基于新型Smith预估器的网络控制系统

提出了一种针对网络时延和被控对象时延的新型Smith预估器,以便有效地抑制网络时延对网络控制系统性能的影响.该预估器不包含网络时延预估模型,无需对网络时延进行在线测量、估计或辨识,适用于网络时延为随机、时变和不确定的网络控制系统.仿真结果表明,在网络时延大于1个乃至数十个采样周期的情况下,基于该新型Smith预估器的网络控制系统具有较强的鲁棒性,且具有良好的动态性和抗干扰能力.     

融合轻量级DDS的智能车通信架构设计

针对汽车传统分布式电子电器架构通信网络高复杂度、紧密耦合的问题,设计并实现了基于DDS服务的智能车通信架构,通过在嵌入式ECU中移植轻量级DDS中间件,解决了资源受限设备与标准DDS无法直接通信的局限性。实车测试表明：该通信架构具有更好的QoS性能,系统的平均通信时延小于3 ms,满足实时性的需求。     

具有信号时延的列车网络控制系统的鲁棒控制

针对具有信号时延的列车网络控制系统,研究其鲁棒稳定性问题.把该系统建模为具有线性时滞的系统模型,基于Lyapunov稳定性理论,以Riccati不等式方程的形式给出了具有信号时延的列车网络控制系统时滞独立鲁棒稳定的充分条件,同时设计了鲁棒控制器,结合数值实例给出相应的仿真结果,仿真结果验证了方法的有效性.     

基于径向基神经网络的Internet网络时延模型研究

以Internet为媒介进行控制信息的传送,是远程控制发展的重要趋势,而Internet传输时延的不确定性,使得这样的远程控制信息闭环控制系统难以实现.在实际测量网络时延实际数据的基础上,利用滑动模型和样条原理,采用滑模均值代替滑模的常规输入值,利用径向基神经网络建立了网络时延的模型.仿真结果表明该模型能够反映并预测该测量数据所代表的网络路径之间的时延特性,并能在基于Internet的闭环控制系统的设计中有效地替代实际网络进行研究;而所用的建模方法具有快速、准确的特点,能用于在线学习网络模型并对网络的时延值进行预测,为基于Internet的远程闭环控制提供了新的思路.     

浙江省高速公路骨干网组网结构探讨

针对双环架构骨干通信网存在的问题、技术与成本等方面进行分析比较，提出组建三环网络结构的新思路，将可以解决分散接入风险，降低接入成本，方便网络拓展和扩容。     

基于参数自校正AR模型的网络时延估计

针对网络随机时延这一问题,提出了参数自校正AR模型的网络时延估计算法,并对其进行预测.首先兼顾预估精度和算法实时性的原则确定了模型的参数,建立了网络时延的AR模型;在此基础上,通过LMS算法对时延进行在线预测,并根据新的时延值在线调整模型的参数;通过仿真结果验证了该算法具有很好的预测精度和实时性,具有一定的应用价值.     

复合可重构Ad Hoc网络

随着众多无线通信网络标准的不断涌现,如何解决不同Ad Hoc网络之间互操作性差这一问题逐渐引起了各界的重视,此方面现有研究成果大都集中在重新设计MAC层协议或是链路选择协议上.本文提出了一种新的Ad Hoc网络结构,并解释了这一网络结构所采用的分簇算法、利用可重构终端实现优选物理链路的实现方案,用于解决互操作性差的网桥机制.针对这种全新的网络结构,文中还给出了基于Matlab的仿真平台的实现方法.仿真结果显示,这一新的网络结构可以在小幅增加网络平均时延的代价下提高全网络的数据包投递率.     

