复杂环境下的冗余通信系统技术研究与实现

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1、复杂环境下的冗余通信系统技术研究与实现作者姓名段磊导师姓名、职称相征教授一级学科信息与通信工程二级学科通信与信息系统申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1201120198分类TN82号TN91密级公开西安电子科技大学硕士学位论文复杂环境下的冗余通信系统技术研究与实现作者姓名：段磊一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：相征教授提交日期：2014年11月TechnologyResearchandImplementOfRedundantcommunicationSystemIncomplexenv

2、ironmentsAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByDuanLeiSupervisor:Prof.XiangzhengNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，

3、论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。毕业论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用毕业论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结

4、合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要随着时代的发展，科技的进步，各行各业对通信质量的要求也越来越高，尤其是在复杂环境下，以信息战为核心的未来高技术战争中，通信系统作为核心部分，其地位和作用日趋突出。加快通信装备形成和提高战斗威慑力，提高新型机载系统的自身可靠性、通信的有效性和可靠性是未来战争对通信建设的现实要求。在有限的空间环境下，为了保证通信的可靠性和有效性，一个很好的保障措施即是引入数据冗余。本文结合数据冗余技术，研究了粒子群智能优化算法，设计了一套多DSP数据冗余通信系统。

5、智能算法中的粒子群优化（ParticleSwarmOptimization,PSO）算法是一种基于群体智能理论的优化算法，得到了众多学者的广泛研究与认可。传统的PSO不能有效地拓展到离散及组合优化领域，迭代过程中并不能反映出这些变量之间的顺序或者其他约束关系。为克服传统粒子群优化算法的局限性，分析传统PSO的优化机理，本文在此基础上进行了改进。改进后的粒子群算法能够跟踪其个体极值和群体极值，从而获得更新信息，并在此基础上进行寻优搜索，这种更新方法本质上更适合于连续优化问题的求解。针对实际的复杂电磁环境，本文建立了通信系统可靠性优化模型并引入了满意优化理论，这样可以得到一个更加优

6、化合理的可行解。在此基础上构建了综合满意度模型，提出了可靠性计算模型，运用改进的广义粒子群优化算法在高性能的DSP芯片基础上进行运算，依靠整个种群中最优粒子的位置信息共享和个体粒子间的信息相互交换来达到整个种群的共同演化，得到通信的可靠有效信息，完成通信任务。由于本通信系统方案采用的是模块化设计，所以具有良好的通用性和扩展性，即使将通信系统置于不同的应用环境中，只要调整数据冗余方法的相关参数，仍然能保证通信系统的高可靠性，因而采用数据冗余方法能大大降低整个通信系统的硬件成本。为了更好的监测系统工作状态，了解有可能导致系统故障的问题所在，本通信方案增加了故障信息存储模块，它能够存

7、储至少3次最近发生的故障前10秒关键信息数据。研究人员可以随时通过通信对存储信息进行下载解析，研究故障发生原因，进而对系统能够更好的升级与维护，保持并进一步提高系统可靠性。实验数据表明，该方案能够在空间和时间有限的情况下，基于可靠性优化模型，运用粒子群算法，能够保证通信系统的高可靠性。关键词：冗余，粒子群算法,可靠性优化模型论文类型：基础研究类IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofage,advanceoftechnology,therequirement