多模态的情感识别研究现状 |
1.3 研究内容与文章的结构安排 |
第二章 情感识别与信道状态信息理论及技术 |
2.1 情感识别理论与技术 |
2.1.1 情感理论 |
2.1.2 情感识别定义 |
2.1.3 情感数据集 |
2.1.4 多模态情感识别融合技术 |
2.2 信道状态信息相关理论知识 |
2.2.1 Wi-Fi信号传播原理 |
2.2.2 基于信道状态信息的研究工作 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于决策层融合的双模态情感识别系统 |
3.1 系统总体设计 |
3.2 实验设备与实验设置 |
3.2.1 实验设备 |
3.2.2 实验设置 |
3.3 视觉-信道状态信息情感数据集 |
3.4 基于信道状态信息的姿态数据采集与预处理 |
3.4.1 基于莱斯因子的姿态感知增强方法 |
3.4.2 信道状态信息滤波处理 |
3.5 基于视觉的面部表情数据预处理 |
3.5.1 人脸定位与对齐 |
3.5.2 面部表情数据预训练 |
3.6 双模态情感识别分类器 |
3.6.1 基于支持向量机的姿态分类 |
3.6.2 基于神经网络的面部表情分类 |
3.7 实验结果与分析 |
3.7.1 实验结果 |
3.7.2 评估分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 基于多源学习的双模态情感识别系统 |
4.1 系统总体设计 |
4.2 数据预处理 |
4.2.1 主成分分析 |
4.2.2 离散小波变换 |
4.3 多源学习方法 |
4.4 实验结果 |
4.5 对比实验 |
4.5.1 信道状态信息增强前后对比 |
4.5.2 不同编码器设置对比 |
4.5.3 不同多模态融合方案对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 论文工作总结 |
5.2 未来工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(3)实时视频传输系统的H.264解码SOC设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本论文研究内容和章节安排 |
第2章 H.264标准与芯片设计验证方法学 |
2.1 H.264标准 |
2.1.1 视频压缩编码原理 |
2.1.2 H.264的关键功能 |
2.2 SOC设计方法学 |
2.2.1 SOC通用结构 |
2.2.2 片上总线介绍 |
2.2.3 IP设计技术 |
2.2.4 IP级验证 |
2.2.5 SOC级IP验证 |
2.3 本章小结 |
第3章 片上系统SOC及H.264加速器设计 |
3.1 片上系统SOC的总体架构 |
3.1.1 片上总线互联AXI4总线系统的搭建 |
3.1.2 DMA |
3.1.3 千兆以太网MAC控制器 |
3.1.4 DDR3C 模块 |
3.1.5 中断控制器Intc |
3.1.6 RAM模块 |
3.2 H.264加速器设计 |
3.3 本章小结 |
第4章 片上系统SOC与H.264加速器验证 |
4.1 验证平台的搭建 |
4.1.1 Testbench功能概述 |
4.1.2 TEST部分 |
4.1.3 ENV部分 |
4.1.4 BFM部分 |
4.2 DMA的验证 |
4.2.1 DMA的验证方法 |
4.2.2 DMA的验证例程 |
4.3 千兆以太网GMAC控制器验证 |
4.3.1 千兆以太网GMAC控制器的验证方法 |
4.3.2 千兆以太网GMAC控制器的验证例程 |
4.4 中断控制器INTC的验证 |
4.5 RAM模块的验证 |
4.6 H.264加速器的验证 |
4.6.1 H.264加速器的验证方法 |
4.6.2 指数哥伦布模块的验证 |
4.6.3 反变换模块的验证 |
4.6.4 H.264帧内预测的验证 |
4.6.5 H.264解码的整体验证 |
4.7 SOC系统平台的仿真验证 |
4.8 SOC系统平台的FPGA平台实现 |
4.9 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(4)基于深度学习的大规模MIMO系统信道状态信息反馈研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 5G概述 |
1.2 大规模MIMO技术与存在问题 |
1.2.1 大规模MIMO技术概述 |
1.2.2 大规模MIMO系统CSI反馈 |
