Carrier Frequency Offset Estimation for FM and Symbiotic FM Radio Data System Hybrid Signal

The symbiotic FM radio data system(SRDS)is a radio data system that a specially designed OFDM signal co-lives with FM signal,which enables a significantly higher data rate than existing radio data systems.The cyclic prefix of the OFDM symbol has the same length as the OFDM body,which enables the analytic separation of the co-channel OFDM and FM signal at receiver side,utilizing the fact that the OFDM body and prefix is equal.In this work,we show that the OFDM body and prefix cannot be viewed as equal when there is sufficient carrier frequency offset(CFO).Thus,we propose a two-step CFO estimation algorithm for FM and SRDS hybrid signal.The first step estimates the coarse CFO by exploring the characteristics of the FM signal.Once the coarse CFO is removed,the residual CFO is small enough for FM and OFDM separation.The second step fine estimates CFO from the OFDM-only signal using its repeated PN structure after the separation.Detailed mathematical equations are formulated and simulation results are given.The results show that the proposed algorithm works fine with the simulation setup and has a final residual CFO less than 3.9Hz.

Intelligent Network Selection for Data Offloading in 5G Multi-Radio Heterogeneous Networks

In next generation networks, multiradio networks are emerging in order to deal with exponential data traffic increasing. Integrated Femto-WiFi(IFW) small cells have been introduced by 3GPP to offload data from cellular networks recently. These IFW cells are multi-mode capable(i.e., both licensed bands via cellular interface and unlicensed bands via WiFi interface). Therefore how to offload data effectively has become one of the most significant discussions in 5G Multi-Radio Heterogeneous Network. So far, most researches mainly focus on the generality of UEs, few attention has been paid to UEs' individual requirements. Considering UE's preference vary from individual to individual, in this paper, we present an UE preference-aware network selection scheme for mobile data offloading. It intelligently supports the distribution of heterogeneous classes of services, considers different types of UEs and delay-tolerant flows, and handles the mobility of UEs. The simulation results show the superiority of the proposed algorithm in user fairness, enhanced capacity and energy saving maximization.

Global Statistical Study of Ionospheric Waves Based on COSMIC GPS Radio Occultation Data

Extracting and parameterizing ionospheric waves globally and statistically is a longstanding problem. Based on the multichannel maximum entropy method（MMEM） used for studying ionospheric waves by previous work, we calculate the parameters of ionospheric waves by applying the MMEM to numerously temporally approximate and spatially close global-positioning-system radio occultation total electron content profile triples provided by the unique clustered satellites flight between years 2006 and 2007 right after the constellation observing system for meteorology, ionosphere, and climate（COSMIC） mission launch. The results show that the amplitude of ionospheric waves increases at the low and high latitudes（~0.15 TECU） and decreases in the mid-latitudes（~0.05 TECU）. The vertical wavelength of the ionospheric waves increases in the mid-latitudes（e.g., ~50 km at altitudes of 200–250 km） and decreases at the low and high latitudes（e.g., ~35 km at altitudes of 200–250 km）.The horizontal wavelength shows a similar result（e.g., ~1400 km in the mid-latitudes and ~800 km at the low and high latitudes）.

Multi-slots Wideband Cooperative Spectrum Sensing Based on Weighed Data Fusion in Cognitive Radio

In order to avoid the interference to the primary user(PU), in this paper Cognitive Radio (CR) periodically senses the presence of PU, and during one period, CR can sense all the sub-channels based on weighed data fusion and then use all the idle channels decided by the coordinator. The local sensing time of CR is divided into multi-slots in which CR can sense any sub-channel. Through reasonably allocating the sensing slots and users by mathematic optimization, the proposed algorithm can improve the total throughput of CR. The optimization problem of the proposed scheme which seeks to maximize the throughput subject to the constraint of the detected performance of each sub-channel is proposed in order to choose the optimum local sense time and the number of the cooperative CRs. The simulation results indicate that the proposed scheme can obtain higher throughput than the conventional single-channel sense, and there are the optimum local sense time and the number of cooperative CRs to make the throughput reach maximum.

