基于磁链相移原理的不对称交替极永磁辅助同步磁阻电机设计与分析

传统永磁辅助同步磁阻电机(PMaSynRM)无法充分利用永磁转矩和磁阻转矩,该文提出一种新型不对称交替极永磁辅助同步磁阻电机(ACP-PMaSynRM)。基于永磁磁链相移原理,将交替极永磁阵列、不对称磁极和磁障相结合,实现永磁转矩和磁阻转矩的最大值在相同电流相位下叠加,不但提高了永磁转矩和磁阻转矩的利用率,增强了电机输出转矩能力,而且减少了永磁体用量。采用有限元法对比分析了传统和新型ACP-PMaSynRM的电磁性能,验证了所提电机拓扑的可行性。最后,制造了一台48槽14极样机并对其进行了实验验证。

基于压缩感知的低复杂度广义空移键控信号检测算法

广义空移键控(GSSK)作为空间调制(SM)的一种简化形式,被广泛应用于大规模多输入多输出(MIMO)系统,以更好地解决传统MIMO技术中的信道间干扰(ICI)、天线间同步(IAS)和多射频(RF)链路等问题。针对GSSK系统最大似然(ML)检测算法计算复杂度高的问题,结合压缩感知(CS)中的子空间追踪(SP)算法和ML检测算法,并结合阈值的设置,提出一种基于CS理论的低复杂度GSSK信号检测算法。首先,用改进的SP算法获得部分发送天线组合(TAC);其次,删除部分天线组合,缩小搜索天线组合的集合;最后,利用ML算法和预设的门限估计发送天线组合。仿真实验结果表明,所提算法的计算复杂度明显低于ML检测算法,同时误比特率(BER)性能逼近ML检测算法,验证了所提算法的有效性。

新型直接序列扩频通信方法

针对传统直接序列扩频通信复杂多径环境下性能受限且频谱利用效率低的问题,提出了一种时频混合直接序列扩频接收机结构的循环前缀(CP)块传输结构扩频系统,采用频域最大比合并(MRC)同时实现均衡和解扩过程,在获得最佳接收性能的同时,省略了IFFT过程,显著降低了计算复杂度。在此基础上,提出了利用恒包络零自相关(CAZAC)序列取代m序列作为扩频序列,在不增加计算复杂度的同时显著提升系统的性能。最后,提出了一种基于循环码移位键控(CCSK)的高速扩频通信方法,解决了传统直接序列扩频频谱利用效率低、传输速率受限的问题,并利用傅里叶变换时域循环移位的性质,设计了一种低实现复杂度的CCSK解扩方法,将CCSK解扩所需的乘法次数由O(N^(2))降为O(Nlog N),极大减少了资源消耗。仿真结果表明,相较于已有直接序列扩频方法,所提方法无论是在高斯还是复杂多径信道环境下均获得了3 dB左右的性能增益。

基于移相控制的LCC-S无线电能传输系统最佳品质因数研究

无线电能传输系统的传输效率受到包括接收端品质因数在内诸多因素的影响。为此提出一种确定并保持二次侧品质因数的最佳值以保持最大效率的控制模型。研究基于LCC-S(电感/电容/电容-串联)拓扑,首先分析了不同品质因数Q情况下系统传输效率与工作频率、耦合系数的关系,提出了一种确定接收线圈品质因数Q最佳值的有效方法;然后提出了一种降压电路控制策略,该控制策略采用移相调节的方式来调节接收端电压的相角,以确保系统始终在最大效率点上运行;最后仿真并搭建了无线充电实验平台,验证了所提出的确定接收端品质因数Q最佳值的方法的可行性,证明了接收端降压转换器控制策略的有效性。

基于宽范围升压变换器最大效率移相轨迹控制研究

本文提出了一种能够实现最大效率的最优移相轨迹控制方法,可用于一种新型的输入并联输出串并联移相全桥变换器。该变换器采用柔性变拓扑技术,通过控制电压的大小与极性,能够在输入并联输出并联以及输入并联输出串联架构间进行无缝灵活切换,从而实现宽范围的输出电压范围。基于变换器工作原理,提出了系统的全解析损耗模型,能够计算变换器在不同移相控制变量下的损耗情况。在此基础上,求解得到了实现最低损耗与最高效率的移相控制方案。此方案显著地优化了器件的导通损耗与变压器的总体损耗。基于上述分析结果,搭建了一个使用1700 V碳化硅二级管的1.2 kW/100 kHz原理样机,实验结果表明,所提出的变换器能2~18.6的宽电压增益范围输出,且相比传统控制提升了最高4.4%的效率。

