为研究跨介质航行器出入水连续弹道特性,搭建高速入水弹道试验平台,并设计带有内测系统的试验模型,对跨介质航行器出入水连续弹道过程进行试验研究。建立耦合求解流场和航行器运动的非定常数值仿真模型,研究航行器出入水连续弹道的运动规律与流体动力特性,并通过试验结果验证其准确性。研究结果表明:新提出的跨介质航行器实现了入水-转平-出水连续弹道过程,其弹道轨迹呈类抛物线状,入水最大深度为0.9m;航行器出入水连续弹道运动可分为入水滑行阶段、呈双侧尾拍运动的超空泡航行阶段以及单侧尾拍运动的出水阶段;航行器流体动力特性呈脉冲式振荡特性,由圆锥段、圆柱段以及尾裙段构成尾部流体动力;预置舵角与尾裙的组合形式能够提高跨介质航行器连续出入水的稳定性。
以含弹性适配器导弹运载器的跨介质弹射分离问题为对象,基于分数容积障碍法,采用流体体积多相流理论和RNG k-ε湍流模式建立导弹运载器水面分离多物理场耦合模型。以圆柱体入水为仿真算例进行数值模拟,计算值与实验结果吻合良好,验证了数值模型的精度和有效性。分别对导弹在波谷、波峰环境下的弹射出水,以及在不同初始俯仰角和出水初速度下的弹射分离过程进行数值模拟,得出初始俯仰角、出水速度、出水位置对运载器式导弹水面分离的影响。综合考虑波峰、波谷位置出水筒-弹分离时刻导弹的俯仰角并以波谷位置出水筒-弹分离时刻导弹俯仰角达到0°为准则,得到最佳初始俯仰角为3.24°。仿真方法和结果对工程应用具有重要参考价值。
针对含不稳定内动态的襟翼控制欠驱动高超声速飞行器现有控制策略普遍存在的机动性能不足、工程应用困难等问题,设计欠驱动飞行器的自抗扰/鲁棒控制系统。提出一种基于通道级联的欠驱动控制策略,令偏航通道作为滚转通道的内回路,利用±1.5°的侧滑角合法波动范围,提升滚转角的指令跟踪速度。结合自抗扰与鲁棒控制理论设计自动驾驶仪,该自动驾驶仪不仅适用于过载反馈/欠驱动的非最小相位对象,还在摆脱自抗扰系统对关键模型参数依赖的同时减小了鲁棒控制器的降阶难度,有广阔的工程应用前景。为验证方案有效性,以参数存在±20%随机摄动的欠驱动高超声速飞行器模型为对象进行了1000次蒙特卡洛仿真,结果表明新的欠驱动策略能够在保证侧滑角不越界的同时提高滚转通道的响应速度,自抗扰/鲁棒控制系统在面对模型摄动与复合干扰时均有较好的鲁棒性。
无人履带车辆行驶路况复杂,将道路类型作为无人履带车辆悬架控制、自动换挡决策、路径规划等任务的先验信息,有利于提升车辆性能。针对使用单一信号识别道路类型环境适应性差或准确率低的问题,提出一种基于融合特征的道路类型识别方法,将图像的深度特征和悬置质量垂向加速度时域、频域、功率谱密度信号的统计特征相结合,利用机器学习分类算法实现道路类型识别。对单一特征和融合特征进行对比发现:融合特征实现了图像特征和悬置质量垂向加速度特征的互补,提高了道路类型识别的准确率和环境适应能力;融合特征方法与仅使用图像特征的方法实时性相差极小。对多种机器学习分类算法进行对比,试验结果表明:支持向量机和随机森林在准确性和实时性方面都表现优越,总体准确率均可以达到90%以上,识别速度可以达到14帧/s。
为解决某型号发射装置工作过程中箱内冲击波强度不足的问题,采用数值模拟方法,结合动态网格自适应技术,对燃气冲击波开盖技术中涉及到的流动现象和箱内初始冲击波的产生机制进行研究。通过与相关试验结果对比分析验证所提数值方法的精度,以及当前自适应方法在对关心的流场特征,如冲击波阵面、接触间断等,进行动态加密或稀疏时有可靠的性能。以平板型后盖为例(原始设计)详细阐述了箱内冲击波的演化机制,为更好地认识该技术的工作机制提供帮助;进一步对比了穹顶型后盖对箱内冲击波形成的影响。研究结果表明,与平板型后盖相比,采用穹顶型后盖结构后,可影响气流与箱体尾部侧壁撞击时的角度,减缓该位置湍流区域的形成,从而显著提升箱内初始冲击波强度,使作用在前盖上的超压峰值增加约48%。所得研究结果对发射箱总体方案的设计具有重要的理论意义和工程应用价值。
