融合卫星姿态的星地信道建模及硬件模拟

针对传统星地信道模型及其硬件模拟方法没有考虑卫星姿态对信道特性影响的问题,本文基于几何地理随机模型(Geometry-based Stochastic Model,GBSM)框架,提出了一种融合卫星姿态的星地信道模型。该模型通过构建四个独立的坐标系并引入姿态修正矩阵,来描述卫星姿态变化对星地信道特性造成的影响。在此基础上,本文基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA),设计并研制了一种星地信道硬件模拟器。硬件模拟器采用差分迭代的算法来生成信道衰落因子,可以极大提高硬件模拟的实时性,确保生成的衰落数据与实际场景相匹配。同时,还采用了并行处理架构,可以支持最大640 MHz带宽的星地信道模拟。为了将衰落数据与并行架构相匹配,引入了并行内插算法,可以将串行的衰落数据内插成同速率的多路并行衰落数据。此外,为了能够精准控制硬件装置输出信号的功率,设计了基于预训练的功率校正方法。通过内部校正源信号预先训练出整个模拟过程给信号带来的增益再进行功率补偿,从而保证输出信号的功率可以被精准控制。最后,在典型场景下开展仿真模拟,导出硬件模拟器的输出结果并分析其统计特性,结果表明实测输出的概率密度函数(Probability Density Function,PDF)和多普勒功率谱密度(Doppler Power Spectral Density,DPSD)与理论值吻合,证明本文设计的硬件模拟器可以准确地复现实际场景下卫星姿态发生变化的星地信道。本文提出的融合卫星姿态的星地信道模型以及研制的硬件模拟器很好地解决了传统模型以及硬件模拟方法的局限性,在卫星通信系统的优化、评估和验证环节具有极大的潜在价值。

高职智能制造专业群机械类课程创新模式研究

随着我国综合国力的不断提高发展,第一个百年目标已经实现,正步入第二个百年目标的开始。社会竞争力的不断提高,让人们对各行业的创新创业投入了大量的重视,社会竞争的是人才的竞争,技术创新是主要内容。所以,培养出更多的创新型人才,是当前发展现状下各大高职院校教师的首要教学工作。但是受传统教学模式的不良影响,部分高职教师在智能制造专业群机械类课程教学的时候,还在使用已经不适合当前发展现状的教学模式,导致教学水平和教学质量较低、学生专业素养和技术手段不高等情况的出现。本文对此进行研究,提出了相关的创新策略。

面向5G无人机通信场景的传播路径概率预测模型

面向5G无人机空地场景中快速变化的飞行高度和散射环境导致传播路径呈现动态生灭,路径概率预测对于描述动态生灭进而构建准确的空地信道模型至关重要.本文假设城市场景的建筑物位置服从泊松分布,综合考虑物理环境的随机几何信息以及菲涅尔传播区域等因素,建立了无人机对地视距(line-of-sight, LoS)路径概率的预测模型,该模型适用于不同飞行高度和通信频率.在此基础上,利用反射路径镜像的原理,推导获得了地面反射(ground specular, GS)路径概率的预测模型.仿真和分析结果表明,本文提出的LoS和GS路径概率模型在不同高度和频点与基于海量射线追踪仿真方法的平均预测结果表现出良好的一致性.此外,LoS路径概率模型在低空场景下的预测结果与现有标准化模型结果也吻合.

基于SolidWorks的播种机零件参数化设计系统研究

为了提高播种机零部件的设计效率,将SolidWorks软件引入到了播种零部件数字化设计平台上,并利用VC对SolidWorks进行了二次开发,实现了播种机零部件的参数化设计。在设计零部件时,无需从底层进行建模,直接在VC界面输入相关参数,便可以自动生成零部件,有效提高了播种机零部件的设计效率。以播种机耧脚的参数化设计为例,对播种机多耧脚进行了设计,并对其应力应变等进行了分析。结果表明:采用参数化设计方法可以快速建立多个耧脚模型,并可以直接通过软件进行应力、应变等分析,在建模的同时实现了零部件的优化设计。

基于物联网数控的机械机电自动化控制系统设计

目前提出的机械机电自动化控制系统生产效率较低,导致精准率较低。基于物联网数控提出了一种新的机械机电自动化控制系统,通过现场设备结构、网络通信结构和子结构组成控制系统总体架构。系统硬件由远程监控器、数据交换中心、数控机床监控中心组成,远程监控器主要由信息终端部分、数据交换部分、感知中心、监控中心四部分组成,数据交换中心由多个数据服务模块组成,应用具有数据显示功能的机床作为物联网数控的数据程序中转结构,在中转结构中添加界面警报指示灯,实现告警。软件程序包括采集程序、控制程序和存储程序。实验结果表明,基于物联网数控的机械机电自动化控制系统能够有效提高机械机电自动化控制系统生产效率,增强控制精准率。

