面向电力线通信的基于Mitchell算法的OFDM同步检测方法

为了提高电力线通信系统中OFDM定时同步的准确度,文章基于低压电力线宽带载波通信互联互通技术规范下的物理层通信协议,提出了一种基于Mitchell算法的电力线载波通信符号定时算法。与理论本地互相关同步算法相比,文章的算法不需要进行乘法运算,易于硬件实现。与简化的单比特量化算法相比,该算法同步检测结果更加准确,峰值旁瓣更小,在低信噪比条件下符号定时更加准确。

基于在线自组织增量学习的非侵入式负荷识别方法

随着电子技术智能化的发展,对实现电器负荷使用情况的精准识别在智慧用电领域将有广泛的用户需求。为了实现对电器设备的实时在线精确监测,本文提出了一种基于在线自组织增量学习(SOINN)的非侵入式负荷识别方法。该方法包含负荷特征提取、负荷特征分类及电器识别2个步骤。在负荷特征提取步骤中,提出了包含奇次谐波、均值、方差、3阶矩、4阶矩、电流有效值、功率谱峰值、功率谱谷值在内的共12维特征的特征提取方案。在负荷特征分类及电器识别步骤中,提出了结合SVM的SOINN的负荷特征分类及电器识别方法,以克服传统的SOINN算法不能实现电器类型识别功能的缺陷。通过C++语言将所提方法中的功能算法编写成微处理器系统的可执行功能模块,将功能模块移植部署在SoCFPGA的HPS端运行,实现了FPGA和HPS之间的协同高速数据通信。选取了8种常规家用电器作为负荷识别对象,搭建了基于SoCFPGA的硬件实验平台,进行了最优负荷特征选取,并采用本文方法对单电器与多电器的在线负荷进行了识别。实验结果:选取12维特征为本文方法的最优特征组合;本文方法的单电器与多电器的识别率均在95%以上。本文提出的负荷识别方法能够有效、准确地识别单电器与多电器;系统可实施性强,灵活性高,具有在线学习的优越性与实际应用的切实可行性。

基于联合功率量/载波调制的DC-DC变换器功率/数据复合传输方法

DC-DC变换器可以同时进行功率变换和数据传输。针对较低通信速率限制功率/数据复合传输(power/data multiplexing transmission,PDMT)应用的难题,提出一种联合功率量/载波调制(joint power/carrier modulation,JPCM)的新方案。与传统二进制PDMT方案不同,JPCM同时对功率量/载波进行2FSK调制,实现两种数据并行传输,可以看作一种四进制FSK,有效提高通信速率。相较于传统四进制PDMT方案,JPCM方案解调环节所需带通滤波器数目可减少一半,且软件开销更低。首先,证明PDMT在理论上的可行性;然后,根据4种不同电压纹波频率配置不同码元,并设计了包含高低数据位调制的JPCM和基于滑动傅里叶变换的数据解调方案;此外,重点分析输出参考电压突变对通信的影响,动态调整阈值可有效抑制误码;最后,搭建一个由2个Buck变换器并联的实验装置,实验结果表明在稳态、负载突变和输出参考电压突变的工况下,JPCM方案均能实现20 kb/s的通信速率,验证了该方案的有效性。

基于功率控制环扰动的DC-DC变换器能量信息一体化研究

针对实现DC-DC变换器之间的信息交互较为复杂的问题,提出了一种基于功率控制环扰动实现其能量信息一体化的方法。通过在DC-DC变换器的传统功率控制环中叠加二进制频移键控(binary frequency shift keying,2FSK)信号作为扰动,将数据信息叠加到传统脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)信号中,使得该PWM信号同时包含数据信息,实现能量信息一体化。首先,给出基于2FSK的功率/数据双载波调制以及实时的滑动离散傅里叶变换(sliding discrete Fourier transform,SDFT)解调方案。然后,通过对Buck变换器的能量信息一体化模型进行小信号建模与分析可知,降低输入阻抗可提升通信的信噪比。最后搭建一个由两个Buck变换器并联的实验装置进行验证。实验结果表明在稳态和负载突变的工况下均可实现3 kb/s的稳定通信,验证了所提方法的可行性。该方法使得DC-DC变换器能同时进行功率变换和数据传输,提升数字化和智能化水平。

