关于极简基站配套工程标准化设计的研究

5G网络频点高、衰耗快,单站覆盖范围小,全覆盖组网需要新建大量的基站,将给运营商带来空前的成本压力。在不降低基站性能和安全的前提下,如何通过技术减配,降低基站标准配置,制订一套极简基站配套工程标准化方案显得尤为重要。通过拆解基站配套工程施工内容,分场景制订极简基站的标准化配置和设计方案模版,从降低建设成本和提高建设效率两个方面保障运营商5G建设,以达到降本增效的目的,为运营商相关专业人员提供参考。

指针式仪表读数识别的研究现状与发展

在高温高压强磁场等恶劣环境下,指针式仪表有着优于数显式仪表的良好性能表现,对指针式仪表读数识别进行研究具有重要的现实意义。近年来,深度学习与计算机视觉紧密结合,基于深度学习的指针式仪表读数识别技术是前沿研究的重点方向。文中首先概述指针式仪表读数识别的过程,然后从3个方面论述指针式仪表读数识别技术的研究现状与进展:仪表图像的预处理、仪表表盘区域的检测和仪表的读数识别,论述过程中分别阐述基于传统机器学习的方法和基于深度学习的方法。最后介绍公开的仪表数据集和应用场景,并从深度学习算法、巡检机器人工作特点和公共数据集的建立3个方面对未来的研究进行展望与建议。

分布式综合化飞机环境监视系统架构设计与分析

飞机环境监视系统是保证航空器全飞行过程安全航行的重要航电子系统。针对系统的开放性、可扩展性和低总耗需求,首先提出了基于传感器开放式系统架构(Sensor Open System Architecture,SOSA)的系统功能架构,从系统运行支持、发射/接收器、信号/目标处理、分析与开发、信息传达、管理服务等6个顶层模块定义了49个标准功能组件,实现功能域的解耦。设计了基于像素级、特征级和决策级融合的机载多源融合感知算法框架,实现对合作目标和非合作目标的综合态势感知。提出了由零中频体制通用射频收发通道、基于“平台+APP”的数据处理资源平台等构成的分布式综合化硬件架构,实现硬件资源的集约化和软件功能的增量扩展。硬件平台的试验评估表明,分布式架构相比联合式和集中式架构,系统在重量、体积和功耗方面分别提升了49%和34%,同时具备更好的可靠性和开放性。

基于改进型灰狼优化算法和窗函数加权的稀布矩形平面阵列天线综合

针对在阵列孔径、阵元数目、最小阵元间距等多约束条件下的稀布矩形平面阵列天线优化问题,提出了基于改进型灰狼优化(improved grey wolf optimizer,IGWO)算法和窗函数加权的稀布矩形平面阵列天线综合方法。首先,利用Tent混沌映射、非线性收敛因子、优势狼动态置信策略和对立学习策略对灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)算法进行改进,增加算法的种群多样性和跳出局部最优的能力。然后,利用窗函数对阵列单元进行加权,生成位置分布矩阵,减少稀疏矩阵优化时间,提高优化效率。最后,利用位置分布矩阵生成稀疏阵列,再运用IGWO算法进行多约束条件的稀布优化。为验证所提方法的有效性进行了仿真实验,实验结果表明,本文方法可以有效提高阵列天线的性能,降低峰值旁瓣电平,对于解决在多约束条件下的阵列分布问题,具有一定的工程意义和参考价值。

复杂电磁环境下LTE网络监测与分类研究

由于免许可证频段电磁环境复杂,因此LTE(Long Term Evolution)业务在该频段部署实现多业务共存的关键是对其进行监测和分类。为此,采用NS-3网络仿真模拟器建立了LTE和Wi-Fi室内业务共存模型,通过改变网络和场景的各类参数构建了监测模型,获得了文件传输FT(file transfers)、音频流VF(voice flows)和恒定比特流CBRS(constant bit rate streams)三种模式下的数据集。结果表明,采用FT数据集,在K最近邻、支持向量机、决策树和随机森林算法的分类准确率有明显提高;同时,VF与CBRS两种数据集在上述算法上准确率达到了80%左右。

应急场景下蜂群无人机协同遥感仿真系统构建

在突发应急场景下,需要快速获取现场的全局态势图像,为后续的评估决策做依据。蜂群无人机具有数量多、成本低、成像快等优点,广泛应用在军用领域。本文对蜂群无人机协同侦察应用到应急遥感领域进行了探索,并构建了蜂群无人机遥感数字仿真验证系统,对蜂群无人机的编队协同、航路规划、多路视频协同拼接进行了研究和仿真验证。针对多路视频帧间重叠率不稳定的问题,提出了自适应动态采样算法,以维持不同重叠率下拼接算法整体效率的幂等性。并针对应景场景下视频流的不稳定特点,提出一种断点重拼算法,可保证在恶劣拍摄环境下,降低拼接精度下保持算法的可用性。结果表明:蜂群无人机可以准实时构建现场的全局态势图像,本文可为蜂群无人机应用在应急遥感领域提供的技术支撑。