液态模锻工艺参数对Mg-6Al-1Zn-0.3V镁合金性能的影响

采用不同的浇注温度和比压对建筑用Mg-6Al-1Zn-0.3V镁合金进行了液态模锻,并进行了显微组织和腐蚀性能的测试与分析。结果表明,随浇注温度和比压的增加,试样的平均晶粒尺寸先减小后增大,腐蚀电位先正移后负移,耐腐蚀性能先提升后下降。与670℃浇注的试样相比,710℃浇注的试样腐蚀电位正移了38 mV;与60 MPa比压试验的试样相比,120 MPa比压的试样腐蚀电位正移了33 mV。试样的最佳液态模锻工艺参数为浇注温度710℃和比压120 MPa。

基于UG建模和仿真的拖拉机箱体零件数控加工研究

为了提高拖拉机箱体复杂曲面的加工精度,合理安排加工工序,提高加工效率,将UG建模和仿真技术引入到了零件数据加工过程中,通过对加工工序和程序的检验与修改,以达到数据加工工序和源程序优化的目的。以拖拉机箱体零部件曲面形状的数控加工为例,采用曲线拟合技术对数控加工过程的刀位进行了优化,利用UG软件对加工过程进行了仿真。仿真结果表明:刀位优化后的曲面加工最大过切和欠切量都有所降低,说明通过优化提高了数控加工精度。

CMR类物质检测方法和评级标准体系的构建

探讨我国纺织品中CMR类物质检测方法和评级标准体系的构建。在研究了国外CMR类物质关键检测方法标准的基础上,系统梳理了我国现行的CMR类物质检测方法及标准。对比欧盟REACH法规和Oeko-Tex Standard 100标准,构建了我国CMR类物质检测方法标准体系基本框架。认为:构建CMR类物质检测方法标准体系有利于提升我国消费品品质。

极化电流非对称分布对磁涡旋动力学行为的影响

以三个纳米点接触将自旋极化电流通入纳米盘,采用微磁模拟方法,研究了极化电流的大小、方向和间距对磁涡旋动力学行为的影响。结果表明:随电流密度增加磁涡旋均发生了类似旋转回归运动和极性反转。当电流方向为(1,1,1)时,接触点位置非对称分布比接触点位置对称分布时磁涡旋核更易启动,扩大了磁涡旋核做类似旋转回归运动的电流范围,明显减小了极性反转时达到暂态构型的时间,更有利于磁涡旋在纳米振荡器和磁存储方面的应用。当电流方向为(1,1,-1)时,接触点位置非对称分布对磁涡旋的动力学行为影响较小,此时电流方向的非对称分布起主导作用。

信道噪声实时产生算法及改进研究

针对经典的逆变换和舍弃法模拟信道噪声硬件实现复杂的问题,开发了一种基于谐波叠加(Sum-of-Sinusoids,So S)中心极限理论和Hadamard矩阵变换相结合的改进方法实时产生高斯噪声,推导了该方法输出随机变量幅值的理论分布,分析了利用可编程逻辑器件(Field-Programmable Gate Array,FPGA)硬件实现时,定点化位宽和查找表深度对输出精度和周期的影响。数值仿真表明,本文改进方法输出的幅值统计分布精度优于传统So S方法,尾巴精确度有所提高,重复周期也大大扩展,可以满足实际中信道噪声硬件模拟的需求。

基于椭偏测试法的氢化非晶硅膜钝化机制

本征非晶硅(a-Si:H)钝化是获得高效非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的关键技术之一,但由于非晶硅的结构复杂多变,至今仍无法对其结构与性能的关联进行简洁的线性表征。本研究采用Sinton设备,测试不同工艺制备的双面a-Si:H薄膜钝化的N型单晶硅片的少子寿命,表征a-Si:H对硅片表面的钝化效果,采用椭圆偏振光谱仪测试拟合a-Si:H薄膜的折射率、消光系数、光学带隙等参数,分析它们与钝化效果的关联。发现:介电函数虚部ε2的峰值和薄膜禁带宽度大致呈现线性关系,高频折射率n∞与钝化后少子寿命呈线性关系。因介电函数由材料的能带结构、态密度等结构因素决定,所以ε2峰值与n∞这两个参数有望为非晶硅结构与钝化效果的理解提供新的表征思路,指导工艺的优化改进。

Effects of Hot Wire Temperature on Properties of GeSi:H Films with High Hydrogen Dilution by Hot-Wire Chemical Vapor Deposition

GeSi:H films are prepared by hot-wire chemical vapor deposition(CVD) with high hydrogen dilution, DH=98%. Effects of hot wire temperature(Tw) on deposition rate, structural properties and bandgap of GeSi:H films are studied with surface profilemeter, Raman spectroscopy, Fourier transformed infrared spectroscopy, and UV-VIS-NIR spectrophotometer. It is found that the deposition rate(Rd) goes up with increasing of Tw, but increasing rate of Rd declines when Tw≥1 550 ℃. High Tw is beneficial to the formation of Ge-Si, but it has little effect on relative contents of the hydrogen bonds(Ge-H, Si-H, etc.) in the films. In the Tw range of 1 400-1 850 ℃, the maximum bandgap of the GeSi:H films is 1.39 eV at Tw =1 450 ℃ and the band gap decreases with Tw increasing when Tw≥1 450 ℃.