火炮射击过程中身管在热、力、化学等因素作用下平均每发射弹会产生微米级的内径扩大,是造成身管寿命终止的主要原因,研究内膛表面材料性能变化对揭示身管寿命机理具有重要意义。通过分析某寿命终止155mm口径身管内膛表面材料组织和性能,获得了身管不同部位内膛表面材料组织形貌、厚度及力学性能。结合身管温度梯度分析及烧蚀模拟试验,揭示了身管内膛表面材料性能退化机理及其与射弹发数关系。研究结果表明:身管寿命初期,在火药燃气作用下内膛表面材料相变形成硬化层,硬化层厚度与火药燃气温度及作用时间相关;身管烧蚀磨损发生在硬化层表面,硬化层常温下硬度和强度比基体高1倍,呈现硬脆特征,高温下硬度和强度迅速下降,在弹带摩擦及气流冲刷下造成身管内径扩大。
针对引信单自由度直线运动后坐保险机构设计优化问题,开展不同摩擦条件下侧压簧对惯性筒动态响应特性的影响研究。运用刚体动力学理论和ADAMS刚体动力学仿真软件,研究侧压簧即被保险件预压簧作用于后坐保险件上的摩擦力对后坐保险件在发射和跌落时动态响应特性的影响。得到有侧压簧即被保险件预压簧作用时后坐保险件在多种不同冲击过载作用下的位移响应和速度响应。研究结果表明:被保险件对后坐保险件的摩擦缓释效应有利于提高后坐保险机构的跌落安全性,而对后坐保险机构发射时正常解除保险影响十分有限;通过优化被保险件预压簧的预压抗力和/或被保险件与后坐保险件之间的摩擦系数,可使引信后坐保险机构的跌落安全性得到改善。
随着作战需求和信息技术的发展,催生了具备侦察定位、精确打击、封锁干扰等各类功能的信息化炮弹,其效能的发挥通常需要弹载功能器/部件和弹体结构、材料能抗各种高过载作用,抗高过载技术已成为制约炮弹信息化、智能化快速发展的主要瓶颈技术之一。梳理了信息化炮弹抗高过载问题的发展历程,阐明了信息化炮弹抗高过载的本质内涵;总结了过载环境建模与测量、抗过载结构与材料、抗过载试验与测试等关键技术;提出了以功能防护为核心目标的抗高过载设计思路,明确了信息化炮弹抗高过载设计流程。提出的“本体强度加固、支撑体变形吸能、结构件破坏转移、前沿技术交叉”抗高过载方法在工程实践中取得了较好效果,为信息化炮弹及具有高过载特征的火箭弹、导弹等抗过载设计提供了参考。
为考核武器关键部件在高过载环境下的可靠性,提出一种基于刚性弹体撞击蜂窝结构的新型高过载环境模拟技术。通过轻气炮弹道实验,研究弹体加速度、速度和位移响应规律及蜂窝结构在冲击过程中的力学行为;比较不同撞击速度条件下,弹体高速撞击蜂窝结构过程中过载响应时间历程的差异。研究结果表明:刚性弹体高速撞击造成的蜂窝结构压溃是高度局部化的力学行为,压溃首先发生在蜂窝结构顶端,并随弹体运动由顶端向底端传播;弹体对蜂窝结构冲击压缩过程可分为初始冲击、稳态压缩、密实压缩3个阶段,可分别对应弹体的加速度、速度、位移曲线中相应的响应特征;初始冲击阶段的速度曲线呈明显的阶梯状下降形态,为应力波在弹体中周期性传播导致;3发实验的初始冲击阶段过载峰值相差不大,稳态区持续时间随弹体撞击速度的增加而减小,密实区过载峰值随弹体撞击速度的增加而增加。
为研究全等式模块装药背景下单模块装药点传火过程中火药颗粒群的散布特性及药粒堆积形态,提出三维非稳态气-固两相流模型,在取不同的模块药盒装填位置的初始条件下进行数值模拟,其中柱状火药颗粒由球元法构建。通过离散单元法(DEM)获得的数值结果与试验结果进行比较,发现上述模型是合理可行的,并且比球形颗粒模型更为精确。研究结果表明:在模块药盒初始装填位置距底火端分别为10mm、40mm、70mm和100mm时,终态药粒分布于模块药盒右端面外侧,依次呈水平堆积和坡状堆积;随着模块药盒与底火端的距离增加,水平堆积轴向长度从293.3mm减少至203.8mm,坡状堆积的坡角由22.01°降为19.82°,即随着模块药盒向右移动,药粒水平堆积起点右移,轴向长度呈线性缩短,但坡状堆积轴向长度大致不变,坡度变缓。
