水波干扰下无线通信网络优化方法仿真

无线传感网络通信优化仿真分析摘要在无线传感网络的设计运行过程中，选择合理的通信方式对于整个网络的工作效率的提升具有非常重要的作用，在传统的通信方式构建方法中，无法满足具有较大数量离群节点的无线传感网络的通信需求，本文就在对传统的节点计算方式进行简单分析的基础上，提出了相关的无线传感网络通信优化计算方法，对于整个网络的通信效率的提升都具有积极的作用。

【关键词】无线传感网络通信优化仿真分析随着各项先进技术的发展与广泛应用，无线传感网络已经在各行各业都取得了广泛的应用，良好的通信方式是无线传感网络工作过程中最为重要的内容，这就需要对无线传感网络的工作特点进行详细的分析，并在此基础上建立其有效的路由协议，这对于无线传感网络的高效运行具有非常重要的作用，在其通信方式优化分析的过程中，传统的节点选择算法难以实现复杂网络的通信优化，使得相关的通信协议不能很好的满足实际需求，本文就在此基础上对其通信优化仿真进行简单分析。

1 无线传感网络工作过程中的通信原理在无线传感网络的通信过程中，其主要的通信基础是节点之间的相互通信，对其通信原理进行简单分析，假定相关的无线传感网络中具有数量为P的传感器节点，所有节点在整个无线传感网络中是均匀分布的，假设其整个覆盖区域可以看做是一个正方形，并设定其边长值为b，该无线传感网络中具有一个处于其覆盖范围之外的基站，网络中的所有节点的位置都是固定不变的，那么所有节点都具有大致相等的能量，依据实际的需求，可以对节点的通信覆盖半径进行适当的调整，那么在其通信工作中，其总的能量消耗值可以采用以下的计算公式来进行计算：在无线传感网络的通信优化工作，判断簇头节点，并对其阀值进行计算是非常必要的工作，在实际的应用当中，簇头节点的判断标准是：利用传感节点进行数值的随机生成，如果所生成的数值比阀值要小，那么相对应的节点就是簇头节点，在对簇头节点的阀值进行计算时，采用下式来进行计算：上式中，l表示的含义是：网络中的簇的数目；q表示的含义是：簇头节点在无线传感网络中所占比例；p表示的含义是：无线传感网络中传感节点的数量值。

浅谈无线通信网络优化的流程及方法
张兴权;张海勇
【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》
【年(卷),期】2011(000)013
【摘要】About wireless communication network from the start,and then analyzes wireless network optimization process,including data collection, data analysis,optimization of program development,network parameter adjustment,the conclusion that the optimization meth%本文从简介无线通信网络入手，进而分析无线通信网络优化的流程，包括数据采集、数据分析、优化方案制定、网络参数调整问题，最后得出其优化的方法，希望本文的阐述能够为无线通信网络降低运营成本，实现优质的服务做出贡献。

【总页数】1页(P100-100)
【作者】张兴权;张海勇
【作者单位】陕西众森通信实业发展有限公司,西安710065;新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
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3.浅谈GSM无线通信技术的网络优化措施 [J], 郭秀锐;郝君红
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5.无线通信网络优化的流程及方法 [J], 李维鹏
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通信网络技术Telecom Power Technology卫星船舶基站水面基站水下汇聚节点有线信道无线电信道陆地水声信道水下节点AUV陆地基站 （b ）分布式网络簇头节点成员节点 （c ）分层式网络图1　UWSNs 的网络结构2.2　水下无线通信网络可能受到的安全威胁27346图2　水下无线通信系统中：1代表水下；2代表水面锚点器；层水下锚点器；4代表第2层水下锚点器；层水下锚点器；6代表海床。