1.3 基于深度学习的CSI反馈 |
1.3.1 常用的神经网络 |
1.3.2 无线信道特性 |
1.4 本文的主要工作 |
1.5 本文的章节安排 |
参考文献 |
第二章 基于双向信道相关性与深度学习的CSI反馈 |
2.1 引言 |
2.2 系统模型 |
2.3 基于双向信道相关性的CSI反馈 |
2.3.1 CSI反馈网络CsiNet介绍 |
2.3.2 双向信道相关性 |
2.3.3 DualNet-MAG |
2.3.4 DualNet-ABS |
2.3.5 性能评估 |
2.4 基于上行CSI的下行CSI预测 |
2.4.1 U2DNet |
2.4.2 部分信道参数对双向信道相关性的影响 |
2.4.3 性能评估 |
2.5 本章小节 |
参考文献 |
第三章 基于时间相关性与深度学习的CSI差分反馈 |
3.1 引言 |
3.2 系统模型 |
3.3 基于时间相关性的CSI反馈 |
3.3.1 基于循环神经网络的CSI反馈 |
3.3.2 CSI条件熵和差分反馈 |
3.4 CSI差分反馈网络DiffNet |
3.4.1 基于信道变化马尔可夫模型的CSI差分反馈 |
3.4.2 基于球面归一化的CSI反馈 |
3.4.3 CSI反馈网络增强设计 |
3.4.4 CSI差分反馈网络设计 |
3.5 模型压缩 |
3.6 性能评估 |
3.6.1 t_1时刻的性能评估 |
3.6.2 DiffNet总体性能评估 |
3.6.3 DiffNet-CNN总体性能评估 |
3.7 本章小结 |
参考文献 |
第四章 维度压缩与码字量化联合优化的CSI反馈 |
4.1 引言 |
4.2 系统模型 |
4.3 低比特量化的CSI反馈 |
4.4 端到端的CSI压缩反馈框架CQNet |
4.4.1 维度压缩与码字量化联合优化设计 |
4.4.2 幅度自适应相位量化设计 |
4.5 性能评估 |
4.5.1 CSI重构性能评估 |
4.5.2 鲁棒性评估 |
4.5.3 不同模块带来的重构增益评估 |
4.5.4 量化模块性能评估 |
4.5.5 相位量化性能评估 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 基于深度展开的CSI反馈 |
5.1 引言 |
5.2 系统模型 |
5.3 基于深度展开的CSI反馈网络设计 |
5.3.1 ISTA算法介绍 |
5.3.2 ISTA算法的深度展开 |
5.3.3 TMM-ISTANet+ |
5.4 性能评估 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 论文总结及展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 下一步工作展望 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(5)基于跨层设计的边缘网络通信性能优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究问题 |
1.3 本文工作 |
1.3.1 基于自适应纠错的接入能力增强技术 |
1.3.2 基于射频-基带协作的并发通信优化技术 |
1.3.3 基于叠加射频信号的智能计算加速技术 |
1.4 论文结构安排 |
第二章 相关工作 |
2.1 边缘网络的相关标准 |
2.1.1 无线局域网 |
2.1.2 第五代蜂窝网 |
2.2 802.11 的扩展方案 |
2.2.1 面向802.11 的混合ARQ机制 |
2.2.2 面向802.11 的跨层FEC机制 |
2.2.3 面向802.11 的其他相关工作 |
2.2.4 无率码与802.11 |
2.3 多用户检测 |
2.3.1 面向MUD问题的常规解决方案 |
2.3.2 面向MUD问题的和积算法的加速 |
2.4 联邦学习 |
2.4.1 量化与稀疏化 |
2.4.2 无线电计算与联邦学习 |
第三章 基于自适应纠错的接入能力增强技术 |
3.1 引言 |
3.2 相关工作 |
3.3 Rateless802.11 设计 |
3.3.1 802.11 MPDU错误来源分析 |
3.3.2 Rateless802.11 核心概况 |
3.3.3 Rateless802.11 发送流程 |
3.3.4 Rateless802.11 接收流程 |
3.4 Rateless802.11 链路控制与编码流程 |
3.4.1 链路控制 |
3.4.2 负载编码流程 |
3.4.3 元数据编码流程 |
3.5 Rateless802.11 加扰器种子保护机制 |