熔铸装药过程中模具内部温度场分布及其变化规律对装药质量具有重要影响。建立基于B样条神经网络的水/油浴熔铸装药工艺瞬态温度场预测模型,通过数值仿真的正交试验,获得不同工艺条件下熔铸装药温度场演变的数据样本;利用B样条神经网络对数据样本进行训练,得到水/油浴工艺的温控参数与药柱内部温度场之间的关系模型,实现温度场及其凝固前沿演变的快速准确预测。所得成果为熔铸装药的温控参数优化和在线控制提供了高效预测方法,为解决熔铸装药智能化发展中的物理场预测问题提供了方法的借鉴。
光敏炸药乙炔银-硝酸银加载技术是模拟强脉冲X射线结构响应的重要手段之一,采用脉冲激光起爆是一种不同于传统的闪光高压起爆方式,其优势在于增强了操作可控性、异型加载实现性和同时加载时效性。对激光起爆机理进行针对性分析,介绍激光起爆平台和乙炔银-硝酸银材料性质。针对光敏炸药的光吸收特性开展激光起爆实验,获得193nm/266nm/532nm/1064nm等波长激光起爆阈值分别为5.07mJ/mm2、6.77mJ/mm2、7.21mJ/mm2、10.61mJ/mm2,并通过爆速验证完全爆轰过程,用辐射光谱分析表征反应过程元素生成。所得成果对于脉冲激光起爆过程、机理及爆炸载荷规律研究,以及光敏炸药模拟X射线结构响应加载技术具有很好的技术支持作用。
针对飞行器沉积静电问题,以典型材料起电电压为研究对象,进一步探索在不同碰撞角度、碰撞速度条件下,典型材料与空气颗粒物碰撞后的起电变化规律。采取模拟试验和仿真分析相结合的方式,重点研究空气颗粒物碰撞角度和碰撞速度对于典型材料的起电影响,初步得出部分材料起电电压随碰撞角度和碰撞速度的变化规律。试验结果表明:典型材料起电电压随着碰撞角度的增加近似呈线性增大,随着碰撞速度的增加近似呈线性增大;碰撞速度会影响接触面积和接触模式,碰撞角度会影响接触面积中不同模式所占比例,二者共同影响着典型材料起电电压的变化。
永磁直流力矩电机在武器装备领域中应用广泛,为解决弹用永磁直流力矩电机感应电压和电流的高频波动问题,基于高频波动产生的机理,提出一种虚槽设计与优化电刷组件相结合的优化设计方法,使电机能够满足高频波动性能指标要求。虚槽设计能够增加换向元件个数,减小元件匝数,从而减小换向电流;在整流子内壁增加V形齿槽并优化转子成型工艺,便于转子生产。优化电刷组件包括:刷架结构优化、弹簧片优化、电刷头材料优选和电刷磨合工艺优化,以保证电刷的共面性、压力一致性并减少电刷头的磨损。对优化后的电机进行仿真和实验测试。研究结果表明,所提优化设计方法能够有效抑制高频波动,优化后的电机感应电压波动峰峰值降低75.23%,电流波动峰峰值降低76.77%,使电机满足设计指标要求。
为研究聚异氰氨酸酯噁唑烷聚合物高分子材料(POZD)涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板的抗爆性能,对波纹钢加固钢筋混凝土板和POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板展开接触爆炸试验,并对其破坏特征进行对比分析。采用LS-DYNA软件进行有限元模拟,研究POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板的破坏模式和破坏特征,分析装药量局部毁伤效应的影响,并从应力波传播的角度揭示POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板的破坏机理。试验和数值结果表明:在接触爆炸作用下,POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板呈现4种破坏模式(结构迎爆面开坑;结构迎爆面开坑,背爆面混凝土层裂和POZD涂覆波纹钢鼓包变形;混凝土板贯穿破坏,POZD涂覆波纹钢严重鼓包变形;整个结构被贯穿破坏穿破坏);在波纹钢加固钢筋混凝土板背爆面涂覆POZD涂层能有效加强结构的抗爆性能。研究成果可为实际工程应用和防护工程提供参考依据。
