基于Q学习的水下无人集群编队时分-空分多址接入协议

    公开(公告)号:CN119012360A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411278982.0

    申请日:2024-09-12

    Abstract: 基于Q学习的水下无人集群编队时分‑空分多址接入协议,涉及水下无人集群编队。在水下无人集群编队中,各节点配备定向收发基阵和多路收发机。在初始化阶段,采用时分多址协议,主节点通过全向模式广播调度时隙信息,从节点在指定时隙广播反馈信息,完成网络接入。航行阶段,从节点向主节点传输数据,采用空分多址协议,主节点通过定向模式,根据从节点位置信息调整波束方向,实现多点同时通信。引入Q学习技术,动态调整波束角度,确保空分多址接入适应海洋环境动态变化,有效提高通信效率。为水下无人集群提供一种高网络吞吐量、高鲁棒性的多址接入方案。

    基于Q学习和精准调度的水声网络介质访问控制方法

    公开(公告)号:CN119011107A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411277728.9

    申请日:2024-09-12

    Abstract: 基于Q学习和精准调度的水声网络介质访问控制方法,涉及水声网络。在水声传感器网络中,感知海洋数据的节点位置存在不确定性。当传感器节点给信宿传输数据时,可将整个过程分为若干时隙。由于节点的时空不确定性和水声传输固有的低速现象,所有节点同时向信宿传输数据能减少冲突,提高信道利用率;结合Q学习算法,节点根据所收到的反馈信号更新其数据传输的时间点,减少冲突。本发明针对水声传感器网络多址接入时的高碰撞率、低吞吐量及低信道利用率等问题,通过采用全双工工作模式的水声传感器,采取并发调度,让数据同时传输,利用Q学习算法精准调度优化设计,提供一种快速收敛的介质访问控制方法,实现高吞吐量、高信道利用率的网络性能。

    一种基于分块引导网络的水声传感网路由方法

    公开(公告)号:CN116388887A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202310396882.7

    申请日:2023-04-14

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于分块引导网络的水声传感网路由方法,涉及水下通信。在水声传感网中通过广播GUIDE数据包构建引导网络,根据节点到达目的地的跳数和节点剩余能量,进行传输节点路径选择。对引导网络进行分块,划分成多个引导网络单元,每个引导网络单元设置一个头节点,负责在引导网络失效时对引导网络进行修复。当引导网络单元失效时,网络单元的头节点重新发送GUIDE包,GUIDE包仅在引导网络单元内传输,对该网络单元进行修复。当整个水声传感网中50%以上的引导网络单元失效时,则对整体网络进行修复。完善引导网络修复机制,以减少网络重建消耗的能量和产生的时延,得到一个可降低网络能耗、提高网络整体生存周期的路由解决方案。

    一种基于模型无关元学习算法的海底声学参数反演方法

    公开(公告)号:CN117784250A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311835916.4

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于模型无关元学习算法的海底声学参数反演方法,涉及海底声学参数反演领域。为克服基于机器学习的海底声学参数反演方法面临的适应未知环境能力较差和泛化能力较弱等局限性,提供一种基于模型无关元学习算法的海底声学参数反演方法。该方法使用多层感知器神经网络作为基学习器,并在预处理的数据上进行基学习。采用模型无关元学习算法利用基学习阶段的结果进行元优化。通过迭代优化,算法可不断趋近最优初始化参数。引入MAML算法后的海底声学参数反演模型可动态调整模型初始化参数,实现模型在不同环境下更好的适应性;所构建的模型具有较好的反演性能;在海洋环境发生变化时,相较于传统的反演模型表现出更高的反演精度和更快训练速度。