Green Architecture for Dense Home Area Networks Based on Radio-over-Fiber with Data Aggregation Approach

The high-density population leads to crowded cities. The future city is envisaged to encompass a large-scale network with diverse applications and a massive number of interconnected heterogeneous wireless-enabled devices. Hence, green technology elements are crucial to design sustainable and future-proof network architectures. They are the solutions for spectrum scarcity, high latency, interference, energy efficiency, and scalability that occur in dense and heterogeneous wireless networks especially in the home area network （HAN）. Radio-over-fiber （ROF） is a technology candidate to provide a global view of HAN＇s activities that can be leveraged to allocate orthogonal channel communications for enabling wireless-enabled HAN devices transmission, with considering the clustered-frequency-reuse approach. Our proposed network architecture design is mainly focused on enhancing the network throughput and reducing the average network communications latency by proposing a data aggregation unit （DAU）. The performance shows that with the DAU, the average network communications latency reduces significantly while the network throughput is enhanced, compared with the existing ROF architecture without the DAU.

基于心脏超声构建心房颤动射频消融术后复发的预测模型

目的基于心脏超声构建心房颤动射频消融术后复发的预测模型,评价其临床效果。方法选取2021年7月至2023年7月郑州大学第一附属医院收治的306例接受心房颤动射频消融术患者为研究对象,根据术后6个月内复发情况分为复发组、未复发组。比较两组临床资料及心脏超声定量参数,分析术后复发的影响因素,构建术后复发的预测模型,并进行评价与验证。结果306例患者术后6个月内复发89例,复发率为29.08%;复发组高血压、阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)、慢性心力衰竭患者占比高于未复发组,病程长于未复发组,左房前后径、右房横径、肺动脉收缩压、经二尖瓣左室舒张早期血流速度/组织多普勒成像舒张早期二尖瓣环运动速度(E/e’)高于未复发组(P<0.05)。高血压、OSAHS、慢性心力衰竭、病程、左房前后径、E/e’均是术后复发的相关影响因素(P<0.05);构建预测模型,该模型的C-index为0.899,评价与验证结果显示该模型具有较高预测价值及明显临床正向净收益。结论左房前后径、慢性心力衰竭、病程、E/e’、高血压、OSAHS是心房颤动射频消融术后复发的独立影响因素,基于上述因素构建随机森林预测模型具有较好预测效能及临床正向净收益,可为临床早期预测术后复发情况提供参考,并对后续临床决策具有一定指导意义。

基于RFID技术的医疗器械信息化追溯系统

为了增强医疗器械系统的整体追溯性能,设计了基于RFID技术的医疗器械信息化追溯系统。在医疗器械信息化追溯系统整体架构下,设计系统硬件部分,包括读写器管理模块、基于RFID技术的数据采集及传输模块、追溯数据处理模块、追溯数据管理模块等,通过上述模块完成对医疗器械信息追溯数据的采集、传输、处理、调用及管理;系统的软件部分,在生产、流通、责任等3个追溯环节下,通过LANDMARC算法和VIRE算法对医疗器械信息追溯,获取追溯标签的最终位置坐标。通过系统CPU内存占用率测试、存储时间测试和追溯效率测试验证了该系统的有效性。

大口径阵列射电望远镜预选台址的电磁环境监测与分析

我国正在进行大口径单天线和阵列射电望远镜的建设和预研工作。为保障射电望远镜前期建设工作的开展,首先需要找到满足电磁环境要求的台址,本文使用搬移式电磁环境监测装备在广东省清远市阳山县杜步镇、水口镇等预选台址开展了电磁环境监测,并对广州市白云区帽峰山开展对比测试,采用一种干扰阈值判断方法对电磁环境监测数据进行了分析。分析结果显示,位于清远市阳山县杜步镇附近的洼地射频干扰(radio frequency interference,RFI)数量少且强度弱,该洼地远离城市中心,经济活动少,周围群山环抱,具有良好的电磁隔离性,适合大口径单天线和阵列射电望远镜的建设。本文的数据分析结果可为大口径射电望远镜的选址提供依据。

