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军车隐秘编队的无线紫外光通信最优多跳中继研究
被引量:
8
1
作者
赵太飞
李永明
+1 位作者
许杉
王世奇
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第11期2636-2642,共7页
无线紫外光通信成为强电磁干扰下的有效通信手段,满足复杂战场环境下车队执行战略物资运输和弹车队隐蔽行驶时车辆间保持可靠隐秘通信的需求。在行驶中每辆车自身作为其它车辆的中继,通过多跳方式为非视线内车辆之间建立稳定可靠的通信...
无线紫外光通信成为强电磁干扰下的有效通信手段,满足复杂战场环境下车队执行战略物资运输和弹车队隐蔽行驶时车辆间保持可靠隐秘通信的需求。在行驶中每辆车自身作为其它车辆的中继,通过多跳方式为非视线内车辆之间建立稳定可靠的通信链路。因此,基于紫外光单次散射模型,该文研究了最优多跳中继问题,理论分析了收发仰角与频谱效率的关系,依据使频谱效率最大化原则,得出最优跳数近似表达式。仿真结果表明,不同距离移位范围和不同收发仰角都对应特定的最优跳数值,与最优能量计算方法相比,最大频谱效率计算方法在小功率传输时有更好的传输能力,并且达到节约功率的需求。紫外光长距离通信时,系统性能并不随着协作中继数的增加而提高,选取合适的中继数及小发射仰角和大接收仰角的结构配置,系统可获得较高的传输能力。
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关键词
无线紫外光通信
多跳中继
通信
最优跳数
频谱效率
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职称材料
基于无线紫外光隐秘通信的侦察无人机蜂群分簇算法
被引量:
16
2
作者
赵太飞
许杉
+2 位作者
屈瑶
王晶
张杰
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期967-972,共6页
针对复杂战场环境下无人机(UAV)蜂群的渗透侦察任务,考虑无人机间信息传输时能量消耗的不均匀性,影响侦察任务的高效实施,该文提出一种基于无线紫外光隐秘通信的侦察UAV蜂群分簇算法。该算法结合无线紫外光散射通信的优点,通过分簇拓扑...
针对复杂战场环境下无人机(UAV)蜂群的渗透侦察任务,考虑无人机间信息传输时能量消耗的不均匀性,影响侦察任务的高效实施,该文提出一种基于无线紫外光隐秘通信的侦察UAV蜂群分簇算法。该算法结合无线紫外光散射通信的优点,通过分簇拓扑管理机制对UAV蜂群进行能耗平衡。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够有效均衡网络能量消耗,提高网络的传输效率,并且选取合适的数据包长度及节点密度可延长UAV蜂群的生存周期。
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关键词
无人机蜂群
无线紫外光通信
分簇算法
能耗平衡
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职称材料
基于JAYA算法的紫外光通信无人机编队路由优化
被引量:
2
3
作者
郝锐
王建萍
+1 位作者
陈丹阳
路慧敏
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期848-857,共10页
紫外光通信由于其灵活性高、安全性好和全天候工作等优点,被认为是应急通信用无人机编队(UAV)的有潜力通信解决方案。为了提升紫外光通信无人机编队的有效作业时间,该文基于低功耗自适应集簇分层(LEACH)算法,并结合JAYA智能优化算法提...
紫外光通信由于其灵活性高、安全性好和全天候工作等优点,被认为是应急通信用无人机编队(UAV)的有潜力通信解决方案。为了提升紫外光通信无人机编队的有效作业时间,该文基于低功耗自适应集簇分层(LEACH)算法,并结合JAYA智能优化算法提出一种新颖的路由优化算法(RJLEACH)。该方法被用来改善紫外光通信无人机编队的有效操作时间。应用该算法对不同结构的紫外光通信无人机编队路由优化,并与其它算法得到的结果进行了比较分析。结果表明,RJLEACH算法在簇首选举阶段降低了无人机节点间的剩余能量方差,并且通过搜索最优路由降低了簇间通信的能量消耗。最终使网络出现第1个死亡节点和出现1/2死亡节点的时间相比经典LEACH算法分别延长了31.8%和13.8%,同时明显提高了能量利用率,能够为灾区救援和应急通信等任务争取宝贵的时间。
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关键词
无线紫外光通信
分簇协议
无人机编队
路由优化算法
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职称材料
装甲编队无线紫外光隐秘通信的中继选择研究
被引量:
6
4
作者
赵太飞
李永明
袁麓
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期60-67,共8页
针对装甲编队在复杂战场环境下的紫外光端到端通信中断问题,多采用中继辅助方式建立协作通信链路,而中继选择是关键问题之一。为了提高编队之间的通信协同能力,在解码转发协议的前提下,结合门限决策思想,提出了一种基于无线紫外光隐秘...