3.5.1 802.11 设备加扰流程 |
3.5.2 加扰器种子保护序列 |
3.5.3 常规设置下的加扰器种子恢复 |
3.5.4 进阶设置下的加扰器种子恢复 |
3.6 Rateless802.11 解码流程 |
3.6.1 面向LTConv的 IntBP解码器机制 |
3.6.2 面向LTConv的 IntBP解码器执行流程 |
3.6.3 面向LTRepConv的 IntBP解码器执行流程 |
3.6.4 面向LTConv的 IntBP解码器增量式执行流程 |
3.7 复杂度分析 |
3.7.1 发送流程复杂度 |
3.7.2 接收流程复杂度 |
3.7.3 时延分析 |
3.8 性能评估 |
3.8.1 基础设置 |
3.8.2 基于数值仿真的性能评估 |
3.8.3 基于真实基带信号数据的性能评估 |
3.8.4 采用LDPC码为信道编码的802.11 标准的扩展 |
3.9 本章小节 |
第四章 基于射频-基带协作的并发通信优化技术 |
4.1 引言 |
4.2 相关工作 |
4.3 系统模型与问题建模 |
4.3.1 系统模型 |
4.3.2 MUD问题建模 |
4.4 毫米波段m MTC场景中MUD问题的特性 |
4.4.1 病态MUD信道增益矩阵导致的性能下降 |
4.4.2 共用码簿导致的性能下降 |
4.5 BstSumProd方案的动机与概览 |
4.5.1 因子图短环以及和积算法的收敛性 |
4.5.2 BstSumProd方案总览 |
4.6 基于节点分割技术消除因子图短环 |
4.6.1 角度域MUD问题 |
4.6.2 冲突图 |
4.6.3 节点分割流程 |
4.6.4 2D天线阵列的扩展 |
4.7 基于节点合并技术消除因子图短环 |
4.7.1 NCON问题 |
4.7.2 VCON问题的难度 |
4.7.3 启发式节点合并方法 |
4.8 解码流程 |
4.8.1 基于消息传递的解码流程 |
4.8.2 基于动态规划的PMF近似方法 |
4.8.3 BstSumProd复杂度分析 |
4.9 性能评估 |
4.9.1 实验设置 |
4.9.2 空间一致模式及非一致模式 |
4.9.3 解码性能比较 |
4.10 本章小节 |
第五章 基于叠加射频信号的智能计算加速技术 |
5.1 引言 |
5.2 相关工作 |
5.3 工作动机 |
5.4 系统模型 |
5.4.1 联邦学习的模型 |
5.4.2 上行链路MU-MIMO信道模型 |
5.5 PhyArith方案总览 |
5.6 PhyArith的编码流程 |
5.6.1 信源编码 |
5.6.2 FCS |
5.6.3 信道编码 |
5.6.4 与商用802.11 设备的兼容性 |
5.7 PhyArith的解码流程 |
5.7.1 因子图的构建 |
5.7.2 源字之和的解码 |
5.7.3 源字之和的校验 |
5.7.4 模型更新向量数据块之和的恢复 |
5.8 采用稀疏化压缩技术的PhyArith方案 |
5.8.1 客户端处理流程 |
5.8.2 服务器端处理流程 |
5.9 性能评估 |
5.9.1 实验设置 |
5.9.2 模型更新聚合失败的比率 |
5.9.3 LeNet-5 的测试精度 |
5.10 本章小节 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 未来展望 |
致谢 |
附录A 附录 |
A.1 和积算法 |
A.2 面向MUD问题的和积算法 |
A.3 英文缩写对照表 |
参考文献 |
简历与科研成果 |
(6)OCDMA-PON系统中地址码编码方案及其性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.3 本论文的主要创新点 |
1.4 本论文的结构安排 |
2 OCDMA-PON系统及其关键技术 |
2.1 PON技术介绍 |
2.2 OCDMA-PON介绍 |
2.3 OCDMA-PON关键技术 |
2.4 本章小结 |
3 OCDMA-PON中频谱幅度编码(SAC)方案的研究 |
3.1 概述 |
3.2 DW-MD码的设计及性能分析 |
3.3 对比采用DW-MD与MD码的系统仿真 |
3.4 本章小结 |
4 OCDMA-PON中变码重地址码编码方案的研究 |
4.1 概述 |
4.2 变重DW-MD码的设计及性能分析 |
4.3 从检测技术角度提出的多QoS方案 |
4.4 两种多QoS方案的系统仿真 |
4.5 本章小结 |
5 OCDMA-PON中二维频谱/空间编码方案的研究 |
5.1 概述 |
5.2 固定码重和变码重二维DW-MD码的设计及性能分析 |
