Joint Transceiver Designs for Full-Duplex MIMO SWIPT Systems Based on MSE Criterion

For the simultaneous wireless information and power transfer(SWIPT), the full-duplex MIMO system can achieve simultaneous transmission of information and energy more efficiently than the half-duplex. Based on the mean-square-error(MSE) criterion, the optimization problem of joint transceiver design with transmitting power constraint and energy harvesting constraint is formulated. Next, by semidefinite relaxation(SDR) and randomization method, the SDRbased scheme is proposed. In order to reduce the complexity, the closed-form scheme is presented with some simplified measures. Robust beamforming is then studied considering the practical condition. The simulation results such as MSE versus signal-noise-ratio(SNR), MSE versus the iteration number, well prove the performance of the proposed schemes for the system model.

时分双工MIMO放大转发中继系统中下行链路的联合鲁棒设计

考虑了时分双工MIMO放大转发中继系统中下行链路基站预编码器、中继预编码器与用户均衡器的联合设计问题。在实际应用中信道估计误差以及信道互易延迟会显著恶化基于理想信道状态信息(CSI)的联合设计性能。从估计误差的分布和互易延迟的时间相关特性出发,建立了综合考虑两方面因素的联合"估计误差-互易延迟"信道模型。基于该模型,针对第一跳传输设计了信道奇异值分解的基站预编码方案,避免了第二跳CSI的反馈开销,然后将给定中继总发送功率约束下最小化用户和均方误差(SMSE)的中继预编码器和用户均衡器进行联合优化,并利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件给出了该优化问题的闭合解。数值结果验证了所提方案的鲁棒性和有效性。

考虑运动副间隙的函数机构稳健设计

机构的随机因素使其运动输出在名义值附近波动,从而导致机构的运动精度和可靠性降低。为降低机构运动输出对随机因素的敏感度,提高机构运动品质,提出一种考虑构件尺寸公差和运动副间隙等随机因素的机构稳健设计方法。首先应用截尾混合降维法建立间隙机构运动误差的概率模型,然后采用田口质量损失函数导出机构运动的质量损失函数,再以此建立机构的稳健设计模型,最后以平面四杆函数机构综合为例,验证其方法的有效性。结果表明,该方法能够有效提高机构运动的稳健性,其设计所得机构的运动误差的平均均值和平均标准差分别比原机构减小55%和25%。

化学镍钯金PCB焊点工艺参数优化实验

为提高无铅PCB焊点的可靠性和经济性,业内引入了化学镍钯金PCB,但由于其保护镀层中钯层的加入,形成焊点的工艺参数也需随之改变。分析了影响焊点形成的质量因素,并运用DOE中的稳健实验设计方法设计了实验方案,取得了相关实验数据,从中找到了针对新型化学镍钯金镀层的最优化焊点工艺参数。根据优化结果,改进了形成焊点的工艺参数设置,成功地将化学镍钯金PCB应用到印刷、贴片、焊接工艺中,不但提高了产品的可靠性,还降低了原材料成本,取得了良好的经济效益。

多超声电机控制的鲁棒性参数设计

结合超声电机的运行特点,运用田口参数设计法对超声电机驱动的多关节机器人的总共18个控制参数进行了有效调节,并获得了一组最优且具有鲁棒性的控制参数。实验研究证明,在机器人平稳运行的前提下,所获得的这组控制参数不仅适用于机器人绘制各种不同的图形,而且可以获得高的位置精度。

稳健设计在梁柱外节点抗剪强度分析中的应用

介绍了稳健设计法的基本内容、一般步骤及其在梁柱外节点抗剪强度分析中的应用,引入信噪比,用软化桁架模型分析地震作用下钢筋混凝土梁柱外节点抗剪强度,并用稳健设计对影响钢筋混凝土梁柱外节点抗剪强度的因素进行分析,得出了各种影响因素的重要程度,其中竖向箍筋强度对外节点抗剪强度影响最为明显,混凝土标准抗压强度和水平箍筋屈服强度次之。为以后设计和施工提供了理论依据。