针对装甲编队在复杂战场环境下的紫外光端到端通信中断问题,多采用中继辅助方式建立协作通信链路,而中继选择是关键问题之一。为了提高编队之间的通信协同能力,在解码转发协议的前提下,结合门限决策思想,提出了一种基于无线紫外光隐秘通信的装甲编队最佳中继选择算法。该算法结合紫外光非直视通信的优点,根据信噪比门限和信道特性的选择策略,对编队进行最佳中继的选择,并在高斯噪声模型下,分析了其误码率性能。仿真结果表明,在根据不同的信噪比环境和中继数来选取适当的协作门限,可获得最佳中继链路,以及在协作通信链路动态变化时,调整中继的接收和发射状态,能有效提高协作中继链路的通信质量。
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关键词
无线紫外光通信
装甲编队
中继选择
协作
通信
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职称材料
一种无线紫外光协助的无人机隐秘通信覆盖方法
被引量:
1
5
作者
赵太飞
姚佳彤
+1 位作者
刘阳
郑博睿
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期124-138,共15页
建立机载无线紫外光非直视通信模型与无人机覆盖模型,引入三种相对虚拟力,提出一种基于相对距离的改进虚拟力覆盖算法控制无人机移动,仿真分析了不同场景下算法的性能以及紫外光通信角度对算法覆盖率影响。仿真结果表明,所提算法减小了...
建立机载无线紫外光非直视通信模型与无人机覆盖模型,引入三种相对虚拟力,提出一种基于相对距离的改进虚拟力覆盖算法控制无人机移动,仿真分析了不同场景下算法的性能以及紫外光通信角度对算法覆盖率影响。仿真结果表明,所提算法减小了无效覆盖以及重叠覆盖,相比随机部署算法、贪婪虚拟力算法和移动部署算法的覆盖率分别提高了18.33%,3.15%和1.83%,并减小了无人机的能量消耗。
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关键词
无人机
无线紫外光通信
区域覆盖
虚拟力
隐秘
通信
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职称材料
无人机蜂群中紫外光隐秘通信能耗均衡路由算法
被引量:
8
6
作者
赵太飞
程敏花
+1 位作者
吕鑫喆
郑博睿
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期251-257,共7页
针对复杂战场环境下无人机蜂群的任务协同要求,保证编队内可靠的路由通信尤为重要。考虑无人机携带能源有限,为了尽可能延长空中作业时间,提出一种无人机蜂群中紫外光隐秘通信能耗均衡路由算法。在无人机编队保持的基础上,结合无线紫外...
针对复杂战场环境下无人机蜂群的任务协同要求,保证编队内可靠的路由通信尤为重要。考虑无人机携带能源有限,为了尽可能延长空中作业时间,提出一种无人机蜂群中紫外光隐秘通信能耗均衡路由算法。在无人机编队保持的基础上,结合无线紫外光散射通信特点,在路由选择过程中引入通信链路路径损耗和无人机节点剩余能量来构建链路权值函数,从而有效地平衡无人机蜂群节点的能量消耗。仿真结果表明,与其他算法相比,所提算法能够动态地选择数据传输路径,使节点的能量消耗均衡,进而延长无人机蜂群的生命周期。
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关键词
无人机蜂群
无线紫外光通信
路由算法
能耗均衡
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职称材料
无线紫外光MIMO直升机助降ALOS链路性能分析
被引量:
2
7
作者
赵太飞
包鹤
马欣媛
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2018年第10期233-239,共7页
无线紫外光通信具有高速率高可靠性的特点,可以满足复杂环境下的通信。通过直升机助降的过程提出近似直视通信方式,并研究了无线紫外光MIMO系统的ALOS通信链路模型,同时计算了弱湍流条件下ALOS链路中MIMO系统的误码性能,并仿真分析其信...