基于小波变换模极大值法和阈值法的CSAMT静态校正

采用小波分析方法进行CSAMT静态校正时,传统方法对视电阻率数据进行多尺度小波分解后,将所有尺度的细节系数设置为零,然后进行重构获得校正后的视电阻率.这使得在压制静态效应的同时,会损失一部分大构造异常的信息.针对传统小波分析方法在CSAMT静态校正中存在的问题,本文提出了基于小波变换模极大值法和阈值法相结合的静态效应校正方法.先对视电阻率数据进行多尺度小波变换,得到每一尺度上的模极大值,然后计算李氏指数进行静态效应的判断,通过设置合理的阈值,进行静态效应的压制.借助于正演模型和实测数据,验证了本方法的有效性.结果证明,本文提出的方法在压制静态效应的基础上,能够最大限度地保留大构造异常的信息.

对称双芯移相变压器有载分接开关最大级电压计算方法研究

移相变压器可实现电网潮流的灵活控制,其负荷情况复杂多变且负载电流的大小与负载侧电压的相位差变化较大,有载分接开关作为移向变压器相位调节的关键组件,其档位调节过程中所需开断的级电压大小与负载条件密切相关。该文基于对称双芯移相变压器的工作原理及运行特性,结合负载条件下有载分接开关级电压的计算公式,分析了包括负载电流的大小、负载电压与负载电流的相位差以及移相变压器做超前与滞后调节在内的不同负荷条件对级电压大小的影响,得出了励磁变压器二次侧电压的变化规律,提出最大级电压的计算方法。通过实例计算与Matlab/SIMULINK仿真结果的对比,验证了所提最大级电压计算方法的可行性和准确性。

复杂环境下基于噪声匹配的最大多普勒频移估计

本文针对城市复杂信道环境下的最大多普勒频移估计需求,根据莱斯衰落信道中电平通过率（LCR）算法的理论推导,提出了一种基于噪声匹配的最大多普勒频移估计算法.所提算法通过对接收信号进行低通滤波处理,实现干扰噪声与多普勒检测器之间的匹配,从而有效提高最大多普勒频移的估计性能.而且基于莱斯衰落信道下最佳滤波比值的分析和推导,得到关于所提算法估计误差的两个重要推理.蒙特卡罗仿真结果表明：在低信噪比（SNR〈0dB）的典型城市环境下,相比于现有的对数包络（LE）算法和修正自相关函数（MCOV）算法,所提算法提高了估计性能2~5dB,从而保证了最大多普勒频移的准确估计和移动通信系统的接收性能.

基于B样条曲线模型的结构化道路检测算法

提出一种新的基于均匀非周期B样条曲线模型的结构化道路检测算法.算法首先利用Canny边缘检测算法提取道路边缘,然后使用最小二乘法拟合道路标识线,最后利用所提取的道路标识线求取道路中央线,进而完成道路拟合.为了准确定位道路弯道位置,算法运用最大转向偏差定位(Maximum deviation of position shift,MDPS)方法求解道路模型控制点.实验证明该算法快速、稳定、灵活,可以满足智能导航的要求.

靶丸装配位置偏差对靶丸表面温度均匀性的影响

为了研究靶丸装配对惯性约束核聚变间接驱动靶系统中靶丸表面温度场的影响,建立了三维冷冻靶系统数值计算模型,利用CFD软件的传热和Boussinesq模型分析了系统的传热规律,并对靶丸装配中可能产生的装配偏差的影响进行了探究。结果表明:靶丸在水平方向上的装配位置偏差会对靶丸表面温度场分布产生极大的影响,而在竖直方向上的装配位置偏差影响相对较小。在竖直方向上看,向上偏移的位置偏差相对于向下偏移的位置偏差对靶丸温度均匀性的影响会较大。