3.2　水下无线通信装置水下通信技术是制约水下探测、水下通信网络系统发展的瓶颈。

在海水中，电介质水会影响高频电磁波信息的传输，导致高频电磁波信号不能在数据通信得到有效应用。

在水下，因为电介质水会影响到高频电磁波信号，进而使高频电磁波信息号产生涡流损屏蔽效应，衰减情况逐渐加速。

现阶段，反射等问题会使激光通信技术很难应用在水下通信中，可行的技术研发方案是声信号水下通信技术。

但是当前的通信装置需定期更换电池，以保障通信装置得到稳定运行。

在更换电池时，需对通信装置进行拆卸安 2023年４月25日第40卷第８期·　１４７　·装，在水下采取这种作业方式不仅会造成时间、人力资源浪费，还很容易导致装置内部受损或者进水情况发生。

为实现上述目的，提供如图3所示的技术方案。

3124510891176图3　水下无线通信装置图3中：1代表底座；2代表通信机构；3代表若干插钉；4代表仿生石；5代表支柱；6代表电机；7代支撑板；8代表太阳能板；9代表工作腔；10代表电线；11代表气缸。

3.3　抗恶意干扰技术及攻击种类3.3.1　UWSNs 的物理层抗干扰技术在物理层抗干扰应用中，水声信道的特性使得常规的抗干扰技术，如跳频扩频、直接序列扩频无法直接移用到UWSNs 上进行抗干扰。

在无线电通信中，利用博弈论与强化学习等手段可以有效躲避干扰器的干扰。

强化学习可以在没有先验知识的情况下，智能体通过不断试错，获取奖励来得到当前最佳动作，并通过整个未来奖励的最大和来获得每个阶段的动作。

一种水声信道仿真设计方法【摘要】本文提出了一种通过改变脉冲响应估算时间从而进行水声信道仿真（EUAC）的方法，该方法不需要海上试验就能对任一特定信号的通信方案进行信道输出估计，因此节省了时间和资源。