无线紫外光通信具有高速率高可靠性的特点,可以满足复杂环境下的通信。通过直升机助降的过程提出近似直视通信方式,并研究了无线紫外光MIMO系统的ALOS通信链路模型,同时计算了弱湍流条件下ALOS链路中MIMO系统的误码性能,并仿真分析其信噪比、发射功率、发射(接收仰角)以及通信距离对误码率的影响。计算分析当发射(接收)仰角小于35°时,误码率随着发射(接收)仰角的增大,其增长趋势比较明显,当大于35°时,误码率随着发射(接收)仰角的增大,其增长趋势变缓。结果表明,在无线紫外光ALOS链路中,采用天线阵列和多探测器的MIMO技术能够较好地降低误码率和抑制大气湍流,并提高抗衰弱能力。
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关键词
无线紫外光通信
MIMO系统
近似直视
直升机助降
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职称材料
题名
军车隐秘编队的无线紫外光通信最优多跳中继研究
被引量:
8
1
作者
赵太飞
李永明
许杉
王世奇
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
陕西省智能协同网络军民共建重点实验室
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第11期2636-2642,共7页
基金
国家自然科学基金(61971345)
陕西省教育厅服务地方专项计划项目(17JF024)
+2 种基金
西安市科学计划项目(CXY1835(4))
陕西省重点产业链创新计划项目(2017ZDCXL-GY-06-01)
西安市碑林区科技计划项目(GX1921)。
文摘
无线紫外光通信成为强电磁干扰下的有效通信手段,满足复杂战场环境下车队执行战略物资运输和弹车队隐蔽行驶时车辆间保持可靠隐秘通信的需求。在行驶中每辆车自身作为其它车辆的中继,通过多跳方式为非视线内车辆之间建立稳定可靠的通信链路。因此,基于紫外光单次散射模型,该文研究了最优多跳中继问题,理论分析了收发仰角与频谱效率的关系,依据使频谱效率最大化原则,得出最优跳数近似表达式。仿真结果表明,不同距离移位范围和不同收发仰角都对应特定的最优跳数值,与最优能量计算方法相比,最大频谱效率计算方法在小功率传输时有更好的传输能力,并且达到节约功率的需求。紫外光长距离通信时,系统性能并不随着协作中继数的增加而提高,选取合适的中继数及小发射仰角和大接收仰角的结构配置,系统可获得较高的传输能力。
关键词
无线紫外光通信
多跳中继
通信
最优跳数
频谱效率
Keywords
Wireless ultraviolet communication
Multi-hop relay communication
Optimum number of hops
Spectral efficiency
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于无线紫外光隐秘通信的侦察无人机蜂群分簇算法
被引量:
16
2
作者
赵太飞
许杉
屈瑶
王晶
张杰
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
西南科技大学特殊环境机器人技术四川省重点实验室
北京邮电大学电信工程学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期967-972,共6页
基金
国家自然科学基金-中国民航局民航联合研究基金(U1433110)
西安市碑林区科技计划项目(GX1617)
+3 种基金
陕西省教育厅服务地方专项计划项目(17JF024)
特殊环境机器人技术四川省重点实验室开放基金(17kftk04)
西安市科学计划项目(CXY1835(4))
陕西省重点产业链创新计划项目(2017ZDCXL-GY-05-03)~~
文摘
针对复杂战场环境下无人机(UAV)蜂群的渗透侦察任务,考虑无人机间信息传输时能量消耗的不均匀性,影响侦察任务的高效实施,该文提出一种基于无线紫外光隐秘通信的侦察UAV蜂群分簇算法。该算法结合无线紫外光散射通信的优点,通过分簇拓扑管理机制对UAV蜂群进行能耗平衡。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够有效均衡网络能量消耗,提高网络的传输效率,并且选取合适的数据包长度及节点密度可延长UAV蜂群的生存周期。
关键词
无人机蜂群
无线紫外光通信
分簇算法
能耗平衡
Keywords
Unmanned Aerial Vehicle(UAV)swarm
Wireless ultraviolet communication
Cluster-based algorithm
Energy balance
分类号
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于JAYA算法的紫外光通信无人机编队路由优化
被引量:
2
3
作者
郝锐
王建萍
陈丹阳
路慧敏
机构
北京科技大学计算机与通信工程学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期848-857,共10页
基金