基于最大隶属原则的核磁共振波谱模糊识别

介绍了基于最大隶属原则的核磁共振（NMR）波谱模糊识别原理与方法.提出了关于核磁共振波谱模糊集合的概念,并给出了相应的隶属函数.通过建立标准谱数据库和相应的模糊识别算法,实现了核磁共振波谱的快速自动定性分析.对苯酚、邻苯二酚、间苯二酚及对苯二酚4种化合物及其11种混合物样品的1H NMR谱进行了定性分析.结果表明,在粗略找峰和隶属度阈值在0.45~0.85之间较大范围内取值的情况下,方法均给出了准确的识别结果.

一种基于均值漂移和遗传算法的图像分割算法

均值漂移算法在图像分割中有着重要的应用,考虑到图像的噪声和边缘保持等因素,提出了一种基于均值漂移的图像平滑和利用遗传算法取得直方图最大熵的图像分割算法。首先利用均值漂移算法对图像进行平滑处理,然后对平滑后的图像通过遗传算法获得在直方图最大熵时的分割阈值,均值漂移平滑后的图像不仅能很好地保持图像的边缘特征,还能有效地去除噪声,而利用遗传算法可以比较快速和准确地取得分割阈值。实验得出,文中算法能够取得较好的分割效果。

用于信号盲提取的最大三阶相关峭度反卷积算法

传统的低阶自适应滤波器难以抑制或消除激光位移信号的高阶统计噪声,且在微位移测量条件下,基于最大熵或自然梯度的盲源分离方法的收敛速度和信噪比会急剧降低.为此,文中利用混合信号的峭度变化特性,提出了最大三阶相关峭度反卷积算法,设计了反卷积逆滤波器,分析了最大三阶相关峭度反卷积算法的收敛性和稳定条件,并构建了实验平台进行盲提取实验.结果表明,最大三阶相关峭度反卷积算法可有效地盲提取激光位移信号和多重反射信号,较FastICA算法具有更快的收敛速度和更高的信噪比.

基于连续相位频移键控调制的物理层网络编码检测及性能分析

针对双向中继信道,该文提出一种基于连续相位频移键控(CPFSK)调制的物理层网络编码(PNC)机制,即CPFSK-PNC。与已有的采用BPSK,QPSK等调制方式的物理层网络编码相比,该机制引入CPFSK的技术优势,提高了系统的频谱效率和功率效率。该文对瑞利衰落信道中CPFSK-PNC的物理层网络编码检测进行了研究。首先,利用CPFSK信号的记忆特性,根据最大似然准则设计了中继节点的物理层网络编码检测方案;其次,分析了信号之间最小欧氏距离并给出中继检测的平均误比特率下边界;最后,仿真验证了理论分析结果。

拉盖尔-高斯光束通过光阑-透镜分离系统的聚焦特性和焦移

使用 Collins公式推导了拉盖尔 -高斯光束通过光阑 -透镜分离系统的光强分布。利用数值计算详细分析和说明了其聚焦特性。分析得出光阑 -透镜分离程度的大小影响相对焦移的大小和光强的分布 ,并引起焦移可能相反或消失。而且发现满足一定条件时在一段较大的轴向距离上光强几乎等于光强极大值 ,从而可获得一个较大的光强极大范围。

基于改进DTCWT的GIS局部放电信号降噪方法的研究

GIS局部放电产生微弱的特高频信号在外界各种噪声干扰下容易被掩盖,为此利用特高频法检测GIS局部放电必须经过有效降噪处理。文中提出一种基于改进的对偶树复小波(dual-tree complex wavelettransform,DTCWT)局部放电特高频信号降噪方法,该方法是利用DTCWT将含噪信号分解为一系列小波系数,并得到信号在不同变换尺度下的细节分量。利用时域峭度和包络谱峭度将细节分量进行敏感预筛选,极大地提高了后续的最大峭度解卷积(maximum kurtosis deconvolution,MKD)去噪效率。为了验证该方法的有效性与可靠性,进行GIS局部放电特高频信号降噪实测试验,结果表明该方法能有效的对局放信号进行去噪处理,且在较好发挥DTCWT平移不变性等优点的基础上,对细节信号分量的筛选,可改善该局放降噪方法的降噪效果评价指标,并保持其原有的信号特征。