针对三维成像声呐水下人工目标检测跟踪困难的问题,提出一种基于组合特征的水下三维目标检测跟踪方法。该算法利用声图的强度和距离等分布信息,根据目标出现前后声图能量的变化,利用背景差分的方法提取核函数,并在二维声图相关匹配的基础上,通过关联由前后帧图像的Hu不变矩、目标质心和目标距离组成的组合几何特征,实现二维向三维映射的人工目标检测与跟踪。湖试数据处理结果显示,新算法的跟踪性能提升了约7.15%,消耗时间相比传统方法减少了约60%,验证了算法的有效性。
针对浅海环境干涉复杂和非稳定特性,建立概率密度函数形式的声场模型,有效克服定位时的模型失配问题;设计以声源状态矢量为后验概率的贝叶斯定位模型,用迭代形式达到时间换空间的目的,实现单个水听器对运动目标的定位;提出网格划分直方图滤波法,将解析积分转化成数值求和,提高算法效率。SWellEx-96实测数据验证结果表明,深度200m、距离10km的范围内,深度定位相对误差可控制在12.04%,距离定位相对误差可控制在6.47%。新方法可用于浅海隐蔽低耗武器平台对移动目标的探测。
针对受扰非线性多智能体系统跟踪控制问题,提出一种基于动态事件触发机制的固定时间积分滑模控制方法。设计与相对状态信息相关的新型积分滑模面且提出分布式控制协议,基于测量误差和滑模面构造动态变量和动态事件触发函数。采用固定时间稳定性原理证明,若选取适当的控制参数则可使多智能体系统在固定时间内实现动态事件触发机制下的跟踪控制,且避免Zeno现象。该控制方案能够有效抑制系统扰动的影响,减少多智能体系统通信和计算资源的消耗,且避免收敛时间对系统初始状态的依赖。仿真结果表明,新提出的动态事件触发控制器使得多智能体系统在固定时间内实现跟踪控制,降低触发频率而节省资源,更适用于实际应用。
为解决地面无人装备集群通信过程中出现的通信距离近、易干扰、信号覆盖面小等问题,提出基于环形阵列的干扰零陷方法。通过通道幅相一致性校准,再采用MUSIC算法进行DOA估计确定来向信号,最后采用Capon算法完成数字波束形成,可有效提取有用信号并抑制噪声和干扰。仿真实验结果表明,新方法不仅能够在方位面360°形成多个高增益波束实现集群分布指向,拓展地面无人装备之间的通信距离,而且能够通过检测解析确定干扰并对干扰来波方向进行波束零陷,在空间域有效提高地面无人装备集群组网通信抗干扰能力,并增大信号覆盖范围。所得研究成果为地面无人装备集群组网实现波束形成和干扰抑制提供了有益参考。
被探测目标的电子战能力严重影响对空雷达的检测和识别性能。针对对空雷达抗干扰问题,提出基于强化学习的抗干扰波形设计方法。从博弈角度利用强化学习方法建立雷达和目标干扰间动态对抗模型,计算博弈各方状态、动作价值,利用策略迭代法生成最优策略,基于相位迭代法合成时域波形。仿真结果表明:使用新方法设计的雷达发射信号时,与线性调频信号、捷变频信号相比,信干噪比分别提高了6.39dB和1.12dB;信号总功率为11W时,与捷变频信号相比,目标检测概率提升了5%,可在低功率实现抗干扰的同时提升雷达信号抗截获性能。