广东省基础与应用基础研究基金项目区域联合基金重点项目(2021B1515120086)
北京科技大学青年教师学科交叉研究项目(中央高校基本科研业务费专项资金)(FRF-IDRY-21-019)。
文摘
紫外光通信由于其灵活性高、安全性好和全天候工作等优点,被认为是应急通信用无人机编队(UAV)的有潜力通信解决方案。为了提升紫外光通信无人机编队的有效作业时间,该文基于低功耗自适应集簇分层(LEACH)算法,并结合JAYA智能优化算法提出一种新颖的路由优化算法(RJLEACH)。该方法被用来改善紫外光通信无人机编队的有效操作时间。应用该算法对不同结构的紫外光通信无人机编队路由优化,并与其它算法得到的结果进行了比较分析。结果表明,RJLEACH算法在簇首选举阶段降低了无人机节点间的剩余能量方差,并且通过搜索最优路由降低了簇间通信的能量消耗。最终使网络出现第1个死亡节点和出现1/2死亡节点的时间相比经典LEACH算法分别延长了31.8%和13.8%,同时明显提高了能量利用率,能够为灾区救援和应急通信等任务争取宝贵的时间。
关键词
无线紫外光通信
分簇协议
无人机编队
路由优化算法
Keywords
Wireless ultraviolet communication
Cluster protocol
Unmanned Aerial Vehicle(UAV)formation
Routing optimization algorithm
分类号
TN929.12 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
装甲编队无线紫外光隐秘通信的中继选择研究
被引量:
6
4
作者
赵太飞
李永明
袁麓
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
西南科技大学特殊环境机器人技术四川省重点实验室
陕西天思信息科技有限公司
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期60-67,共8页
基金
国家自然科学基金项目(U1433110)
陕西省重点产业链创新计划项目(2017ZDCXL-GY-06-01
+3 种基金
2017ZDCXL-GY-05-03)
陕西省教育厅服务地方专项计划项目(17JF024)
西安市科学计划项目(CXY1835(4))
特殊环境机器人技术四川省重点实验室开放基金(17kftk04)~~
文摘
针对装甲编队在复杂战场环境下的紫外光端到端通信中断问题,多采用中继辅助方式建立协作通信链路,而中继选择是关键问题之一。为了提高编队之间的通信协同能力,在解码转发协议的前提下,结合门限决策思想,提出了一种基于无线紫外光隐秘通信的装甲编队最佳中继选择算法。该算法结合紫外光非直视通信的优点,根据信噪比门限和信道特性的选择策略,对编队进行最佳中继的选择,并在高斯噪声模型下,分析了其误码率性能。仿真结果表明,在根据不同的信噪比环境和中继数来选取适当的协作门限,可获得最佳中继链路,以及在协作通信链路动态变化时,调整中继的接收和发射状态,能有效提高协作中继链路的通信质量。
关键词
无线紫外光通信
装甲编队
中继选择
协作
通信
Keywords
wireless ultraviolet communication
armored formations
relay selection
cooperative communications
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
一种无线紫外光协助的无人机隐秘通信覆盖方法
被引量:
1
5
作者
赵太飞
姚佳彤
刘阳
郑博睿
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期124-138,共15页
基金
国家自然科学基金(No.61971345)
陕西省教育厅科研计划项目(No.17‒JF024)
+1 种基金
陕西省重点研发计划一般项目(No.2021GY‒044)
榆林市科技计划项目(No.2019‒145)。
文摘
建立机载无线紫外光非直视通信模型与无人机覆盖模型,引入三种相对虚拟力,提出一种基于相对距离的改进虚拟力覆盖算法控制无人机移动,仿真分析了不同场景下算法的性能以及紫外光通信角度对算法覆盖率影响。仿真结果表明,所提算法减小了无效覆盖以及重叠覆盖,相比随机部署算法、贪婪虚拟力算法和移动部署算法的覆盖率分别提高了18.33%,3.15%和1.83%,并减小了无人机的能量消耗。
关键词
无人机
无线紫外光通信
区域覆盖
虚拟力
隐秘
通信
Keywords
Unmanned aerial vehicle
Wireless ultraviolet communication
Area coverage
Virtual force
Secret communication
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
无人机蜂群中紫外光隐秘通信能耗均衡路由算法
被引量:
8
6
作者
赵太飞
程敏花
吕鑫喆
郑博睿
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
陕西省智能协同网络军民共建重点实验室