    一种基于智能超表面的AUV辅助水声网络数据传输方法

    公开(公告)号:CN115865220B

    公开(公告)日:2024-06-11

    申请号:CN202211471729.8

    申请日:2022-11-23

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于智能超表面的AUV辅助水声网络数据传输方法,涉及水下通信传输。确定水声通信网络中能量空洞中心位置和待传输信息的信息重要度,目的节点的位置;AUV搭载智能超表面前往能量空洞中心中继转发;信源节点将预备数据子包发送至AUV,AUV根据数据子包信息进行RIS系统分块优化,实现基于信息重要度的计算复杂度与波束赋形能力之间的平衡;RIS根据分块优化方案完成相位调控,AUV发射预备信号给信源节点;信源节点将待传输信息子包整合发送至AUV处,经过RIS反射至多个目的节点,目的节点根据信号标签处理属于自己的信号段。通过RIS系统分块转发,实现水声通信网络能量空洞中同时转发多个信息。

    基于非正交多址的智能超表面辅助水声数据传输方法

    公开(公告)号:CN117439673A

    公开(公告)日:2024-01-23

    申请号:CN202311769531.2

    申请日:2023-12-21

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 基于非正交多址的智能超表面辅助水声数据传输方法,涉及水下通信。提供一种因信道存在障碍物阻挡、无法直接进行传输,而采用智能超表面(RIS)极板中继辅助通信的水声数据传输方法:一个水声信号发射器通过RIS极板与多个不同距离、不同方位的目标节点进行通信,RIS极板针对各个目标节点的距离和方位进行RIS极板上的RIS单元分块和波束赋形;对不同接收端设定RIS反射路径,采用非正交多址技术对各个水声信号接收器的下行信号进行功率域叠加,并通过RIS极板进行定向发送,实现多目标同时通信,完成对水声信号发生器总功率的分配和充分利用。

    一种基于数据分级的水声协作网络智能不均匀分簇方法

    公开(公告)号:CN117221981A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311218196.7

    申请日:2023-09-20

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于数据分级的水声协作网络智能不均匀分簇方法,涉及水下通信。在水声网络中综合考虑节点能量、传输能耗和可用协作节点因素,通过粒子群算法进行不均匀分簇,以均衡各簇头节点能耗,缓解“能耗热点”问题,提高网络生存周期;结合动态编码协作(DCC)传输机制,提高数据传输可靠性和网络吞吐量;引入数据分级概念,针对不同的数据分级选择不同的分簇策略,确保高重要度数据的实时传输,从而得到一个可均衡网络能耗、提高通信可靠性、网络吞吐量和网络整体生存周期的分簇方法。

    一种基于智能超表面的AUV辅助水声网络数据传输方法

    公开(公告)号:CN115865220A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202211471729.8

    申请日:2022-11-23

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于智能超表面的AUV辅助水声网络数据传输方法,涉及水下通信传输。确定水声通信网络中能量空洞中心位置和待传输信息的信息重要度,目的节点的位置;AUV搭载智能超表面前往能量空洞中心中继转发;信源节点将预备数据子包发送至AUV,AUV根据数据子包信息进行RIS系统分块优化,实现基于信息重要度的计算复杂度与波束赋形能力之间的平衡;RIS根据分块优化方案完成相位调控,AUV发射预备信号给信源节点;信源节点将待传输信息子包整合发送至AUV处,经过RIS反射至多个目的节点,目的节点根据信号标签处理属于自己的信号段。通过RIS系统分块转发,实现水声通信网络能量空洞中同时转发多个信息。

    基于非正交多址的智能超表面辅助水声数据传输方法

    公开(公告)号:CN117439673B

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311769531.2

    申请日:2023-12-21

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 基于非正交多址的智能超表面辅助水声数据传输方法,涉及水下通信。提供一种因信道存在障碍物阻挡、无法直接进行传输,而采用智能超表面(RIS)极板中继辅助通信的水声数据传输方法:一个水声信号发射器通过RIS极板与多个不同距离、不同方位的目标节点进行通信,RIS极板针对各个目标节点的距离和方位进行RIS极板上的RIS单元分块和波束赋形;对不同接收端设定RIS反射路径,采用非正交多址技术对各个水声信号接收器的下行信号进行功率域叠加,并通过RIS极板进行定向发送,实现多目标同时通信,完成对水声信号发生器总功率的分配和充分利用。

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