网络控制系统的时延估计和自适应预测控制

提出了基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的网络时延预估网络控制系统（NCS）的自适应预测控制方法．先将网络时延转化为非线性时间序列，再用径向基函数（RBF）作为LS-SVM的核函数，建立NCS的时延预测模型．用通过该模型预测的时延设计自适应控预测制器，补偿和控制NCS的时延．仿真结果表明，该时延预测方法对NCS的随机时变时延有较高的预测精度，根据预测的时延设计的控制器能使系统的输出很好地跟踪期望的输出．     

基于工业以太网的列车网络控制系统研究

随着列车运行速度提高,新型大容量业务不断出现,带宽已经成为列车网络控制系统的主要瓶颈。根据列车网络控制系统的发展趋势,提出了基于工业以太网的列车网络控制系统,研究了工业以太网传输大容量信息传输过程中网络载荷、以太网时延等关键因素,测试结果表明工业以太网满足列车网络控制系统的带宽和传输要求。     

基于交换式以太网的列车通信网络的交换机排队时延分析

传统列车通信网络的带宽难以满足现代列车数据传输的要求.本文提出了一种基于交换式以太网的列车通信网络解决方案,为了降低列车实时数据的传输时延,为交换机设计了具有优先级的队列调度策略,并采用G/D/1排队论分析了列车实时数据和非实时数据的排队时延,计算证实了该策略可以将实时数据在交换机的平均排队时延降低到70 μs以下.最后,通过网络仿真研究证实了实时周期数据的平均排队时延从无优先级时的91 μs降低到了有优先级时的61 μs.     

一种提高VCP协议收敛速率的自适应算法

变结构拥塞控制协议（Variable-structure Congestion control Protocol,VCP）是一种专门针对TCP在高带宽时延积网络下存在不稳定性而提出的新型拥塞控制协议,并具有保持稳定的低队列,高带宽利用率,公平性的优点.但在网络突发业务流的情况下,VCP存在收敛于稳定吞吐量速率过慢的问题.针对这个问题,本文分析了导致VCP收敛速率慢的原因,并提出了一种可以提高VCP协议收敛速率的自适应算法,同时给出了稳定性分析.NS2仿真结果表明,该方案可以提高收敛速率,并且保留了VCP原有的优点.     

无线多媒体传感器网络的QoS路由算法

作为一种全新的信息获取和处理技术,无线多媒体传感器网络较之传统传感器网络更多地关注于音频、视频、图像等大数据量、大信息量媒体的采集与处理,在军事、民用及商业领域中具有广阔的应用前景.文中针对具有Mesh结构的无线多媒体传感器网络,给出了其带宽、时延和时延抖动等多约束的QoS路由问题模型的描述.基于基本遗传算法提出了一种多约束的QoS路由算法,给出了算法的具体实现流程,并对算法的收敛性和路由成功率等进行了实验仿真.     

基于参数修正灰色模型的时延估计

针对网络时延的估计问题,提出了基于参数修正灰色模型的时延预测方法.首先,建立传统灰色时延预测模型,将网络时延看成是一个非平稳的随机时间序列;通过传统灰色预测方法对参数α和u进行计算,并依据修正方法在线调整两个模型参数,进而通过修正处理的参数重新建立灰色预测模型,来提高时延的预测精度.仿真结果表明了该算法具有很好的预测精度和实时性.     

基于分层簇树结构的无线传感器网络的设计与仿真

针对无线传感器网络中传感器节点能量有限的特点,提出了一种分层树结构的无线传感器网络分簇组网算法.算法中,将整个网络分簇架构模型分为上层和下层,上层为簇间层,下层为簇内层.网络设计开始于指派设备DD,组网过程中优先选取剩余能量高的节点作为簇头,且在簇间层启用中继节点这种新型节点将簇头连接起来,最终形成以DD为树根的多跳分层树网络.仿真结果表明了这种分层树结构的分簇算法比传统的LEACH更有效.     