这种方法首先需要进行一组海上试验。

在每一次试验中，发送特定的窄带自相关信号，然后记录它们的响应，这样可以得到真实信道的冲激响应、多普勒漂移和相移的估计。

应用这组海试结果建立一个EUAC数据库，该数据库将有助于在不经过海上试验的条件下对各种通信方法的性能进行评估。

【关键词】水声信道;数学模型;仿真1.引言本文描述了一种测量和仿真水声信道的方法，该方法能够用来建立一个仿真信道数据库。

研究发现，特定信号的仿真信道响应（ECR）与真实信道响应具有典型的高相关性（大于80%）。

适合测量信道冲激响应的波形，其自相关函数几乎接近一个脉冲。

这意味着所使用的测试信号应具有尽可能宽的带宽。

为了增加测试信号波形的功率，并使其超过极短单脉冲功率，需要用到一个带有高时间带宽积的信号波形。

对于特定信号的水声信道仿真（EUAC），我们假定信道是线性时不变（LTI）系统，因此，在信道冲激响应评估前，应对所有信道的非线性和时变特征进行单独评估和修正。

随后，这些特征将被加入到仿真信号。

本论文提出的信道仿真方法包括两个阶段：（1）冲激响应和信道特征评估，仿真处理和数据库建立。

（2）挑选及核查被仿真信道，在精选的仿真信道和在任何想要的信噪比的噪声条件下发射一个特定信号。

2.水声信道的特征水下声信道是具有时变、频率选择性、空间不相关特征的加性有色高斯噪声信道，对特定频率和距离的声波具有较强的吸收，加之多途现象，从而导致信号衰减。

水声信道的特征在以下分节中进行描述。

2.1 多普勒频移接收机与发射机的相对运动或者介质运动（在不可忽略的流动条件下）可以改变声波通过信道的频率。

这种在载波信号中频域和时域的明显改变就叫做多普勒频移。

假设声源和观察者的相对速度（v）远小于声速（c），则被观测的声波频率[1]由下式表示：（1）这里，f表示发射频率。

水下声波通信的优化设计水下声波通信是一种广泛应用的水下通信方式，它使用声波传播信息。

然而，由于水下环境的复杂性和限制，声波通信在水下应用中面临着一些挑战。

为了克服这些挑战，需要进行优化设计。

本文将从以下三个方面进行讨论：信号处理、调制技术和信道编码。

首先，信号处理是水下声波通信优化设计的重要一环。

由于水下环境中声波的传播受到水的吸收、散射和多径效应的影响，传输的信号容易受到衰减和失真。

为了改善信号质量，可以采用如下的信号处理技术：1.自适应均衡：自适应均衡是一种通过反馈机制调整均衡滤波器系数的技术，以抵消信道引起的失真。

通过实时监测接收信号的失真情况，并根据信道特性自动调整均衡滤波器的系数，可以提高信号的恢复能力。

2.互补编码：互补编码是一种使用多个不相互独立的编码方式对信号进行编码的技术。

在水下声波通信中，可以采用两种或多种不同编码方式对同一信号进行编码，使其能够更好地抵抗信道噪声和失真。

其次，调制技术是水下声波通信优化设计的另一个重要方面。

在水下声波通信中，由于水的声学特性和水下环境的复杂性，传统的调制技术如频移键控调制（FSK）和相移键控调制（PSK）不适用。

因此，需要采用一种适合水下声波通信的特殊调制技术，如：1.正交调制：正交调制是一种将信息信号分为实部和虚部，并将其分别调制到正交的子载波上的调制技术。

在水下声波通信中，可以采用正交调制技术，使得信号能够在受到多径效应的影响时保持较好的抗干扰性能。

2.双音频调制：双音频调制是一种通过同时发送两个不同频率的声波信号来传输信息的调制技术。

在水下声波通信中，可以利用水下环境中声波的频率特性，采用双音频调制技术来提高通信的可靠性和传输速率。

最后，信道编码是水下声波通信优化设计的另一个关键方面。

在水下声波通信中，信道的噪声和多径效应会导致传输信号的误码率增加。

为了提高通信的可靠性，可以采用如下的信道编码技术：1.前向纠错编码：前向纠错编码是一种通过在发送端添加冗余信息，并在接收端利用冗余信息进行错误检测和纠错的编码技术。

一种有效的MIMO水声通信干扰消除方案作者：林玉容来源：《电脑知识与技术》2018年第22期摘要：为了消除MIMO水声通信系统中的码间干扰和信道间干扰，提出结合正交扩频技术的自适应DFE干扰消除方案。

发送端采用正交序列对多个阵元的信号进行扩频处理，使各子信道信号相互正交。

接收端采用基于RLS自适应算法的DFE均衡器对时变水声信道进行跟踪，无须复杂的信道估计就能抑制码间干扰，并在多阵元信号处理中增加信道间干扰消除模块，进一步消除信道间干扰。

方案实现复杂度低，所需频率少，能够有效降低系统的误码率，仿真结果验证了该方案的优良性能。

关键词：MIMO水声系统；正交扩频技术；自适应DFE干扰消除中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）22-0291-031 引言随着海洋资源的开发、海洋信息的发展，高速水声通信的需求日益增加。

多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）作为一种实现高速通信的技术，在无线环境中的研究相对成熟[1-3]，将应用于5G移动通信系统中。

而在水声系统中，MIMO技术同样具有应用前景[4-5]，但水声信道多径效应严重、传播衰减强等特点限制了MIMO系统的快速发展。

针对MIMO水声信道特点，文献[6-7]中发送端将可用频带分割成6个子带并由6个阵元发送，接收端采用滤波器将各子带信号分离，从而避免信道间干扰，并通过三种均衡结构来抑制码间干扰。

系统采用空时网格码和空时分层码，算法复杂度高，且多子带占用了较宽的频带。

文献[8-10]基于垂直空时分层（Vertical Bell Labs Layered Space-Time，V-BLAST）结构进行高速水声通信系统研究，当信道多径扩展严重时，水声MIMO通信系统性能下降严重。