对作战力量的合理使用是作战任务优化分配问题的难点,相关研究较少,为此提出一种基于多维度建制力量拆分与使用的作战任务分配方法。对作战单元力量进行规范化描述,并对建制力量的复合作战能力进行模糊化表示。对作战任务进行资源需求分析,计算完成任务所需作战资源的可行方案,建立从作战资源到建制力量的映射关系,生成初步方案。对作战任务建制力量分配问题考虑单元力量、编制编成以及力量使用方法等因素计算复合力量的综合战斗力指数。建立多约束条件和多优化目标的数学模型,将任务聚合规则和建制拆分原则转化为可计算代价的惩罚项对目标函数进行正则化,并引入改进的遗传算法对模型进行迭代优化,生成最终的任务分配方案。仿真验证结果表明,该方法能够实现作战任务与建制力量的优化匹配,在合成旅渡海登岛典型作战场景中,相比基于传统列表规划的组合匹配方法明显提高了作战力量利用率。
基于空射诱饵弹干扰机理和战术使用原则,针对诱饵弹动态干扰资源分配中存在的问题,提出一种更加贴合战场实际且时效性更强的空射诱饵弹对抗组网雷达干扰资源动态分配方法。采用基于ICRITIC—变权理论的威胁评估方法确定组网雷达的动态威胁矩阵;结合诱饵弹有源假目标干扰模式,从匹配度角度分析了影响干扰效果的相关指标,并构造了干扰效能矩阵;基于最优干扰效能建立了资源优化目标模型,并利用改进粒子群优化算法对资源优化问题进行求解。仿真结果表明,提出的优化方法能更合理地实现干扰资源分配,更加符合诱饵弹作战实际;相比传统方法,其计算效率和最优解正确率具有更明显优势。
近年来,对伪装目标进行精准识别的军事需求不断加大,使得伪装目标分割(COS)技术应运而生。由于伪装目标与背景的融合度较高,COS比传统的目标分割难度更大。为更加精准地分割出伪装目标,构建完备的军用伪装目标数据集(MiCOD),并提出一种基于人类视觉系统的COS网络—COSNet。COSNet由特征提取模块、聚焦放大模块、多尺度特征图融合模块3部分组成。针对性设计的聚焦放大模块包含关键点聚焦模块和感受野放大模块,关键点聚焦模块通过模拟人类注意力高度集中的观察过程减少虚警率,而感受野放大模块通过仿生人类视觉感受野机制以增大观测范围、提升分割精度。损失函数方面,依据聚焦放大模块设计了更适用于伪装目标识别的关键点区域加权感知损失,以给予伪装目标更高的关注度。大量定量和定性实验结果表明:在自建数据集MiCOD上,与其他目标分割模型对比,COSNet在8个评价指标上均达到最优效果,分割精度明显提升;当模拟真实的战场环境时,COSNet平均灵敏度Senmean为0.622,平均特异度Spemean为0.670,漏检率和虚警率均低于其他算法。
纯方位目标跟踪是目标跟踪研究中的热点问题,针对目标跟踪方程中的非高斯重尾分布噪声问题,提出了一种针对非高斯重尾分布噪声的卡尔曼滤波算法。该方法通过建立基于存在异常值的高斯分布的层次高斯模型来近似未知的非高斯重尾分布系统过程噪声和测量噪声,并使用变分贝叶斯推断来学习混合概率,解决混合概率不确定带来的滤波性能下降的问题,从而提高滤波的鲁棒性。同时针对纯方位目标跟踪模型的非线性,结合修正增益卡尔曼滤波来降低量测方程非线性的影响。数值仿真结果表明,相对于EKF、UKF和变分贝叶斯卡尔曼滤波PEKF-VB、VBEKF,新算法VBMGEKF估计精度分别提高了69.31%、58.08%、127.84%和9.36%,具备更好的鲁棒性与精度。
为研究疲劳短裂纹扩展机理,提出一种基于显微数字图像相关(DIC)的塑性金属材料谐振疲劳短裂纹尖端位移场、应变场和塑性区的测量方法,并对其演化规律进行研究。通过显微摄像系统采集疲劳裂纹扩展过程中谐振载荷最大点试件短裂纹图像;采用DIC方法获得裂纹尖端区域位移场和应变场的数据。通过虚拟引伸计技术结合位移场演化数据获得短裂纹扩展过程中裂纹尖端坐标,进而根据von Mises屈服准则和应变场数据确定裂纹尖端塑性区尺寸及演化规律并与Irwin模型的理论尺寸进行对比验证;采用电子背散射衍射(EBSD)技术测量典型塑性金属材料316不锈钢疲劳裂纹尖端的晶粒尺寸分布,进一步研究谐振载荷作用下疲劳短裂纹尖端区域沿晶粒尺度的位移和应变的演化规律。研究结果表明:提出的方法成功获取了短裂纹微米级变形场演化数据,为塑性金属材料疲劳短裂纹扩展特性的进一步研究和疲劳寿命预测提供了实验和理论支持。