VHF机载电台ACARS功能激活方法的研究

飞机通信寻址与报告系统(ACARS,aircraft communication addressing and reporting system)是目前世界范围内使用最广泛的空地数据链通信系统。以激活真实航材的ACARS功能为目的,选择典型的甚高频(VHF,very high frequency)机载电台柯林斯VHF-2100型,从接口规范、数据交互时序关系和电气连接特性3个方面进行研究,设计了ACARS功能的激活方法。通过实验平台的验证,测试结果表明:所设计的方法能够对VHF-2100机载电台进行配置,并能使其收发ACARS报文。真实航材的激活验证了接口控制的可行性,对ACARS机载电台的国产化有一定的借鉴意义。

基于STM32与LabVIEW的CAN总线创新实训平台设计

基于STM32处理器设计了用于课程实训的虚拟仪器LabVIEW数据采集板硬件电路,同时在嵌入式Keil编译器环境下实现了各个模块的接口功能。上位PC机通过LabVIEW软件使用事先定义的CAN应用层协议对采集板模拟I/O、数字I/O以及RFID、MPU6000传感器的信息进行采集处理。该实训平台目前已经在某公司六关节协作型机器人末端接口系统测试应用,结果表明采集板实训平台稳定性、精度都能满足接口设计要求。

QX-1 GNOS M掩星数据质量分析

QX-1 GNOS M是首台在轨实现北斗、GPS和Galileo三系统兼容的小型商业化全球导航卫星掩星探测仪. 2021年10月14日18:51 LT,气象一号(QX-1)卫星发射并入轨.自发射以来,该卫星已收集大量观测数据.基于QX-1 GNOS M的结构组成及性能,统计分析了2022年8月17日全天的掩星事件及其全球分布情况.通过将8月17日至9月3日的掩星数据与NCEP再分析模式对比,评估QX-1掩星事件的探测穿透深度和折射率精度,同时检验Galileo掩星数据的可靠性和一致性.初步分析结果表明, QX-1 GNOS M在实现三系统兼容后,掩星事件数量相较于仅使用GPS系统的情况增加了约1.5倍.这一结果进一步证明,不同全球导航卫星系统(GNSS)所提供的掩星数据在精度上具有一致性.此外研究显示,在多系统兼容的背景下, QX-1 GNOS M能够提供更为丰富和精确的气象数据.

青藏高原东坡大气边界层高度变化观测研究

利用2021年2—5月和8—11月青藏高原东坡高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)多通道微波辐射计观测的高时空分辨率温度廓线数据,并结合2021年ERA5再分析资料,分析大气边界层高度(Atmospheric Boundary Layer Height,ABLH)的日、月和季平均日变化规律。结果表明:(1)晴朗天气的ABLH具有明显的波峰波谷变化,日出后地表温度升高,ABLH也随之持续升高,最大值通常出现在午后,至18时左右迅速降低,日落之后降至最低。(2)一年之中,4月平均ABLH最大,约为1200 m,11月只有600 m。ABLH白天波动大,夜晚稳定,平均降至400 m左右。基于ERA5再分析资料反演的ABLH整体结果偏小,但具有与微波辐射计一致的变化趋势。(3)ABLH最大值出现在春季,夏季和秋季次之,冬季最小,且均在14:00—15:00达到峰值。

空间目标监视雷达大气折射修正技术研究

无线电波在大气层中传播时,大气介质的不均匀分布会对电波产生折射效应,从而影响雷达的探测精度。对于航天目标的雷达探测,影响无线电波的介质主要是电离层。本文利用实时TEC数据同化的方式,建立了电离层电子密度现报模型,实现了电离层折射率剖面的实时构建。在此基础上,利用射线描迹法完成了航天目标雷达探测的折射误差修正。结果表明,相对于单纯使用电离层经验模型-国际参考电离层(International Reference Ionosphere,IRI)模型,利用电离层同化现报模型建立的电离层折射率剖面可大大提高折射误差修正的精度。

