MCSEM勘探发射电流扰动实验仿真研究与设计

海洋可控源电磁法(MCSEM)勘探中发射电流质量是影响接收信号质量和勘探效率的重要因素。基于COMSOL Multiphysics虚拟仿真平台,研究了MCSEM勘探发射电流强度和形态参数对电场响应强度的影响。结果表明,发射电流强度的不稳定波动会降低接收信号的基波和谐波分量电场响应强度,主要影响中远偏移距电场值;发射电流波形的上升和下降沿的增加对接收信号基波和低次谐波分量影响较小,但会显著降低高次谐波分量的电场响应强度,主要影响中近偏移距电场值。通过仿真分析,MCSEM勘探中发射电流变化对接收信号的影响,可为实际勘探中发射波形异常时振幅随偏移距变化曲线的解释提供帮助。

基于虚拟信号强度的RFID定位方法研究

针对RSSI方法中定位信号之间干扰严重、误差较大、信号波动剧烈等问题,提出了一种基于虚拟信号强度的RFID定位方法。该方法引入虚拟信号强度概念,在定位区域内构造虚拟信号强度空间,然后利用经典信号传播模型计算各虚拟参考标签的信号强度。在采用最近邻方法计算定位坐标时引入Q-Function来计算每个邻居的权值,以减小正态随机变量标准差σ带来的阴影效应,解决实际部署过程中大量高密度参考标签带来的射频信号干扰问题,从而灵活部署参考标签。仿真实验结果表明,该方法与经典的LANDMARC、VIRE方法相比,具有较高的定位精度。

面向室内环境的RFID定位方法分析与仿真

通过分析2种经典室内无线射频识别定位方法 LANDMARC和VIRE,提出一种基于虚拟参考标签空间的定位方法。在定位区域中构建虚拟参考标签空间、实体参考标签和读写器结合的定位空间,并在采用K近邻方法进行定位坐标的计算中,引入Q-function计算每个邻居的权值,减小正态随机变量标准差带来的阴影效应。实验结果表明,该方法具有灵活的设备部署方式以及较高的定位精度。

基于ZigBee的机器人室内定位设计

针对机器人在室内复杂环境中编码器易出现误差累计与零位漂移,智能算法计算成本高实时性差的定位困难,提出了一种基于ZigBee技术的室内定位方法。该定位系统由4个ZigBee模块,1个协调器组成。其中3个模块作为节点呈三角形排布固定在室内,机器人搭载1个盲节点,通过协调器实现节点间通讯。使用LabVIEW虚拟仪器技术实现接收信号强度(RSSI)至节点间距离转换的处理,利用已知的固定节点坐标和盲节点到三点之间距离,计算出盲节点的相对坐标,实现机器人定位。基于ZigBee的三边定位法,计算简单,不受环境复杂度的影响,成本低。经过调试与测试,定位误差小,满足机器人室内定位的要求。

一种基于BP神经网络的VIRE改进算法研究

针对VIRE算法中阈值选择影响定位精度的问题,提出一种BP神经网络与VIRE相结合的射频识别定位方法(简称BP-VIRE)。BP-VIRE采用与VIRE算法相同的阅读器配置与部署,以参考标签的RSSI值和坐标值作为训练样本,采用误差反传训练的BP算法构建基于神经网络的定位模型。仿真结果表明,与VIRE相比,本算法在平均误差、最大误差、边界区域误差等定位性能方面得到较大提升,更适合于室内定位系统中的应用。

基于单个时滞非线性神经元结构储备池的波形识别

采用单个时滞非线性神经元结构储备池对不同波形进行识别,研究虚节点个数、反馈强度、输入增益等参数和输入端信噪比对波形识别计算的影响.以方波、正弦波、三角波的识别为任务进行了仿真实验,结果显示:储备池虚拟节点个数为100时最佳;反馈强度和输入增益的参数值分别为0.8和2.2时,储备池的计算性能最佳;在输入端人为加入适度的噪声可降低识别误差,有利于提高波形识别精度.

