5G-A多频智选及网络效能研究

运营商5G多频多层的网络结构,以及业务类型和业务QoS需求多样化,给网络运营带来了巨大挑战。重点论述了多频网络情况下,基于业务特征的用户群体区分方法和对应的体验最佳载波的选择方案,以及载波聚合场景下网络效能的提升建议。

基于敏感频段识别的高风电渗透率电力系统频率特性研究

针对风电功率波动性显著的问题,展开了基于敏感频段识别的高风电渗透率电力系统频率特性的研究。分析了单机电力系统在有功功率扰动下的频率响应特性,构建了包含风电的多机电力系统PSASP暂态仿真模型,介绍了多机电力系统敏感频段的识别方法。通过仿真分析,探讨了敏感频段下风功率波动对多机电力系统频率特性的影响。研究结果表明,多机电力系统中确实存在敏感频段,并且随着风电渗透率的不断提升,系统的调频能力和抵御风功率波动的能力会逐渐减弱。该研究成果为更全面地评估风电系统的敏感频段特性提供了依据,同时也为提升风电功率预测精度提供了技术参考。

基于多时相NDVI及特征波段的作物分类研究

时相和光谱特征信息在农作物种植分类提取方面具有十分重要的应用价值。以黑龙江大型农场——友谊农场为研究区域,利用4景不同时相的TM和SPOT卫星遥感影像,提取相应时相的NDVI时间谱图像数据作为新波段信息,在分析地物目标在相应影像各波段上光谱和时间特征的基础上,设计了决策树分类算法,通过对待分类影像进行系列阈值分割和掩膜处理,成功提取黑龙江友谊农场的大豆、玉米和水稻的种植信息,分类总体精度达到98.67%。

新型树状分形天线多频特性分析

提出了一种新型树状分形天线结构。通过对叶脉进行模拟,天线具有良好的多频特性,二阶分形天线可以在3个频带内良好工作。给出了天线回波损耗、方向图结果。对各阶分形天线进行了加工与测试,仿真结果与测试结果基本吻合,为多频天线的设计提供了新的思路。

胶质气体泡沫对IR/MMW的干扰特性研究

为进一步发展特种干扰泡沫这一新型多波段无源干扰技术,研究了稳定性强、流动性好的胶质气体泡沫(CGA)对IR/MMW的干扰特性.实验表明,CGA对IR/MMW的干扰能力可达普通干扰泡沫的十几倍.初步分析认为,由CGA气泡的半径小、液膜厚等结构特征产生的界面数优势和全反射优势,是保障CGA优良干扰特性的重要基础.研究结果可为干扰泡沫这一新技术的"涂覆型"使用提供一种更可行、高效的途径.

空中目标多波段红外辐射特性描述与仿真分析

针对空中目标在复杂背景下的探测需求,根据实际目标的运动特性,分析目标在飞行高度、飞行姿态角改变时的辐射特点,基于MODTRAN计算得到大气辐射和衰减数据,建立目标的三维模型、热辐射和反射模型,搭建空中目标的红外成像仿真系统.分析和仿真结果表明:在中波波段,目标尾焰的红外辐射比蒙皮强很多,在长波波段,蒙皮的红外辐射比较强,仿真图像的细节比较多,尾焰的红外辐射虽然有所减弱,红外成像效果依旧很好;相同探测条件下,由于位置越高大气越稀薄,探测器的可探测距离会变得比较远.目标红外辐射特性的分析和红外仿真系统的搭建对缩短红外探测器的研制周期和进一步确定探测器波段和系统分辨率等指标提供了参考依据.

基于相频特性与多频带分析的小电流接地系统故障选线

根据线路的相频特性将频率分为不同的区段,论证了在选定频段(SFB)内,小电流接地系统健全线路零序电流极性与故障线路相反;应用小波包以适当频率带宽对各线路的暂态零序电流进行分解,小波包系数的符号表示相应频段零序电流的极性;在SFB内按照能量最大的原则,确定各线路暂态零序电流分布最集中的频带所对应的小波包分解树节点,通过比较所有线路暂态零序电流在各自能量最大节点处的小波包分解系数的极性,自适应地实现故障选线。PSCAD仿真试验结果表明,该方法能够准确、可靠地实现电缆—架空线混合传输线的小电流接地系统单相故障选线。