某户外电子设备机箱结构设计与分析

某电子设备需安装于沿海、岛礁和高原等户外露天环境,其面临的高温、湿热、盐雾和低气压等复杂严酷的使用环境对电子设备机箱的结构设计提出了新的挑战。论文着重论述了该电子设备机箱的结构设计、散热设计和环境防护设计等方面的内容,并运用热分析软件对设备的散热性能进行了仿真,分析结果表明机箱热设计方案有效可行,能够满足高温、低气压环境适应性要求。该电子设备机箱的设计方法对类似户外产品的结构设计具有一定的参考意义。

一种基于EM算法的码辅助载波同步算法

对于采用LDPC编码的通信体制,当接收信号存在残留频偏或相偏时,LDPC译码器的性能会急剧恶化。针对以上问题,提出了一种LDPC码辅助的载波同步算法。提出的载波同步算法包括基于代价函数的载波粗估计算法与基于EM算法的载波细估计算法。针对基于代价函数的载波粗估计算法,提出了一种只与残留频偏有关,与残留相偏无关的代价函数,将遍历搜索范围由二维降低到了一维,解决了预补偿遍历消耗资源较多的问题。针对载波细估计算法,基于EM算法提出了一种使用LDPC译码器输出后验概率信量的迭代载波细估计算法,并推导出了该算法的解析解,仿真结果表明,采用解析解与采用遍历算法求解的结果基本一致。根据理论推导与仿真结果,提出的算法有较大的频偏相偏估计范围,在较低的信噪比下仍可实现有效的载波同步与LDPC译码,相较于传统算法复杂度较低,是一种较为理想的载波估计算法。

智慧农业环境数据采集与远程控制系统设计

结合智慧农业的发展需求,设计了一种智慧农业环境数据采集与远程控制系统。该系统采用WSN+WiFi的开放式系统架构,将多个传感器节点采集的数据实时传输到云平台进行发布,用户通过APP访问区域内的环境数据并进行控制。制作了一台原理样机并完成了系统的功能验证,具有较好的工程应用前景。

太赫兹多层平面透镜天线的分层制造技术研究

现代信息科技的飞速发展对雷达系统提出了更高的要求,太赫兹(THz)雷达凭借其特殊的电磁特性在航空航天军事应用方面有着广阔的应用前景。高增益天线作为雷达系统的关键组成部分,在太赫兹波段的研究正受到高度关注。当天线工作频段高达1.0THz左右时,适用于低频器件的常规加工方法往往难以满足设计需求,限制了其进一步应用。本文提出并设计了一种基于UV-LIGA工艺的太赫兹多层平面透镜天线的分层制造方法,为提高透镜区域厚度均匀性,在外缘添加了片内辅助阴极作为装配区,经验证,厚度均匀性提高了33.08%。开展阶梯式电流密度电铸试验,当电流密度按1.5A/dm2、2A/dm2、1.75A/dm2阶梯变化时得到的沉积层具有更低的结合强度和表面粗糙度。透镜天线经过电性能测试,其在0.79~1.03THz范围内取得了良好的增益效果,有望应用于航空航天机载平台以提高雷达系统的识别能力。

基于TMS320的通用接口处理模块设计

民机机电系统主要通过机载控制器实现燃油、液压、起落架等功能,虽然不同系统的功能差异较大,但核心硬件均为基于微控制器的接口处理模块。为顺应民机产业的发展趋势,要最大限度地复用已经成熟的公共模块和技术。文章深入调研了各类机电系统控制器的处理和接口需求,统筹处理器选型和接口资源,设计了基于TMS320微控制器的通用接口处理模块。该模块能够满足大部分机电系统的需求,为民机机电产品的快速开发和交付提供了有益的借鉴和参考。

单参考阵元旋转电场矢量法校准相控阵天线

针对经典的旋转电场矢量法仅适用于校准小规模相控阵天线的不足,提出了一种适用于校准大规模相控阵天线的改进旋转电场矢量法。该方法选取单个阵元作参考通道并依次选取其他阵元作测试通道。通过测量这两种通道的合成电场幅度完成相控阵天线的幅度与相位校准。实测结果表明,该方法得到的校准数据具有较高的精度,可用于补偿大规模相控阵天线且能获得优良的远场方向图。

基于冠状病毒群体免疫算法的工控入侵检测

工业4.0改革使工业化与信息化进程不断交叉深入,工业控制系统(ICS)数据的非线性、高维度等特点使传统入侵检测方法不再适用。设计了一种基于冠状病毒群体免疫算法(CHIO)的工控入侵检测模型,将Fisher-Score与核主成分分析(KPCA)结合,对数据进行特征提取,有效降低了数据复杂度,通过引入自适应与差分进化策略改进了冠状病毒免疫算法,增强了算法的搜索性能。最后将改进后的算法应用到支持向量机(SVM)模型进行参数寻优,使用密西西比大学天然气管道数据集进行了仿真实验。实验结果表明:改进后的模型在检测准确率及检测速度上与传统模型相比都具有较大优势,检测率可达97.1%。