海上风电经柔直并网系统故障穿越协调控制策略

本文分析了分布式直流耗能装置的拓扑结构、参数设计和控制策略,并对其控制策略进行改进,通过对比传统耗能装置、分布式耗能装置和采用改进控制策略的分布式耗能装置三者的响应曲线,表明采用改进控制策略的分布式耗能装置具有耗能曲线平滑、故障穿越(FRT)性能优越的特点。在此基础上,针对传统故障穿越策略存在的直流耗能装置成本较高的问题,基于永磁直驱式风电机组设计降压法,在故障发生时主动降低风电场的输出功率,并结合采用改进控制策略的分布式耗能装置设计FRT协调控制策略,能够显著降低耗能装置容量,在确保系统故障穿越性能的前提下降低系统造价。基于如东海上风电柔性直流输电工程的实际参数,在PSCAD/EMTDC中建立系统模型,对提出的协调控制策略的有效性进行了验证。

四川大岗山水库蓄水对2022年泸定M_(S)6.8地震及余震的影响

2022年9月5日四川省泸定县发生M_(S)6.8地震,2023年1月发生MS 5.6余震。该次地震发生在鲜水河断裂南段,位于泸定地震震中东南部70 km的大岗山水库。该水库自建成蓄水后,引起库区北西侧磨西断裂的地震活动性显著变化:2014年11月水库达到预定水位之前的3年内,磨西段地震震级较小,多为0~2级微震;11月之后的3年内该区域地震震级和数量明显增加。文章利用高精度DEM数据、精准的地表断裂信息和地层地质信息,建立了三维孔隙弹性有限元数值模型,并根据震源机制解得到断层参数,定量计算了水库水位变化对地层孔隙压力、断层库仑应力的影响。在相关参数约束下的结果表明:水库蓄水造成M_(S)6.8地震震源位置在发震时刻的地层孔隙压力增加5 kPa,库仑应力增加3.6 kPa,对其发生具有一定促进作用。对于MS 5.6正断层型余震,水库蓄水造成其震源位置孔隙压力增加0.32 kPa,库仑应力降低0.69 kPa,对其所处断层面的滑动具有抑制作用。

基于NSGA-Ⅱ算法的尾砂动态浓密半工业实验及其多目标优化

尾砂浓密工艺是一种多输入、多输出、高时滞的复杂系统,探究不同因素影响下尾砂浓密多目标优化问题具有重要意义,为推进尾砂浓密工艺的精准控制和智能化发展提供参考。研制了一套尾砂动态浓密半工业智能实验装置,开展了尾砂动态浓密正交实验,考察泥层高度、进料流量和耙架转速对尾砂浓密多目标的影响;结合尾砂动态浓密半工业正交实验结果,建立了底流质量浓度、溢流浊度和耙架扭矩的多元回归模型,利用MATLAB软件的通讯模块,实现了对尾砂动态浓密半工业实验效果的实时预测;结合矿山对尾砂浓密的实际需求,构建了基于NSGA-Ⅱ算法的尾砂动态浓密多目标优化模型,获得了优化后的尾砂动态浓密参数和浓密效果。研究结果表明:泥层高度和进料流量对尾砂浓密效果具有显著影响,泥层高度是影响浓密效果的最主要因素;尾砂浓密多元回归模型的预测差异在4.53%以内,模型拟合效果良好;多目标优化后的尾砂动态浓密参数为泥层高度0.30 m、进料流量0.91 m^(3)/h、耙架转速3.80 r/min,优化后的尾砂浓密效果为底流质量浓度69.57%,溢流浊度40.41NTU、耙架扭矩11.53 N·m。

基于传输线理论的信道幅频特性与负载阻抗关联机制分析

电力线通信中负载阻抗多变,网络结构复杂难以分析,准确分析出负载阻抗对于提高电力线通信质量以及实现电网用户侧负荷预测具有重要意义。基于传输线理论分析了负载阻抗与电力线信道传递函数幅频特性的关联机制,根据电缆参数与网络结构,通过计算与输入阻抗相关的电流常数,对2~30 MHz的传递函数仿真,分析了不同传输线长度、节点数和负载阻抗的影响。通过与传输矩阵方法的分析对比,验证了提出方法的正确性。

基于霍尔元件的数字式霍尔电流传感器设计

为了进一步提高数字式电流传感器的测量量程,基于霍尔效应提出了一种数字式霍尔电流传感器的设计方案。利用有限元分析软件对磁芯的磁场分布情况进行仿真分析,得出不同电流激励下磁芯中磁场的分布情况。针对直流电流情况下磁芯气隙中磁场分布不均的问题提出楔形气隙结构的优化方法,仿真结果表明该结构可以有效改善气隙中磁场分布不均的问题。设计传感器样机,通过实验分析了所设计的电流传感器的有效量程及测量误差,实验结果与仿真结果相符。