文献[9-10]通过将各层信号调制到彼此正交的子载波上，从而消除信道间干扰。

接收端采用基于判决反馈均衡（Decision Feedback Equalization，DFE）技术的干扰消除方法来抑制码间干扰。

编号本科生课程设计论文海面波动对无线光通信的影响及基本性能分析Influence of ocean wave on wireless optical communication and the basic performance analysis学生姓名赵长远专业光电信息工程学号120212704指导教师冷雁冰学院光电工程二〇一二年六月长春理工大学本课程设计论文毕业设计（论文）原创承诺书1．本人承诺：所呈交的毕业设计（论文）《海面波动对无线光通信的影响及基本性能分析》，是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计（论文）工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容。

2．本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出，对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。

3．在毕业设计（论文）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。

4．本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本，允许被查阅和借阅；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文），可以公布其中的全部或部分内容。

以上承诺的法律结果将完全由本人承担！作者签名：赵长远2016年 1月3日海面波动对无线光通信的影响及基本性能分析摘要: 研究了大气—水下无线光通信下行链路中海面折射对光信道和光接收的影响，采Windows 三维图形函数 Direct3D 通过图形处理器( GPU) 进行复杂的几何运算并实现光信道三维可视化，利用二维谱的海浪模型得出不同风速和风区等条件下海面的随机波动对光线簇传输路径、海底光斑和接收点光强的影响; 根据仿真所得数据对接收端积分判决电路的时间常数、光强起伏和误码率三者之间的关系进行了分析，为跨界面传输的无线光通信系统设计提供预见性的动态信道模型参考。

无线网络阴影区域优化通信方法研究与仿真随着移动通信技术的快速发展和5G时代的到来，全球移动运营商都建设了一套自己的移动网络，在中国尤其是中国移动、中国电信和中国联通，利用无线频谱资源和先进的光纤AP技术，向覆盖的区域发送无线传输信号，便于人们接入智能手机、无人机、人工智能等无线终端。

但是，由于无线网络自身的特点，比如障碍物穿透能力弱等多径衰弱的特点，这就需要采用无线网络优化技术，分析无线网络是否存在无覆盖区域，如果一旦发现就及时的调整天线信号发射角度，也可以增大天线发射功率，也可以增加天线AP等，确保无线网络数据传输的连续性和良好性。

文章对无线网络阴影区域优化通信方法进行了研究分析，以供参考。

标签：无线网络；阴影区域；优化通信1 前言由于我国的网络通信技术随着社会经济的飞速发展，取得了不错的成绩，而且由于计算机通信技术是传输网络信息的重要手段之一，所以计算机通信技术的掌握是关键之所在，另一方面，对于计算机通信信息的传输方式，我们目前有好几种，如有线，无线网络通信等等，我们主要探讨了无线网络通信传输方式，并且因为计算机通信技术在实际的网络信息传输的过程中，会遇到或多或少的问题，所以，在进行无线网络通信传输的过程中，掌握传输的重点，确保网络信息的传输准确并且效率高。

2 计算机无线网络技术包含的特征2.1 具有不断地与时俱进的特征众所周知，由于目前我国正处在不断发展与不断进步的阶段，无论是在哪一个领域，我国都付诸于一切努力来加快发展，尤其是在网络信息传输这一领域，我国越来越重视计算机网络通信技术的发展，而计算机网络通信技术作为网络信息传输的最最重要的手段，其发展直接影响我国的计算机网络通信领域的发展，另一方面，计算机网络通信技术也间接地体现了我国的网络通信领域的最新发展成果。