基于改进蚁群算法的电力集控系统故障诊断方法

针对提高供电连续性和可靠性,保证电能质量的目的,采用基于改进蚁群算法,提出了电力集控系统故障诊断方法。通过传感器和数据传输接口形式获取电力集控系统实时运行信息,将其作为输入,建立电力集控系统故障诊断模型。运用改进蚁群算法对电力集控系统故障诊断模型进行求解,通过蚂蚁迭代方式得到电力集控系统故障诊断模型的最优解,实现电力集控系统故障诊断模型求解。实验表明,该方法具备较好的电力集控系统故障特征提取能力和故障诊断能力,同时其故障诊断时的容错率数值较低,数值在0.2%上下波动,求解电力集控系统故障诊断模型的迭代能力较强。

一种高速变采样系统输入延时自适应校准方法

针对高速采样系统不同采样频率下会产生不同的数据输入延时,提出了一种高速变采样系统输入延时自适应校准方法,该方法以现场可编程门阵列(FPGA)、高速模数转换器(ADC)和时钟芯片为平台设计核心,采用了高速ADC、时钟芯片与FPGA串行外围接口设计、采样频率动态设计、两级降速架构设计、主从时延校准算法等,实现了采样频率动态控制、并行采样支路数量可调和高速采样数据输入延时的动态校准,完成了高速ADC复杂调制信号无误采样的技术工程实践。

测控基带冗余技术方案的可靠性对比分析

基于测控基带技术的高可靠性、低成本化研究需求,构建了一个适用于测控基带冗余技术方案评价的可靠性对比分析案例,应用可靠性建模预计技术和CARMES技术,完成了不同方案中的测控基带系统可靠性建模和预计计算,得出“多站共享的池化技术方案是可靠性最高、资源需求最少的系统级基带技术方案”的结论,较传统测控基带可以减少40%的资源规模,基带系统MTBF提升约70%、MTBCF提升约3~5倍,且能获取极高的任务可靠度。

基于FMQL的双通道局部重构技术研究

针对双通道通信设备多波形同时独立运行的复杂需求,研究并提出了一种基于FMQL的双通道局部重构架构,该架构设计了多组件通信机制、重构波形加载流程、逻辑资源分配方法、波形接口和标识、重构解耦机制、时钟管理以及组件管理方法等。项目应用结果表明,双通道局部重构波形加载和卸载功能正常,相较于传统方法,所提方法的波形支持能力、波形加载速度、逻辑资源利用率均大幅提升。目前,该技术已在航空通信多型设备中得到应用,具有较强的实用性。

基于HFSS的电连接器信号完整性仿真分析

针对高速传输电连接器存在特征阻抗偏小且不连续的问题,基于信号完整性理论提出了采用集总端口并设计测试夹具的优化方案,通过三维电磁仿真软件HFSS建立电连接器3D模型,设置终端驱动求解类型,给定材料属性,分配激励及边界条件,设置求解频率和扫频模式进行信号完整性仿真,分析其TDR特征阻抗、插入损耗、回波损耗、近端串扰、远端串扰等信号完整性参数。结果表明:电连接器在10 MHz~5 GHz频率范围内设置集总端口激励、设计仿真夹具的方式下,插入损耗为-12~-6 dB,回波损耗为-1.3~0 dB、近端串扰为-40 dB以下、远端串扰为-45 dB以下,符合HJ30J的标准要求;与波端口激励、无设计夹具仿真进行参数对比,串扰降低10 dB,TDR特征阻抗提升10Ω,性能参数得到提升。

基于BD和GPS相结合的安全看护系统设计

针对社会日益关注的老人和小孩等弱势群体安全看护问题,设计了一种基于BD和GPS相结合的安全看护系统。该系统以STM32单片机为核心,使用了BDGPS卫星定位以及4G移动通信技术。系统可实时获取被看护对象的位置信息,当被看护对象离开预设的看护电子围栏范围时,它能迅速通过4G网络向看护人发送警报信息,且支持一键求助,构建了一个高效、智能的安全看护系统。该系统能在关键时刻提供及时有效的预警,让看护人能够更好地掌握老幼等被看护群体的安全状况,有效提升了弱势群体的安全看护保障水平。

电子设备热分析/热设计/热测试技术初步研究

介绍了电子设备热分析、热设计及热测试的主要技术和相关概念 ,以及目前国内外的发展现状。分析了电子设备过热的主要原因 ,提出了元件级、电路板级和设备级三个层次的电子设备热分析、热设计及热测试 ,并详细说明了每一层次需要解决的主要问题。建立了电子设备计算机辅助热分析、热设计及热测试集成系统。