固体在受到冲击载荷作用时常常会断裂成多个碎片(碎裂),对冲击碎裂过程的研究对工程防护和国防军事具有重要意义。影响碎片尺寸的关键参数包括加载速率、材料强度和韧性、断裂形态等因素。采用非线性的幂次内聚力模型来描述材料的断裂过程,分析断裂和卸载波传播的耦合过程,给出断口完全断裂时间、卸载波传播距离及碎片平均尺度的解析表达;采用有限元数值模拟不同损伤断裂路径下的韧性碎裂过程,得到断口形貌和破碎产生碎片的平均尺寸。研究结果表明:随着幂次指数k的减小,卸载波的传播距离单调增加,产生碎片的平均尺寸也增加,并且碎片断口变形更大;在诸多可能的非线性损伤演化路径中,存在一种断口位置以最快速卸载方式的损伤断裂模型,该模型对应于幂次指数k=0.5的情况,更接近刻画断口区的断裂发展过程。
材料的动态剪切性能参数是进行弹箭及装甲防护系统设计的重要基础。由于目前所采用的拉伸剪切试样在应力均匀性及受力状态方面仍存在问题,给测试结果的准确性带来影响。采用数值模拟对5种常见拉伸剪切试样进行了对比分析,并针对现有问题设计出一种新型拉伸剪切试样。该试样在准静态、动态加载下应力分布均匀而且接近纯剪切的应力状态,适合在大应变率、大应变范围内对材料的剪切力学性能进行准确测试。通过与压缩加载下双剪切试样的测试结果进行对比,发现两种试样获得的应力-应变曲线吻合较好,而且新型试样具有更长的塑性流动段。采用有限元软件对TC4钛合金试样的变形及断裂过程进行了模拟,并通过与高速摄影结果进行对比发现两者剪切区的变形及裂纹扩展情况相互吻合,从而验证了试样设计及数值模拟结果的有效性。
空间飞行体在进行三轴转动惯量测量时需要分别沿3个正交方位做圆周摆动,为减少方位调整次数,提出基于振复摆与扭摆法的协同测量比例法。描述了该方法的测量机构,推导了比例法全因计算公式和近似计算公式;对该方法进行了误差分析,并与扭摆法进行了对比;采用模拟件作为测量对象,对提出的测量方法进行了实验研究。实验结果表明:Jz/Jy小于1.02时,协同比例法的全因计算和近似计算精度基本相同且与扭摆法基本相当;Jz/Jy大于1.02时,只能采用协同比例法全因计算公式,同时该方法解决了带翼飞行体三轴转动惯量测量的难题;协同比例法与前期提出的协同差值法组成了完整的测量体系,可以满足一定类型的回转体和带翼异形体三轴转动惯量测量需求。
针对现有基于压缩感知的DOA估计算法收敛速度慢、精度不高等问题,提出一种基于自然对数复合函数近似l0范数的DOA估计算法。新算法采用一种自然对数复合函数来近似l0范数,将求解l0范数问题转化为近似l0范数的最优化问题。采用牛顿迭代法获得自然对数复合函数(即近似l0范数)的迭代表达式,通过内外双层循环的方法获得牛顿迭代的最优解,即通过外层循环控制函数逼近因子σ的大小,内层循环采用最陡梯度法对牛顿迭代表达式进行求解,经有限次迭代即可获得近似l0范数的最优解,进而得到DOA的估计值。通过仿真实验验证新算法的有效性,结果表明新算法在单快拍条件下即可实现DOA有效估计,且与平滑l0范数算法及其改进算法相比具有更快的计算速度和更高的估计精度。
第五代移动通信(5G)技术具有极高的数据传输速率并支持海量数据连接,然而传统的正交接入技术无法保证资源的高效利用。稀疏码分多址接入(SCMA)技术是一种非正交多址技术,通过资源块的有效分配保证了海量用户信息的可靠传输。在SCMA技术中,码本起着至关重要的作用。为了解决传统码本设计方法存在的误码率降低受限问题,通过艾森斯坦整数对资源块上的母星座进行构造,并引入网格编码调制技术(TCM)的子集分割思想,从而提出一种艾森斯坦整数优化(EIO)码本设计方法。仿真结果表明,在相同条件下,相比华为码本、传统艾森斯坦整数码本及TCM码本,EIO码本可以达到更低的误码率,为SCMA技术提供了一个可行的码本设计方法。