5.3 二维变重系统的仿真与结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据 |
(7)基于光信号的激光熔覆质量在线监测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 激光熔覆在线监测技术研究现状 |
1.2.1 图像信号 |
1.2.2 温度信号 |
1.2.3 声信号 |
1.2.4 光信号 |
1.3 课题研究主要内容 |
第二章 低成本监测的硬件系统设计 |
2.1 引言 |
2.2 光信号监测原理 |
2.3 激光增材制造系统 |
2.4 光电传感系统 |
2.4.1 光学元器件的选择 |
2.4.2 放大电路设计 |
2.4.3 封装探筒设计 |
2.5 数据采集系统 |
2.6 本章小结 |
第三章 远程质量监控的软件系统研发 |
3.1 引言 |
3.2 技术基础 |
3.2.1 图形界面库的选择 |
3.2.2 通信方式的选择 |
3.2.3 网络架构选择 |
3.3 编解码器设计 |
3.3.1 自定义通信协议 |
3.3.2 编码与解码 |
3.4 监控端软件设计 |
3.4.1 界面设计 |
3.4.2 数据采集模块 |
3.4.3 格式转换模块 |
3.4.4 数据分析模块 |
3.4.5 网络传输模块 |
3.5 服务器端软件设计 |
3.6 客户端软件设计 |
3.7 本章小结 |
第四章 熔覆质量与光信号关系的试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 工艺参数的影响 |
4.2.1 激光功率 |
4.2.2 扫描速度 |
4.2.3 送粉率 |
4.3 熔覆工况的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 激光熔覆监测系统的应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 系统运行效果 |
5.2.1 常规熔覆条件下的检测 |
5.2.2 异常工况条件下的检测 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(8)基于熵随机的网络流媒体动态隐密通信研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 信息隐藏技术概述 |
1.2.1 信息隐藏定义及应用 |
1.2.2 信息隐藏技术的分类与研究现状 |
1.3 VoIP流媒体隐密通信研究现状 |
1.3.1 隐藏算法研究 |
1.3.2 随机密钥生成研究 |
1.3.3 隐密通信密钥分配研究 |
1.4 存在问题与难点 |
1.4.1 理论模型问题 |
1.4.2 随机密钥生成问题 |
1.4.3 容量不确定性问题 |
1.4.4 机密信息不完整性问题 |
1.5 本文组织结构 |
1.5.1 本文研究内容及创新点 |
1.5.2 本文组织结构 |
第二章 VoIP流媒体数据通信技术与安全 |
2.1 VoIP基本原理及主要特点 |
2.2 VoIP系统组成 |
2.2.1 终端用户设备 |
2.2.2 网络组件 |
2.2.3 呼叫处理器 |
2.2.4 网关 |
2.2.5 协议 |
2.3 VoIP通信原理及关键技术 |
2.3.1 VoIP通信原理 |
2.3.2 尽力而为服务的局限性 |
2.3.3 VoIP关键技术 |
2.4 VoIP安全性分析 |
2.4.1 VoIP组件的安全性分析 |
2.4.2 VoIP通信的安全问题 |
2.5 本章小结 |
第三章 隐写术与VoIP隐密通信 |
3.1 隐写术系统构成 |
3.1.1 原始载体 |
3.1.2 秘密信息 |
3.1.3 嵌入过程 |
3.1.4 含隐载体 |
3.1.5 隐写密钥 |
3.1.6 提取过程 |
3.2 隐写术的分类 |
3.2.1 根据载体类型分类 |
3.2.2 根据嵌入域分类 |
3.2.3 基于提取/检测条件分类 |
3.2.4 其他分类 |
3.3 基于隐写术的VoIP隐密通信 |
3.4 VoIP隐密通信系统性能评估 |
3.4.1 不可检测性 |
3.4.2 不可感知性 |
3.4.3 安全性 |
3.4.4 隐写容量 |
3.4.5 鲁棒性 |
3.5 VoIP隐密通信面临的攻击 |
3.6 本章小结 |
第四章 VoIP隐密通信理论建模及安全分析 |
4.1 VoIP隐密通信的信息理论模型 |
4.1.1 Cachin隐写信息理论模型及其安全性定义 |
4.1.2 VoIP隐密通信理论建模及安全性证明 |