与此同时，随着我国科学技术迅速发展，尤其是计算机网络通信基础技术的发展，我国的计算机网络通信技术也在与时俱进，同时也在不断的创新与改革过程中。

水下光子传播matlab仿真程序-回复在水下通信中，光子传播是一种重要的传输方式。

与传统的无线电波传输相比，光子传播具有更高的传输速率、更大的传输带宽和更低的传输延迟。

因此，研究和模拟水下光子传播对于提高水下通信的性能至关重要。

本文将介绍一个基于MATLAB的水下光子传播仿真程序，该程序可以帮助研究人员更好地了解光子在水下的传播特性。

在开始之前，我们需要明确一些基本概念和背景知识。

首先，了解光在水中的传播特性非常重要。

由于水的光学特性与空气中的光学特性有所不同，水中的光传播会受到吸收、散射和色散等物理过程的影响。

因此，水下光子传播的模拟需要考虑这些因素。

其次，由于水下环境的复杂性，水下光子传播的仿真可能涉及多个参数。

其中一些参数包括水的吸收系数、散射系数、色散系数、水流动性等。

了解并正确设定这些参数对仿真结果的准确性至关重要。

现在，让我们来介绍一下水下光子传播MATLAB仿真程序的实现步骤。

1. 设置仿真环境在MATLAB中，我们首先需要设置仿真环境。

这包括设定水下环境的参数，如水的吸收系数、散射系数、色散系数等。

这些参数可以根据实际场景进行设定，或者可以通过文献调研得到。

2. 生成光源和接收器在仿真程序中，我们需要生成光源和接收器。

光源可以是波长可调的激光器或LED等。

接收器可以是光电二极管或其他光传感器。

在生成光源和接收器时，需要考虑它们的位置、方向和光功率等参数。

3. 计算光子传播路径在仿真过程中，我们需要计算光子在水中的传播路径。

光子的传播路径可以通过光线追踪技术得到。

在每个路径上，光子会受到吸收、散射和色散等物理过程的影响。

因此，需要根据路径的长度和水下环境的参数计算路径上的光强度衰减和相位变化等。

4. 分析传播损耗和传输性能通过仿真程序，我们可以获得光子的传播路径和光强度衰减等信息。

根据这些信息，我们可以分析水下光子传播的损耗和传输性能。

例如，我们可以计算光子的传输损耗和信噪比等指标，这些指标可以帮助我们评估水下通信系统的性能。

基于ATOLL软件的无线网络仿真优化方法和家强摘要：通过福建泉州客运中心站商圈仿真优化，介绍了一种无线网络规划软件与无线网络优化相结合的方法和实践。

以网络服务质量及成本控制为调整的出发点，导入现网网络站点情况，结合软件的运算处理模块功能，提出了相应的优化解决方案并做出调整。

以现网的网络测试数据验证了ATOLL软件在网络性能评估、网络预测调整、网络优化指导等方面提升无线网络指标的可靠性及可行性。

关键词：无线网络优化；无线网络规划；ATOLL软件；信号电平值；C/I值近年来，随着无线网络建设规模的壮大、运营模式的发展以及无线网络优化经验的积累，无线网络优化的方法也层出不穷。

但是行之有效的方法和手段并不多，而且很多时候与无线网优工程师的经验水平关系较大，很多参数的调整缺乏一定的科学依据。

如何利用新的手段和新的方法，准确科学的评估无线通信网络、提升无线网络指标成为了一个很有意义的议题。

1.无线网络优化与无线网络规划结合无线网络优化是一个长期的过程，它贯穿于网络发展的全过程。

只有不断提高网络的质量，才能获得移动用户的满意，维护好现有的用户，吸引和发展更多的潜在用户。

无线网络优化的常规方法主要有话务统计法、DT（驱车测试）、CQT（呼叫质量测试）、用户投诉分析、信令分析法、ATU（自动路测系统）分析等。

在日常网络优化过程中，可以通过OMC和路测发现问题，其中最直接的还是用户投诉的反映[1]。

用户投诉描述的是一个个零散的点，难以全面反映整个网络存在的问题；拉网道路测试反映的是一条条线，耗费大量的人力物力，无法反映道路区域以外的实际网络情况；OMC-R能够统计全网的KPI指标，但无法确切定位问题点。

也就是说，对无线网络的实际情况缺乏有效的评估手段，另一方面，传统射频优化的调整依靠经验，准确性与工程师的水平关系较大，难以形成系统的科学依据。

对于无线网络规划来说，无线网络的问题集中体现在两个方面：一个是规划方案不合理；另一个是站址选择不合理。