采用虚拟锚节点的高精度VAD-Hop定位算法

针对DV-Hop(Distance Vector Hop)定位算法对锚节点密度存在依赖性和定位精度有限的问题,做了3个方面的工作:采用虚拟锚节点解决了锚节点密度低的无线传感器网络节点定位问题;通过信号强度的等级判断对跳数进行细分并设置跳数阈值;通过最小二乘法准则矫正了锚节点的平均每跳距离,在此基础上提出VAD-Hop(Virtual Anchor on DV-Hop)算法。仿真实验验证了该算法相对于经典DV-Hop算法提高了定位精度。

电力物联网终端非法无线通信链路检测方法

散布于电力系统各处的配用电终端及输电系统在线监测物联网终端多采用2G的通信无线分组业务(GPRS),通过电信服务商的无线虚拟专网通信,存在接入非法无线通信链路的安全风险。尽管3G和4G支持双向身份认证,可避免接入非法无线通信链路,但在物联网终端向下兼容特性影响下,相关风险在支持GPRS的通信物联网终端退出运行前将始终存在。针对电力物联网终端可能接入非法无线通信链路的问题,利用电力物联网终端和通信基站均为固定位置部署、物联网终端感知的合法通信基站信号强度具有相同变化趋势的特点,将真、伪通信基站在信号强度变化模式上的差异性特征用作无线通信基站的特征指纹,提出基于基站信号强度历史曲线密度聚类的非法无线通信链路检测方法。数值仿真表明所提方法可在有限计算资源和通信资源的约束下、在设置的时间窗内有效甄别非法无线通信链路,提高电力物联网终端的安全防护水平。

基于Pearson相关系数的快速虚拟网格匹配定位算法

针对室内环境下位置指纹匹配定位算法中离线数据库采集工作量较大的问题,提出了一种基于Pearson相关系数的快速虚拟网格匹配的定位算法。首先,将接收信号强度指示(RSSI)进行高斯滤波预处理得到接收信号强度向量;然后,利用Bounding-Box方法确定初始虚拟网格区域,将该网格区域快速迭代细分并计算网格中心点到各信标节点的距离对数向量,计算接收信号强度向量和距离对数向量之间的Pearson相关系数;最后,选取Pearson相关系数接近于-1的k个近邻坐标以相关系数加权估计确定待定位节点的最优估计位置。仿真实验结果表明,在1 m虚拟网格且RSSI噪声标准差为3 dBm的条件下,算法定位误差小于2 m的概率大于94.2%,其定位精度优于位置指纹匹配算法,且无需建立RSSI指纹数据库,大大减少了定位工作量。

引入RSSI指纹抖动量的室内定位改进算法

为提高接收信号强度指示(RSSI)指纹进行室内定位的准确性,提出一种利用RSSI指纹抖动量的虚拟标签定位改进算法。给出RSSI指纹抖动量计算方法,将其应用于待定位标签与参考标签的距离以及虚拟标签RSSI指纹的计算。在实际测试中,将RSSI指纹抖动量用于虚拟标签定位算法射频指纹(RFFP)的改进。测试结果表明,与RFFP算法和LANDMARC算法相比,改进算法的平均定位精度分别提高约0.35 m^0.88 m和0.38 m^0.94 m,算法耗时仅分别增加约1%和12%。

基于虚拟同步机控制的新能源发电并网系统小干扰稳定临界短路比

近年来的研究表明,电压控制型虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)除具备为交流系统提供频率和电压支撑的能力外,对弱电网运行条件也具有良好的适应性。为提升电压控制型虚拟同步机并网系统运行稳定性,充分发挥其优势,探讨了电压控制型虚拟同步机并网系统小干扰稳定临界短路比(critical short circuit ratio,CSCR)的确定方法及相关稳定判据。为此,首先建立了虚拟同步机并网系统小信号模型,并将其整理为两输入两输出单位负反馈系统的表示形式。然后,基于广义奈奎斯特判据,探讨了考虑电网强度作用的系统小干扰稳定判据,定义了系统小干扰稳定临界短路比,可为未来虚拟同步机并网系统规划提供指导和借鉴。最后,通过仿真算例,验证了所提方法的有效性。