Correction Factor for Power Gain in Antenna Arrays

Antenna array gain is a relative measure of performance defined differently in various literature. Most definitions of gain are not power consistent, and thus cannot be used directly in link budget analysis. In this short paper, we present a power correction factor for common definitions of power gain of antenna arrays that allows them to be used in standard link budget calculations.

一种用于数据链定向增强功能的相控阵天线

结合现代战争对抗现状和需求,针对强干扰和通信距离扩展需求等典型应用,提出了数据链的定向增强方案,给出了相控阵天线的增益指标,对常见的几种天线形式进行了分析,对天线方向图进行了仿真,提出了校准子系统的设计思路。

数据链系统抗干扰性能提升的工程实现方法

针对人为干扰、民用通信干扰以及电磁信号串扰对数据链系统性能的影响,开展了提高数据链系统抗干扰性能的工程实现方法研究。在不增加系统硬件复杂度的前提下,采用频域隔离、通道滤波、自动增益控制、抗混叠等抗干扰技术,通过改变系统的工程设计参数,提高数据链系统在强干扰、小信号条件下的通信能力。仿真试验结果表明:采用所提工程实现方法,数据链系统在干扰环境下的可靠通信性能得到了有效提升。

长距离传输中毫米波光链路性能的分析

建立了毫米波长距离光传输链路增益和噪声系数模型,分析了外调制器工作点对链路增益、噪声系数等的影响;计算了长距离传输中色散效应对链路增益的影响;推导分析了激光器相对强度噪声、散弹噪声、EFDA自发辐射噪声对链路噪声系数的函数关系。通过控制调制器工作点等技术手段优化了链路的增益和噪声系数指标,对毫米波光链路工程设计和应用提供了理论指导。

全柔性杆空间机械臂动力学与运动L_2增益抗扰鲁棒反演控制

讨论了全柔性杆空间机械臂系统动力学、运动L_2增益抗扰鲁棒反演控制。结合拉格朗日方法、动量守恒关系和假设模态法对系统进行动力学分析,获得了系统的动力学方程。基于系统双时标模型,采用奇异摄动法,将系统降阶分解为两个子系统:描述关节刚性运动的慢变子系统,描述柔性杆振动的快变子系统。为慢变子系统设计了对外部有界干扰具有抑制作用的鲁棒反演控制器,使外部有界干扰对系统性能输出的L_2增益小于给定值;基于线性系统最优控制理论实现了快变子系统的控制,以抑制由臂杆柔性引起的振动。数值仿真说明了所设计混合控制器的可行性和有效性。

方斑东风螺对饲料蛋白质需要量的研究

以白鱼粉和酪蛋白为蛋白源设计了8个不同蛋白质水平的饲料，在水温26．90±1．52℃，盐度27．6±0．5及遮光的条件下对初始个体体质量为2．16±0．05g的方斑东风螺（Babylonia areolata Link）进行为期60d的生长实验．统计分析结果表明：饲料中蛋白含量对方斑东风螺的相对增质量率呈抛物线回归关系，在饲料蛋白含量为43．10％时，相对增质量率达到最大值（p〈0．05）．饲料效率、饲料系数在蛋白含量35．17％以上基本上无显著差异（p〉0．05），蛋白质效率随着饲料中蛋白质含量的增加而降低，各蛋白组间的成活率没有显著差异（p〉0．05）．以相对增质量率为指标，采用回归分析法确定方斑东风螺饲料蛋白质适宜含量为36．47％～43．10％．

非均匀信道增益控制的多载波卫星容量分析

设置转发器最佳增益,减小功放非线性影响,提高系统容量是多载波卫星通信系统容量分析的首要问题。对于数字信道化转发器,采用非均匀子信道增益调整的思想独立设置各信道增益可以有效消除大小载波抑制问题,提高卫星系统容量。为此,提出一种直接计算求解各子信道增益的算法。该方法不需要采用复杂的优化过程以及矩阵求逆,因此适合求解任意数量链路增益。理论推导得到链路最佳发射功率为地面站最大可提供功率,通过直接计算非线性等式即可获得各子信道最佳增益。同时考虑到功率利用率问题,通过选取转发器最佳工作点,在最小转发器输出功率准则下可以有效提高卫星功率的利用率。实验结果表明,该算法在具有与优化算法相近性能的同时降低了求解复杂度。

高轨GPS信号可用性分析

针对目前国内关于高轨GPS信号可见性研究大多以几何分析为主,工程实现指导性不强的缺点,文章以GPS接收机系统指标设计为目标,引入接收机等价增益概念,结合空间几何模型与信号链路传播特点,考虑GPS发射天线增益、接收机信号处理时间、GPS星座状况、接收天线增益等实际因素,对适用于高轨GPS信号可用性进行分析。仿真表明-180 dBW接收功率下,通过接收更多GPS旁瓣信号,GPS接收机能有效应用于高轨航天器导航。

基于数据链的飞机空中进攻作战协同距离部署

研究了空中进攻作战时战术协同数据链环境下的飞机距离部署问题。以Petri网作战模型为基础,构建了系统的信号流图结构,通过分析信号流通的总增益,得出了系统增加的作战能力单位与单项性能提升率的函数关系。以雷达探测面积变化比来表示单项性能提升率,并给出了双机同向直线、同向并行飞行时的计算方法,进而建立了机间距离与作战能力的映射关系。算例分析表明,前者作战能力随机间距离增加而提升,后者在雷达搜索方位角不同时,系统增加相同作战能力所需的机间距离也不同,且会出现双值对应的情况,为科学作战提供了理论指导。