汽车智能轮胎技术发展及应用研究综述

智能轮胎融合了信息技术、传感器技术、通信技术等多种先进技术,能够实现轮胎状况的实时追踪与监控,避免在使用过程中出现老化、破损等情况,以及二手胎、翻新胎等问题,降低交通事故率,并能为智能网联汽车的控制提供参考数据。从理论研究与应用研究2个方面,总结了智能轮胎的3个主要技术发展阶段:射频技术阶段(实现轮胎的身份标记与追踪)、传感器检测阶段(实现轮胎的实时监控)与物联网和大数据阶段(实现智能汽车与轮胎的数据互补与轮胎全生命周期的监管),探讨了3个阶段的基本特征、技术手段和主要功能,并分析了智能轮胎在发展过程中的机遇与挑战。

智能化广播电视信号质量检测技术研究

随着广播电视业态和技术的快速发展,传统的人工信号质量监测方式越来越难以适应海量异构数据的处理需求,因此构建智能化信号质量监测与管理系统成为亟待解决的问题。首先,分析了大数据分析和人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术在处理数据方面的优势。其次,阐述了在这些技术的支撑下构建智能化信号质量监测系统的可行性。再次,探讨了信号功率频谱特征分析、图像质量评估模型等关键技术,以及应用机器学习和深度学习等算法实现信号的智能化特征提取和质量评估的方法。最后,提出了智能化信号质量监测系统的设计思路。

基于大数据技术的无线电管理信息系统分析

阐述基于大数据分析无线电管理信息化创新的现实困境。从搭建一体化平台、提高安全等级、提高源数据分析水平方面,探讨无线电管理信息化创新策略,以解决无线电管理的信息孤岛问题。

区块链技术在广播电视运维中的应用

现今互联网技术和计算机技术飞速发展,相关的互联网技术和计算机技术直接或间接地运用于广播电视的安全播出设施设备。然而,在安全播出运行维护工作中,或多或少存在安全播出故障,各种因素叠加导致安全播出故障调查取证难,事故流程调查和逐级汇报工作需要花费大量的人力和精力。对此,探讨区块链技术的运用,阐述区块链技术在广播电视数据采集领域的应用给监管效率带来的提升。

大数据技术在广播电视领域的应用

以大数据技术在广播电视领域的应用为重点,介绍大数据的概念及其发展现状,详细分析大数据技术在广播电视领域的应用,包括个性化推荐服务、用户行为分析、智能效果评估以及数据新闻等方面,以实际应用案例展示大数据技术在广播电视领域的重要作用和应用前景,推动广播电视向数据化、智能化、智慧化方向发展。

微波开关自动测试系统设计

针对当前微波开关指标测试流程复杂、测试方法自动化程度低问题,提出了一套集指标测试、数据采集和数据管理功能于一体的自动化测试系统;该系统基于微波开关生产及试验环节的实际使用需求,通过软件平台实现对通用测量仪器及遥控遥测设备、射频开关矩阵等设备的自动化控制,单次可满足最多16个微波开关的同步测试,可实现同轴型和波导型两类开关的S参数、切换时间、门限电压、接触电阻、跑荷等总计18种指标参数的测试和试验数据管理,达到了测试效率和试验质量的双提升。

基于SIRT算法的坑透纵向分辨率提升数据处理方法

无线电波透视法作为煤矿工作面隐伏构造最常用且有效的探测方法之一,在保障煤矿安全开采中起到了重要的作用。目前,无线电波透视法存在横向分辨率较高,纵向分辨率不足的问题,对于异常构造在纵向分布的具体位置无法有效判断。与代数重建算法(ART)相比,同步迭代重建算法(SIRT)在反演过程中,对于每个网格慢度值的修正都是基于经过该网格的所有射线对其修正值的平均值进行的,考虑到了每条电磁波穿透工作面时,电磁波不同时间段在工作面内部的传播情况以及变化情况,从而提高了坑透法纵向分辨率。以寺河矿某工作面的坑透数据为例,对采集到的原始坑透数据进行筛选与校正后,利用SIRT算法反演实现工作面构造精确成像。证明了基于SIRT算法的坑透数据处理方法电磁波能量收敛效果更好,坑透探测的纵向分辨率得到了极大提升。