4.2 VoIP隐密通信算法设计 |
4.2.1 加密算法 |
4.2.2 数据嵌入算法 |
4.2.3 数据提取算法 |
4.3 VoIP隐密通信系统构建 |
4.3.1 VoIP通信模块 |
4.3.2 密钥生成及分配模块 |
4.3.3 数据嵌入及提取模块 |
4.4 VoIP隐密通信实验平台搭建 |
4.4.1 性能测试 |
4.4.2 评估指标 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于熵随机和混沌映射随机的VoIP隐密通信 |
5.1 基于硬件熵源和混沌映射的实时VoIP隐密通信设计 |
5.1.1 VoIP通信 |
5.1.2 基于硬件熵源的真随机密钥生成 |
5.1.3 基于混沌映射的VoIP隐密通信嵌入位置选择 |
5.1.4 秘密信息的嵌入与提取 |
5.2 实验设置 |
5.2.1 实验测量性能指标 |
5.2.2 实验平台搭建 |
5.2.3 信号质量测量 |
5.2.4 语音质量测量 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 实验测量结果 |
5.3.2 不可检测性分析 |
5.3.3 算法性能比较 |
5.3.4 安全性分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于单向累积密钥分配的动态VoIP隐密通信 |
6.1 基于动态密钥分配的VoIP隐密通信系统 |
6.1.1 VoIP隐密通信的密钥分配问题 |
6.1.2 基于动态密钥分配的VoIP隐密通信模型 |
6.2 基于单向累积密钥分配的动态VoIP隐密通信设计 |
6.2.1 基于单向累积的密钥分配 |
6.2.2 秘密信息的嵌入 |
6.2.3 秘密信息的提取 |
6.3 安全性分析 |
6.3.1 通信方认证 |
6.3.2 中间人攻击 |
6.3.3 敌手攻击 |
6.4 实验结果与分析 |
6.4.1 不可感知性及鲁棒性分析 |
6.4.2 嵌入间隔影响分析 |
6.4.3 隐藏信息大小影响分析 |
6.4.4 统计不可检测性分析 |
6.4.5 算法性能比较 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究成果与创新 |
7.2 研究局限性 |
7.3 未来研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)无线光通信轨道角动量技术若干关键问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 传统无线光通信 |
1.2.2 大气光通信中OAM技术 |
1.2.3 水下光通信中OAM技术 |
1.3 论文主要内容及框架 |
1.4 论文创新点 |
第二章 无线信道中涡旋光束的传输理论 |
2.1 引言 |
2.2 典型无线信道概述 |
2.2.1 湍流形成过程 |
2.2.2 大气湍流信道 |
2.2.3 海洋湍流信道 |
2.2.4 水下衰减信道 |
2.3 涡旋光束及轨道角动量技术 |
2.3.1 典型涡旋光束 |
2.3.2 涡旋光束的产生与检测 |
2.3.3 轨道角动量复用及编解码技术 |
2.4 涡旋光束在湍流信道中的传输 |
2.4.1 随机波动方程及其近似求解方法 |
2.4.2 湍流信道中随机相位屏的仿真 |
2.5 本章小结 |
第三章 无线信道中涡旋光束轨道角动量弥散规律研究 |
3.1 引言 |
3.2 LG光束光场分布特点分析 |
3.3 湍流信道中OAM谱推导及弥散规律分析 |
3.3.1 大气湍流信道的OAM谱推导 |
3.3.1.1 弱大气湍流信道情况 |
3.3.1.2 中强大气湍流信道 |
3.3.1.3 大气湍流中的简化OAM谱准确性验证 |
3.3.1.4 大气湍流中的OAM谱变化规律分析 |
3.3.2 海洋性大气湍流信道的OAM谱 |
3.3.2.1 海洋性大气湍流信道的OAM谱推导 |
3.3.2.2 海洋性大气湍流信道的OAM谱分析 |
3.3.3 海洋湍流信道的OAM谱分析 |
3.4 光束偏移对OAM模式弥散的影响 |
3.4.1 偏移模型建立与分析 |
3.4.2 角向倾斜下OAM谱表达式推导与分析 |
3.4.3 角向倾斜下OAM复用系统误码率性能及容限分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 水下信道中基于机器学习的轨道角动量态检测方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 卷积神经网络及OAM态检测方法 |