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期251-257,共7页
基金
国家自然科学基金(61971345)
陕西省重点产业链创新计划项目(2017ZDCXL-GY-05-03)
+2 种基金
陕西省教育厅科研计划项目(17-JF024)
西安市碑林区科技计划项目(GX1921)
西安市科学计划项目(CXY1835(4))资助课题。
文摘
针对复杂战场环境下无人机蜂群的任务协同要求,保证编队内可靠的路由通信尤为重要。考虑无人机携带能源有限,为了尽可能延长空中作业时间,提出一种无人机蜂群中紫外光隐秘通信能耗均衡路由算法。在无人机编队保持的基础上,结合无线紫外光散射通信特点,在路由选择过程中引入通信链路路径损耗和无人机节点剩余能量来构建链路权值函数,从而有效地平衡无人机蜂群节点的能量消耗。仿真结果表明,与其他算法相比,所提算法能够动态地选择数据传输路径,使节点的能量消耗均衡,进而延长无人机蜂群的生命周期。
关键词
无人机蜂群
无线紫外光通信
路由算法
能耗均衡
Keywords
unmanned aerial vehicle(UAV)swarm
wireless ultraviolet communication
routing algorithm
energy consumption balancing
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
无线紫外光MIMO直升机助降ALOS链路性能分析
被引量:
2
7
作者
赵太飞
包鹤
马欣媛
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2018年第10期233-239,共7页
基金
国家自然科学基金-中国民航局民航联合研究基金(U1433110)
陕西省教育厅科研计划项目(17-JF024)
+1 种基金
西安市碑林区科技计划项目(GX1617)
特殊环境机器人技术四川省重点实验室开放基金(17kftk04)
文摘
无线紫外光通信具有高速率高可靠性的特点,可以满足复杂环境下的通信。通过直升机助降的过程提出近似直视通信方式,并研究了无线紫外光MIMO系统的ALOS通信链路模型,同时计算了弱湍流条件下ALOS链路中MIMO系统的误码性能,并仿真分析其信噪比、发射功率、发射(接收仰角)以及通信距离对误码率的影响。计算分析当发射(接收)仰角小于35°时,误码率随着发射(接收)仰角的增大,其增长趋势比较明显,当大于35°时,误码率随着发射(接收)仰角的增大,其增长趋势变缓。结果表明,在无线紫外光ALOS链路中,采用天线阵列和多探测器的MIMO技术能够较好地降低误码率和抑制大气湍流,并提高抗衰弱能力。
关键词
无线紫外光通信
MIMO系统
近似直视
直升机助降
Keywords
wireless ultraviolet communication
MIMO system
approximate light of sight
helicopter assisted landing
分类号
TN929.12 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
军车隐秘编队的无线紫外光通信最优多跳中继研究
赵太飞
李永明
许杉
王世奇
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
8
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职称材料
2
基于无线紫外光隐秘通信的侦察无人机蜂群分簇算法
赵太飞
许杉
屈瑶
王晶
张杰
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
16
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职称材料
3
基于JAYA算法的紫外光通信无人机编队路由优化
郝锐
王建萍
陈丹阳
路慧敏
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
4
装甲编队无线紫外光隐秘通信的中继选择研究
赵太飞
李永明
袁麓
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
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职称材料
5
一种无线紫外光协助的无人机隐秘通信覆盖方法
赵太飞
姚佳彤
刘阳
郑博睿
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
6
无人机蜂群中紫外光隐秘通信能耗均衡路由算法
赵太飞
程敏花
吕鑫喆
郑博睿
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
7
无线紫外光MIMO直升机助降ALOS链路性能分析
赵太飞
包鹤
马欣媛
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2018
2
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