针对非对称协作自由空间光通信系统中信道条件得不到充分利用以及高阶调制导致的数据可靠性恶化问题，提出了一种分层调制联合物理层网络编码方案。该方案首先在信源节点处对待发送信息进行数据优先级划分，并给不同优先级的数据分配不同比例的发射功率；然后将调制后的数据发送至各个节点，并在中继节点处对接收到的数据进行物理层网络编码；最后中继节点将编码后的信息发送至目的节点，目的节点利用物理层网络编码方案恢复出原始信息。仿真结果表明，在高信噪比信道中，系统误码率可下降至10-8以下；在强大气湍流信道中，使用该方案系统至少可获得1.5 dB的信噪比增益。该方案对强大气湍流信道表现出更好的抗干扰性能。

针对无人机自组网中多种混合业务并行传输以及现有的信道忙闲划分方式未考虑信道忙闲模糊化特征等问题, 提出了一种模糊信道忙闲划分的概率媒体接入控制协议。该协议主要采用模糊信道忙闲划分和概率接入两大核心机制, 其中,模糊信道忙闲划分机制通过对信道忙闲的模糊化特征进行分析, 更加合理地对信道忙闲程度进行划分; 概率接入机制能够保证系统在重负载情况下, 有效减少数据分组碰撞, 提高最高优先级业务的成功传输率和信道利用率。仿真结果表明, 该协议实现了多种优先级业务区分服务, 并且保证了最高优先级业务严格的时效性和可靠性, 同时在高负载下提高了网络的信道利用率。

针对飞行时间相机获取的深度图像存在大量无效点的问题, 提出了一种基于彩色图像轮廓的深度图像修复方法。该方法先通过无效点邻域内像素的值和高斯函数来确定该邻域的方差, 结合无效点邻域内有效点个数和方差计算所有无效点的填充顺序, 完成填充过程的优先级评估; 再将彩色图像中目标物体轮廓投射到深度图像中, 结合投影轮廓和欧式距离函数实现对无效点的填充。实验结果表明, 与其他常用的修复算法相比, 本文算法可以在保护目标物体边缘的前提下, 实现对无效点的有效填充, 针对不同目标物体, 信噪比指标提高了2~14 dB。

研究了单处理器嵌入式实时系统的多任务优先级分配方法,首先,选择截止期单调(DM)优先级分配方法为实现航电中继系统的采集激励软件而划分的多任务分配优先级，然后，结合VxWorks的优先级抢占式调度算法对该任务集进行可调度性理论分析和计算,给出了基于VxWorks的数据采集激励软件的一般调度设计过程，最后，在基于该调度算法的航电中继系统上进行了数据转发实验。实验结果表明，航电中继系统转发数据的最大延迟时间不超过3.5 ms，可实现4种类型数据的稳定、正确转发。因此，基于DM优先级分配的抢占式调度算法的航电中继任务调度设计满足实时性和可靠性要求。

针对现有无人机自组网(UANET)媒体接入控制协议统计优先级的多址接入协议(SPMA)中存在的满载门限计算过程收敛慢, 满载门限不能随信道承载能力自适应变化的问题, 文章提出了一种低时延UANET阈值自适应接入协议。采用信道满载门限快速收敛机制, 使系统开机后的阈值计算时间缩短, 降低了初始阶段堆积数据的传输时延, 同时采用满载门限自适应调整机制, 使系统能在外部信道环境发生变化时自适应调整信道的满载门限, 从而使信道承载能力与实际的信道负载相匹配, 当信道承载能力下降时通过调整满载门限在维持吞吐量不变的同时提高了数据传输成功率, 降低了数据传输时延。仿真结果表明, 该协议在UANET中消息平均时延、成功率和信道利用率等方面的性能优于现有UANET SPMA。

随着通信系统的不断发展，对融合地面系统的天地一体化网络的研究越来越多，而卫星通信系统中，由于卫星高速移动等特性，不可避免需要对呼叫的接入切换进行研究。针对天地一体化信息网络需要支持多场景多业务情况下的通信需求，考虑不同呼叫优先级不同，对多优先级的多种呼叫业务进行考虑。根据信道预留的思想，对不同优先级接入与切换呼叫设定不同的可用信道数，优先级越高的呼叫，为其留更多的可用信道以确保其接入信道成功。同时，由于动态信道预留较固定信道预留能够更好地利用信道资源，最终考虑多优先级下的动态信道预留策略。对多优先级动态信道预留与多优先级固定信道预留策略进行仿真验证，发现动态预留方案得到的系统服务质量更好。对于单一策略，发现优先级越高的用户接入与切换呼叫接入信道失败率更低。

针对离线集中式卫星资源调度算法不能有效适应任务与资源动态变化和不能满足任务高实时性的问题，研究了未来天基激光网络中在线分布式的接入调度方法。分析了激光网络接入调度问题特点和约束条件，通过引入排队策略实现了算法的分布计算和在线调度；通过增加抢占优先权策略实现了网络对实时任务的支持；建立了接入节点上的排队系统模型，利用二维马尔可夫链对模型进行分析求解，得到了平均队长、平均等待时间和接入阻塞率等性能参数；给出了一个仿真场景，并对该算法进行数值仿真，结果表明，与离线集中式调度算法相比，在线分布式算法将任务等待时延降低了10%以上，阻塞率降低了90%以上，达到了实现任务在线调度和提高调度实时性与高效性的目的。

为缓解频谱资源紧缺，提升本地服务质量，在现有蜂窝网络中引入了 D2D通信方式，使得距离较近的用户之间可不经由基站直接通信。搭建了 D2D通信与蜂窝通信并存的网络结构，并分析了D2D复用蜂窝用户(CU)频谱资源时影响信噪比的干扰因素。为保证 CU和D2D用户的通信质量，采用信道状态信息(CSI)与队列状态信息(QSI)相结合的传输策略控制信噪比及时延。对于多 CU多D2D对的资源分配问题，采用基于优先级矩阵的分配算法。与二分匹配算法相比，降低了计算复杂度，结果逼近最优解且能稳定收敛。

优先级队列(PQ)算法虽然能够保证高优先级业务的服务质量，但低优先级业务的性能较差，整体性能不佳，公平性较低。针对这些不足，提出优先级与带宽需求相结合的调度算法(PRQ)，在优先级调度的基础上，使用带宽需求对调度概率进行调整，提高低优先级业务的调度概率，进而改善其服务质量，同时改善整体性能，提高公平性。仿真结果表明，PRQ 算法能够显著改善低优先级业务的性能和整体性能，公平性较PQ 算法高。

针对多传感器多目标分配中传感器对目标的配对函数难以确定的问题，结合预警探测作战场景，提出传感器对目标的配对能力由传感器间的协同系数、“信息价值”函数和“信息代价”函数3部分共同决定，通过对传感器探测能力及现有目标信息的分析比较，计算出了传感器对目标的配对能力值，并以传感器对目标分配的综合效能最大为目标函数，构建了适用于预警探测的分配模型。仿真结果表明，所提方法合理、有效，分配方案简单、可行。