滇南地区某钛磁铁矿工艺矿物学研究

这是一篇工艺矿物学领域的论文。滇南地区某钒钛磁铁矿矿石不仅有较高的铁、钛,而且伴生钪元素。为实现矿石综合利用,对该矿进行了工艺矿物学研究。采用X射线荧光光谱分析及化学分析手段,查明了矿石化学成分;利用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜与能谱分析(SEM-EDS)、电子探针(EPMA)等方法,研究了矿物的工艺特征,重点考查了铁、钛元素的赋存状态。研究结果表明:矿石中铁的主要载体矿物为钛磁铁矿、角闪石,其次为钛铁矿;钛的载体矿物主要为钛铁矿,少量赋存于榍石中;钪主要分布在角闪石中。元素配分结果表明,铁、钛的理论品位分别为71.02%、47.40%,理论回收率分别为40.52%、66.48%。分析了影响选矿回收指标的矿物学因素,为后续选冶工艺提供了理论支撑。

基于BP-Adaboost神经网络的非侵入式电机工作状态识别方法

大功率设备碳排放控制是实现“双碳”目标的重要环节,为了监测大功率设备的工作状态,提出一种基于BP-Adaboost神经网络的非侵入式电机工作状态识别方法。通过ATP-EMTP软件搭建电机并网模型,对电机入口端原始信号及电网端加噪信号进行数据采集。为了利用互相关算法从噪声电信号中提取稳定特征量,提出将Pisarenko谐波分解(PHD)算法与互相关算法相结合建立电信号特征提取的优化算法。通过BP-Adaboost强分类器构建电机工作状态的识别模型。应用仿真结果表明,经过PHD算法处理并结合提出的BP-Adaboost识别方法,可有效实现电机起动谐波的检测与电机工作状态的识别,并实测验证了该方法的高精度和可靠性,实验仿真识别率为100%,实验验证识别率为96%。

西北地区某钛铁矿中钪的赋存状态研究

这是一篇工艺矿物学领域的论文。为查清某伴生钪的低品位钛矿矿石性质,采用化学分析、电子探针、X射线衍射、AMICS矿物自动分析仪和光学显微镜等手段,对矿石的物质组成、矿物嵌布特征以及钪、铁、钛元素的赋存状态进行了详细的工艺矿物学研究。结果表明:矿石中钪主要赋存于钙镁硅酸盐中,分布率达94.93%,仅针对钙镁硅酸盐类矿物进行选冶工作即可取得优异的钪回收指标。研究结果对钛矿石伴生钪的选冶及矿床下一步开发利用具有重要指导意义,也对类似含钪钛矿床中钪的赋存状态研究具有重要启示。

基础能力培养为目标的VHDL案例教学方法

EDA是电子信息类专业的核心课程。如何提高学生的项目开发能力一直是该课程的重要课题。基础能力是项目开发能力的重要基础。以交通灯控制系统设计作为案例,依次完成设计方法流程中的功能分析与实现,深度剖析了案例中的设计方法及知识点。探索了运用理论知识实现项目需求功能的基本技能的培养方法。对硬件描述语言的教学有一定的指导作用。

回顾性心电门控技术联合大螺距CT扫描优化主动脉根窦部图像质量的研究

目的:探讨回顾性心电门控技术联合大螺距扫描在主动脉扫描中提高主动脉根窦部(冠状动脉开口及瓣膜部)显示及图像质量的临床应用价值。方法:回顾性分析2019年6月—2020年5月宁夏回族自治区人民医院46例行主动脉CT血管造影(CTA)检查患者的影像资料,所有患者随机分为A组、B组,每组各23例。A组正常进行胸部主动脉增强扫描,B组在常规扫描的基础上加用回顾性心电门控技术行增强扫描。两组患者扫描管电压均为120 kV,采用自动毫安秒技术。观察两组患者主动脉根窦部(冠状动脉开口及瓣膜部)的清晰显示率并由2名高年资放射科医生主观评价其图像质量。测量主动脉根部,左、右冠状动脉开口,瓣膜处三处图像信噪比(SNR),对比度噪声比(CNR),比较两组患者图像中主动脉根窦部(冠状动脉开口及瓣膜部)显示情况。结果:观察组与对照组主动脉根部,左、右冠状动脉开口,瓣膜、斜方肌CT值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组与对照组主动脉根部,左、右冠状动脉开口,瓣膜SNR值及CNR值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:加用回顾性心电门控序列增强扫描获得的主动脉根窦部(冠状动脉开口及瓣膜部)图像质量明显优于普通增强扫描组,同时对图像SNR值及CNR值无明显影响。因此,针对主动脉根窦部(冠状动脉开口及瓣膜部)的扫描,可以选用回顾性心电门控序列扫描,以获得更加优质的图像。