柔性关节和柔性臂空间机器人的L_2增益鲁棒控制

讨论了臂杆与关节均具有柔性的漂浮基空间机器人运动及其关节、臂双重振动的控制问题,利用系统动量守恒关系和拉格朗日法得到系统动力学模型。采用积分流的思想对系统动力学模型进行奇异摄动分解,将其分解为:通过设计速度差值反馈控制来抑制关节柔性振动的快变子系统,通过设计线性二次最优控制来抑制臂杆柔性振动的快变子系统,描述空间机器人关节刚性运动且使得外部干扰对系统性能输出具有L_2增益鲁棒控制的慢变子系统,以避开直接求解HJI(Hamilton-Jacobi Inequality)不等式计算量大的困难。通过系统数值仿真,表明该算法有效。

基于飞行弹道的数据链链路分析方法

根据飞行弹道数据提出了一种进行天线增益和数据链路余量的计算方法。该方法定义了弹载天线坐标系等相关坐标系,结合研究对象推导出链路余量的具体设计计算过程,通过仿真示例结果,验证了方法正确可行,该方法可用于弹载数据链路分析。

一种分布反射型大容量WDM星形单跳网

针对现有分布反射型 WDM星形单跳网结构上存在的问题 ,本文提出了一种新的分布反射型 WDM星形单跳网 .这种 WDM网络不仅抗毁性能好、可靠性高 ,而且网络容量大、组网灵活性强 ,可实现网络的在线扩容、升级 ,为未来大容量 WDM局域网提供了一个理想的选择 .文章首先论述了该分布反射型大容量 WDM星形单跳网的结构 ,其次分析了网络中各个节点之间的通信 ,进而计算了网络所支持的最大节点数 。

链式静止同步补偿器预充电稳压方法

以直流侧取电的链式静止同步补偿器(STATCOM)为研究对象,研究链式STATCOM在预充电状态下的直流侧电压的稳定状况。分析了直流侧在不采取稳压方案时各个模块电压发散的原因,总结了三种并联阻抗的稳压方案,分别为直流侧并联电阻、交流侧并联电阻以及交流侧并联电容。从理论上详细分析了模块稳压的机理,经过公式推导,给出各种方案下确定参数的详尽计算过程,并且给出了多个模块下的简化计算公式。最后通过4个模块的低压实验对所述理论进行了实验验证。

外调制微波光子链路性能研究

针对外调制方式工作的微波光子链路,建立了链路的小信号分析模型,理论仿真了调制器输入光功率及调制器直流偏置点对链路增益、噪声系数和线性动态范围的影响。理论仿真与实验结果表明,适当增大调制器输入光功率以及使调制器工作在最佳线性偏置点,可提高链路增益和线性动态范围,同时降低链路噪声系数。该研究为优化外调制微波光子链路性能提供了有益参考。

基于卫星中继的导弹飞控数据链链路分析

导弹飞控数据链路可极大地提高导弹的作战性能。分析了基于卫星中继的导弹飞控数据链链路特性,给出了其系统组成结构。完成了地星链路和星弹链路系统的分析与设计。最后给出了各链路的通信余量估算。对导弹飞控数据链的工程实现具有参考意义。

用于双向WDM网络系统的新型大规模全光星形耦合器

首次提出了一种新型大规模星形耦合器 .这种星形耦合器不但能提供巨大的端口数 ,满足未来超大规模双向 WDM网络系统的需要 ;而且 ,由其构成的 WDM网络具有极大的组网灵活性 ,可方便、平滑地实现网络的在线扩容、升级 ;同时 ,它也适用于目前广泛应用的单向 WDM网络及其他光通信系统 .这种大规模星形耦合器为WDM网络系统提供了一种理想的选择 .

CDMA直放站的工程调试与优化

直放站是解决盲区覆盖的重要手段,在CDMA网路中得到普遍的应用。直放站调试与优化的结果直接关系到无线网络的性能和用户感知,本文从工程调测的角度出发,对上述问题进行了探讨。

天线增益和天线效率对卫星链路通信性能的影响

推导了地球站天线增益、天线效率对卫星通信链路性能影响的公式,探讨了天线噪声温度、系统噪声温度对卫星通信链路的影响等问题。

密集布放环境下RFID标签受限链路

由于在密集布放时,超高频(ultra high frequency,UHF)射频识别(radio frequency identification,RFID)标签不仅存在算法上的碰撞问题,而且标签之间存在电磁耦合,会造成系统性能下降.首先从理论上分别推导出前、后向链路的标签最小读取功率与天线增益的关系,然后通过仿真得出小间距下的标签天线增益.对比实验中测得的小间距下标签最小读取功率的变化,得出如下结论:多标签在密集布放环境下的瓶颈链路为前向链路;标签天线增益和功率传输系数是影响群读性能的关键因素.分析和测试结果可以为设计群读性能优异的标签提供参考.

零中频接收机及其AGC方法的研究与实现

实现了基于LT5506下变频器和Cyclone IV FPGA的零中频接收机,采用射频、基带一体化架构,尺寸仅为8cm×6cm×1.5cm,重量仅为45g,功耗仅为800mW,满足小型化、低功耗的要求。针对零中频接收机中射频信号检波困难和传统AGC的调节时间受输入信号幅度影响的缺点,由Cyclone IV完成信号检波,增加对数运算环节并改进环路滤波器的结构,配合LT5506中的可变增益放大器仿真并实现固定调节时间的AGC,用8MHz采样时钟对1MHz正弦波进行幅度控制,调节时间恒定为53μs,不受输入信号幅度影响。