基于均值漂移聚类的扩展目标量测集划分算法

在噪声环境下,存在扩展目标数未知且变化的多扩展目标跟踪量测集难以划分、计算代价高的问题。为此,提出一种基于均值漂移聚类的量测集划分算法。通过迭代更新中心点,使其收敛于局部最优,并引入极大似然估计技术估计每个划分子集中的目标数,对于目标数大于1的子集采用模糊C均值聚类算法进行二次划分,使得划分的量测子集与各个扩展目标一一对应。实验结果表明,该算法在多扩展目标量测集划分性能上明显优于传统的距离划分和K-means++划分算法,尤其是在保持跟踪精度的前提下量测集划分数和计算代价明显降低,且能较好地划分紧邻扩展目标的量测集。

MSMC跟踪算法在目标跟踪中的应用

针对序贯蒙特卡罗(Sequential Monte Carlo,MC)算法存在的计算量大的缺点,提出了一种新的Mean Shift MonteCarlo(MSMC)目标跟踪算法。在传统的MC算法中采取Mean Shift这种梯度最优下降法来寻找局部最大样本值,以目标的颜色特征建立目标状态空间模型,并用Bhattacharyya系数作为评价函数给出样本的权值。算法以少于300个样本(实验用200个样本)来保持对目标运动状态预测的多样性,有效地克服了MC算法收敛速度较慢的弱点,将算法的计算时间从76 ms/frame降低到了35 ms/frame(跟踪窗口为28 pixel×26 pixel)。实验结果表明,提出的算法能够在发生遮挡的情况下实现较稳定的目标跟踪,使算法应用于实际工程成为可能。

基于DFT的2FSK信号解调自适应门限同步检测算法

传统的基于离散傅立叶变换(DFT)的频移键控(FSK)信号解调在同步检测中采用了固定门限,无法适应时变信道环境中信号衰减和噪声干扰的动态变化,实际应用中效果不佳。为了解决这个问题,首先在分析传统方法固有缺陷的基础上,提出了自适应门限同步检测的思路,然后应用随机信号检测与估计相关理论对检测算法进行了详细推导,并给出了自适应门限的计算公式,最后对算法的有效性及性能进行了仿真与分析,结果表明该方法所得的同步检测门限在不同信噪比情况下均能适应信道环境的动态变化,其虚警概率和检测概率的性能与理论相符,有效解决了时变信道环境下门限选择的问题。

发射光谱法对早期激光诱导铝合金等离子体诊断研究

对激光诱导等离子体参数进行诊断有多种方法,其中采用发射光谱法对其诊断是一种重要的方法。文中采用Nd∶YAG固态激光器,输出波长1 064nm红外激光与铝合金样品相互作用,深入研究了铝合金等离子体产生早期(<1μs)谱线轮廓、谱线强度、线背比、谱线半峰宽及位移等随时间演变规律。研究表明,激光与物质相互作用早期,电子数密度非常大,电子与离子及原子之间的相互作用非常强烈,谱线的Stark展宽效应非常明显,导致多重谱线重叠在一起,随时间演变,电子数密度及电子温度的降低,多重谱线的半峰宽越来越窄且谱线轮廓对称性越来越好。MgⅠ285.212 6nm谱线强度早期逐渐增强,大约100ns左右谱线强度达到最大值,然后谱线强度呈逐渐减小的趋势,这是由于等离子体产生早期,电子及离子占主导地位,故早期原子谱线强度较弱,随时间演变,电子与离子之间的复合,原子数密度逐渐增加,故原子谱线逐渐增强,达到最大值之后,由于等离子体激发温度的降低,故谱线强度逐渐减弱。以NIST波长位置为参考,等离子体产生的早期谱线发生了红移,连续背景强度随时间演变呈幂函数形式急剧递减,与之相反,谱线的连续背景强度与谱线强度相比,连续背景衰减的速度更为迅速,故导致谱线信背比随时间演变呈增大趋势,本研究对等离子体早期这些现象从理论角度进行了深入探讨。