基于情感化理论的视觉传达设计策略研究

视觉传达设计主要是为了给人们带来良好的情感体验,在这一背景下相关设计人员需要加强对情感化理论的科学利用,在原有视觉传达设计之上进行良好的创新及改进,更好地与人们的情感特点相结合,密切情感化和视觉传达作品之间的相互联系。使各个设计方案能够变得更加科学,为人们带来独特性的观赏体验。本文将基于情感化理论的视觉传达设计策略展开研究。

变电站监控系统防断路器误操作设计与实现

对当前变电站监控系统远方操作断路器存在的安全隐患进行了深入分析,进而设计了相应的防断路器误操作功能,同时在变电站监控系统上进行了试验与应用,试验结果和对比数据分析表明该设计在防断路器远方误操作上具有一定的有效性和可行性。

阿尔金且末—若羌地区新元古代花岗质岩石成因及其对Rodinia超大陆汇聚时限的约束

阿尔金造山带广泛发育新元古代花岗质岩浆岩,形成年龄为800~1000 Ma,可能是Rodinia超大陆汇聚阶段的产物,因此新元古代花岗质岩浆的研究对探讨阿尔金造山带的演化过程具有重要意义。选取南阿尔金地块且末—若羌地区的花岗质岩石为研究对象,开展了详细的岩石学、岩石地球化学及地质年代学研究。结果表明:①且末—若羌地区3类花岗质岩石的轻稀土元素相对于重稀土元素富集,显示右倾配分模式,具明显的负Eu异常(δEu=0.14~0.6),富集Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Ba、Ti、Nb、Ta、Sr等高场强元素;②锆石U-Pb年龄为899~915 Ma。综合区域地质演化历史表明,且末—若羌地区3类花岗质岩石形成于同碰撞构造环境,是Rodinia超大陆汇聚阶段板块之间俯冲、碰撞的产物。

活性破片高速撞击产生等离子体的毁伤效应

为探究活性破片高速撞击产生等离子体特性及其对目标造成的电磁毁伤效应,开展了活性破片高速撞击铝板的毁伤试验。采用不同配方活性材料破片和普通铝制破片分别撞击铝板,通过朗缪尔三探针系统获得活性和惰性破片在特定空间位置产生等离子体的电子密度和电子温度,通过逻辑芯片信号采集系统获得74HC04逻辑芯片在等离子体作用下的电磁毁伤效应。研究结果表明:由于活性破片独特的侵爆效应,释放出更多的能量,使得产生的等离子体电子密度比惰性破片更高;配方为钽镁四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物(Ta/Mg/THV,70%Ta+9.26%Mg+20.74%THV)的活性破片以1.4 km/s的速度撞击厚度为2 mm的双层铝板时,产生的等离子体电子密度能达到5.89×10^(15) m^(-3),对74HC04逻辑芯片造成了逻辑关系短暂失真的瞬态软毁伤和逻辑工作能力完全失效的不可逆毁伤。

适用于低压电力线通信的集总参数线缆模型

为在实验室环境下模拟实际低压电力线缆的信道特性,需要建立电力线通信频段下的线缆集总参数模型。提出了一种通过电磁仿真方法获得分布电阻和电感,以及采用开路阻抗测量方法获得分布电容的方法,在此基础上得到线缆的传输参数并将传输参数转换为Y参数,建立π形等效电路。基于矢量匹配法求解π形电路各支路的无源等效电路,从而建立线缆的集总参数模型。通过对比分布和集总参数模型下传输和阻抗特性的计算结果,证明了集总模型的准确性。所建模型可以通过电路级联模拟各种长度的实际线缆。

基于I-LDAQ算法的电力线通信QoS约束组网方法

电力线通信网络的复杂性严重制约了电力线通信的应用规模,为提高电力线载波通信的覆盖范围和服务质量,提出了一种基于迭代激励因子控制的Lévy飞行双蚁群服务质量参数感知路由算法（iterative incentive factor controlled-Lévy flight dual ant colony with quality of service awared routing algorithm,I-LDAQ）。为解决启发式算法易于陷入局部最优解的缺陷,提出迭代激励机制。迭代激励因子动态控制Lévy飞行双蚁群系统的参数,使算法收敛速度较快,全局搜索能力较强。通过设计相应的通信协议、组网方案和路由重构策略,将I-LDAQ算法应用于服务质量参数约束的电力线通信组网中。仿真结果表明,该组网方法能根据不同的电力线通信服务类型较快完成组网过程,满足不同电力线通信业务的服务质量需求,并选择相应的路由重构方式对网络路由进行动态维护,以提高其抗毁性。