轨道交通中异构智融车载网络发展综述

从蜂窝无线接入技术、非蜂窝无线接入技术、异构智融车载网络接入技术三方面，分析了国内外轨道交通车载网络的研究现状；针对非蜂窝无线接入技术和蜂窝无线接入技术的问题，阐述了协同利用轨道交通周边异构无线资源进行网络融合、协同通信的优越性；从网络模型、网络架构两方面论述了异构智融车载网络的融合方案；结合智能轨道交通业务需求，从可靠性和资源利用率两方面对现有的异构智融车载网络研究进行了系统性的归类梳理；从人工智能、安全性和云边结合三方面提出未来异构智融车载网络的发展趋势。研究结果表明:异构智融车载网络可靠性分为网络架构的可靠性和数据传输的可靠性，其中在网络架构可靠性方面，主要研究了通过冗余网络架构、车云传输架构、软件定义网络构架和智慧协同网络架构4种方式提升可靠性，在数据传输可靠性方面，主要研究了通过多路径传输、网络编码和切换算法降低传输过程中的丢包率；异构智融车载网络资源利用率分为无线接入的资源利用率和链路调度的资源利用率，其中在无线接入资源利用率方面，主要通过信道状态预测、频谱划分、频移补偿3种方式增加网络吞吐量，提高资源利用率，在链路调度的资源利用率方面，主要通过调度算法、接收缓存算法和拥塞控制算法来减少异构链路对数据传输的影响，降低数据重传次数，提高网络资源利用率。      

基于实时以太网架构的车载总线设计

针对车载传感器激增带来的海量数据和高时延,提出基于实时以太网通信节点架构的车载总线方案,结果表明设计的车载总线满足整车的实时控制,有效解决了车辆迫切需求的实时性和高带宽。     

网络控制系统的模糊动态调度算法研究

针对多回路的网络控制系统,本文同时考虑系统误差和误差变化率,设计了一种基于神经网络的模糊动态调度算法.该算法根据系统中各回路的误差和误差变化率,利用神经网络模糊控制的方法实时调整各回路的优先级,从而实现对网络控制系统的调度.最后,利用TrueTime工具箱建立了包含模糊动态调度器的网络控制系统仿真模型,并将其与RM和EDF调度算法进行对比.仿真结果表明,在相同的网络带宽占用条件下,本文所设计的模糊动态调度算法相比于RM和EDF调度算法,产生的网络诱导时延更小,且具有较好的控制性能.     

铁路通信网络安全的分析测试与可信防御研究

为了保障我国铁路通信系统的网络安全,提出了一种基于可信计算和软件定义网络（software-defined networking,SDN）相结合的铁路通信网安全体系架构. 首先,从我国铁路通信系统网络整体架构出发,采用故障树分析方法,以“恶意人员造成铁路业务中断”为故障树的顶事件,对系统所面临的网络安全风险进行分析;其次,进行了仿真测试,根据测试结果拟合了一个恶意人员针对铁路通信系统的威胁场景. 通过仿真测试结果和分析表明,本文所提出的架构可以更好地应对大规模、针对性强的网络攻击行为,从而保障和提高我国高速铁路通信网络安全.      

层次型网络设计方法在局域网设计中的应用

本文对某企业培训中心网络的需求和现状进行了分析，提出了网络建设的总体要求和目标，并利用层次型网络设计方法对其进行了设计，指出了系统架构模式、网络软硬件平台及安全措施。     

无线感测网络上节能的事件驱动数据汇集机制

针对无线感测网络上动态改变的事件,设计一套有效率的数据汇集机制.采用网格架构,建立数据汇集树将事件数据传送至汇集点.在初始建立数据汇集树架构时便尽量减少多余的回传节点,以减少感测点的能量消耗.而在事件产生变动时,可应事件变化的调整机制让树架构依然有效率的运作.本文提出的方法与无线感测网络中的3个数据汇集技术EADA、Dual-Tree-Based和Range Query做比较,仿真结果显示本文的方法能够有效的延长网络存活时间,且在总能量消耗及系统开销（overhead）皆有良好表现.