4.2.1 卷积神经网络架构 |
4.2.2 OAM叠加态光强分布特性 |
4.2.3 基于CNN的OAM模式分类器 |
4.3 海洋湍流信道中CNN-OAM检测性能分析 |
4.3.1 仿真系统架构 |
4.3.2 仿真性能分析 |
4.4 水下信道CNN-OAM检测实验研究 |
4.4.1 实验整体设计及实验基础 |
4.4.2 实验结果分析 |
4.4.3 实验小结 |
4.5 本章小结 |
第五章 水下信道中基于轨道角动量编码的逆向调制方案设计与研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于CNN-OAM模式分类器的OAM编解码的逆向调制方案 |
5.2.1 传统逆向调制方案基本原理 |
5.2.2 基于CNN-OAM模式分类器的OAM编解码的逆向调制方案 |
5.3 基于OAM编解码的单工逆向调制方案性能仿真分析 |
5.4 基于CNN-OAM的单工逆向调制方案实验初步验证 |
5.4.1 实验设计 |
5.4.2 实验结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间取得的研究成果 |
(10)基于空间分集的FSO/CDMA系统性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 OCDMA技术发展及研究现状 |
1.3 FSO系统研究现状 |
1.4 FSO/CDMA系统研究现状 |
1.5 论文的结构安排 |
第2章 FSO/CDMA系统及其物理层安全 |
2.1 OCDMA系统介绍 |
2.2 FSO系统及空间分集技术介绍 |
2.2.1 FSO系统介绍 |
2.2.2 大气信道中的空间分集技术 |
2.3 FSO/CDMA通信系统介绍 |
2.4 OCDMA与 FSO系统的安全性评估 |
2.4.1 OCDMA系统的安全性分析 |
2.4.2 FSO系统的安全性分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于空间分集的FSO/CDMA搭线信道的性能分析 |
3.1 引言 |
3.2 基于空间分集的准同步FSO/CDMA搭线信道 |
3.3 性能分析 |
3.4 数值计算及分析 |
3.5 Optisystem仿真 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于空间分集的FSO/CDMA搭线信道性能的实验验证 |
4.1 单用户FSO/CDMA系统实验 |
4.1.1 引言 |
4.1.2 单用户系统实验模型 |
4.1.3 单用户系统可靠性能分析 |
4.1.4 单用户系统的物理层安全性分析 |
4.2 双用户FSO/CDMA系统实验 |
4.2.1 引言 |
4.2.2 双用户系统实验模型 |
4.2.3 双用户系统可靠性能分析 |
4.2.4 双用户系统物理层安全性分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
学位论文答辩委员会决议书 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、低成本综合接收解码器的设计(论文参考文献)
- [1]HDLC协议并行解码器的实现与验证[D]. 钱勇. 武汉大学, 2021(12)
- [2]基于视觉和信道状态信息的双模态情感识别研究[D]. 程肯. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]实时视频传输系统的H.264解码SOC设计[D]. 张思韵. 吉林大学, 2020(03)
- [4]基于深度学习的大规模MIMO系统信道状态信息反馈研究[D]. 刘振宇. 北京邮电大学, 2020(01)
- [5]基于跨层设计的边缘网络通信性能优化[D]. 黄涛. 南京大学, 2020(12)
- [6]OCDMA-PON系统中地址码编码方案及其性能的研究[D]. 李翔. 山东科技大学, 2020(06)
- [7]基于光信号的激光熔覆质量在线监测技术研究[D]. 杨鹏. 东南大学, 2020(01)
- [8]基于熵随机的网络流媒体动态隐密通信研究[D]. 彭景惠. 中国地质大学, 2020(03)
- [9]无线光通信轨道角动量技术若干关键问题研究[D]. 崔小舟. 北京邮电大学, 2020
- [10]基于空间分集的FSO/CDMA系统性能研究[D]. 张建佳. 深圳大学, 2020