应用改进的稳健设计法分析梁柱外节点抗剪强度

介绍了改进的稳健设计法,并引入新的信噪比,考虑的因素包括混凝土强度、水平箍筋屈服强度和竖向箍筋屈服强度.用软化桁架模型分析梁柱外节点抗剪强度,并应用改进的稳健设计法对影响梁柱外节点抗剪强度的因素进行分析,得出了各种影响因素的重要程度,与田口方法相比改进的稳健设计法的分析结果与试验结果吻合较好,应用更加准确、方便.

不确定需求下动态供应链网络设计问题:一种分布式鲁棒联合机会约束的方法

在不确定需求的动态供应链网络设计问题中,普遍存在的假设是不确定需求服从某种具体的概率分布,然而现实中这些随机分布很难精确获得。基于此,放松不确定需求的概率分布是已知的假设,仅假设只知道其一阶矩和二阶矩。基于元胞传输模型建立了不确定需求下带分布式鲁棒联合机会约束的动态供应链网络设计模型。然后将模型中的分布式鲁棒联合机会约束近似为一个线性规划约束。数值算例验证了模型的有效性。

服务水平约束下基于可调节鲁棒优化的供应链分销网络设计模型

在不确定需求和多周期环境下,研究了由多个分销中心和多个零售商组成的二级供应链分销网络设计问题。针对需求不确定性,采用预算参数不确定集进行建模;针对分销中心对零售商供货问题,采用联合机会约束进行刻画,用于度量分销网络的服务水平要求。在此基础上,给出了联合机会约束下基于可调节鲁棒优化的供应链分销网络设计模型。在线性仿射决策规则下,运用对偶理论将所建模型等价转换为易于求解的数学规划问题。特别地,考虑到预算参数在模型鲁棒性和解的保守性之间的调节作用,给出了能有效降低分销网络运作成本并同时满足预设服务水平的最优预算参数优化方法。最后,通过数值算例验证了所建模型和求解方法的有效性。结果表明,基于文中方法得到的供应链分销网络具有动态性特征,相应运作方案能够有效抑制需求不确定性扰动,并以最低成本满足预设服务水平要求。此外,与已有凸逼近和样本平均近似方法对比发现,文中模型及方法在网络总成本、联合服务水平和模型求解时间等综合方面更具优势。

多输入多输出雷达恒模稳健波形联合优化算法

针对目标冲激响应及杂波冲激响应分布特性先验知识不准确导致的多输入多输出雷达检测性能下降的问题,提出恒模稳健波形与接收机滤波器联合优化算法。将目标冲激响应及杂波冲激响应分布特性先验知识不准确时的优化问题建模为一个极大极小化问题。运用迭代优化算法将联合优化问题分解为两个子优化步骤:将波形固定时的接收机滤波器权值优化问题建模为广义瑞利商模型,求解得到相应的接收机滤波器权值矢量;利用半正定松弛技术对权值固定时的波形优化问题进行求解,获得对应的波形矩阵,并根据得到的波形矩阵,通过高斯随机化的方法获得所需的恒模波形。对所提算法的收敛性进行了证明,仿真结果表明所提算法有效。

高速可拆卸转子止口连接结构稳健性设计方法

采用止口连接结构,提出了可拆卸转子结构设计方案。通过分析止口结构刚度损失模型,得到了连接机构对转子整体刚度的影响加速增加的特征。进而通过非线性有限元接触分析,得到其刚度稳健性设计方法。结果表明:增大止口局部刚度,连接结构设计时避免弯曲应变能集中,保证弯曲临界转速距工作转速有20%裕度,这样可以提高转子的刚度稳健性;止口连接设计为紧度配合,提高轴向压紧力,优化止口局部结构等方法,这样可以提高转子的接触状态稳健性。