基于包络解调滤波的滚动轴承复合故障诊断

针对在变转速工况下进行滚动轴承复合故障诊断时,由于故障间的相互作用使得多种故障特征混叠在一起,彼此干扰,造成误判﹑漏判等问题,以及时域滤波过程中共振频带参数难以获得这一问题,提出基于包络解调滤波的滚动轴承复合故障诊断方法。首先,使用多项式函数拟合轴承转速,并根据轴承各部分的故障特征频率系数和转速信息计算瞬时故障特征频率(IFCF)趋势线;其次,根据各部分IFCF趋势线的拟合函数,构造解调算法的相位函数,对原始信号经过Hilbert变换得到的包络信号解调;最后,以各部分IFCF拟合函数的初始值为中心频率构造窄带巴特沃斯带通滤波器,对解调信号进行滤波处理,并对滤波后的信号进行快速傅里叶变换(FFT)得到包络解调滤波信号的频谱。研究结果表明:该算法使轴承IFCF的能量集中在初始值的位置,使用巴特沃斯带通滤波器便可以在包络信号中提取解调后的故障信息。该方法既克服了转速变化引起的"频率模糊"现象,又避免了时域滤波中共振频带难以确定的问题。仿真算例和应用实例证明了该算法的有效性。

紧凑型多陷波超宽带滤波器的设计

针对传统带阻单元构成滤波器存在陷波深度不足和阻带抑制较差的问题,提出一种加载开路枝节的多陷波超宽带滤波器.基于开路枝节线和阶跃阻抗谐振器理论,通过在超宽带滤波器多模谐振器上引入一对折叠开路枝节线产生2个陷波频段,这种特殊枝节实现的陷波抑制能力更强;在超宽带结构下方耦合阶跃阻抗谐振器产生第3个陷波频段,陷波深度更好.最终实现超宽带带通滤波器的中心频率为6.6 GHz,陷波频段相对带宽约为134%.仿真与实测结果表明,该滤波器工作带宽为2.2~11.2 GHz,实现了2.8~4.4 GHz,6.2~6.8 GHz和8.8~9.8 GHz 3个频段的陷波特性,可有效滤除C波段和WLAN频段信号对超宽带通信系统的干扰.满足超宽带系统对陷波滤波器插入损耗和带外抑制的要求.

基于多重多级子结构声子能带与传输特性分析

基于多重多级子结构方法提出一种快速的声子晶体能带与传输特性的计算策略.主要思想是将声子晶体划分成多层级子结构有限元模型,在能带计算中采用静凝聚和子结构周游树技术将子结构的内部刚度阵凝聚到Bloch边界上.由于内部刚度阵并不随着简约波矢变化,所以这种计算策略可以大大降低求解规模并提高计算效率,并不对整体有限元模型引入近似.在传输特性计算中同样采用该策略,由于声子晶体单胞具有周期性,所以各个单胞的系数矩阵是相同的,从而减少计算量,并且可以灵活地选择是否回代求解单胞内部自由度.数值算例以三维局域共振型声子晶体和二维Bragg散射型声子晶体为例,计算结果验证了这种求解策略的正确性和高效性,并适用于复杂声子晶体分析.

多稳态力学超材料带隙特性及调控研究

多稳态力学超材料具有多重稳定状态和几何重构特性,在变形吸能和能带调控等方面有重要的研究价值.本研究提出了一种多稳态力学超材料.该超材料是由具有双稳态特性的曲杆和相关实体支撑结构组成.结合有限单元法和布洛赫定理,计算了结构的能带结构,分析了不同稳态条件下结构的带隙特性,得到了几何参数对结构带隙的影响规律,并研究了由5×5个单胞组成的阵列结构中部分单胞变形时,整体结构的传输率.研究发现,双稳态连杆的变形状态可显著改变结构的带隙,尤其是在低频范围内产生了更宽的带隙.整体结构中局部一行或一列单胞变形即可在该方向对应带隙频率范围内实现弹性波传播的衰减.

两种新型树状结构的分形天线研究

结合分形技术的优点,研究了2种新型分形天线。分别对这2种天线进行了0阶、1阶、2阶仿真分析比较。其中一种新型树状分形结构应用于传统印刷偶极子天线,研究表明2阶分形天线的工作频点相对于0阶工作频点下降了59.7%,具有非常好的尺寸减缩性。另一种将圆弧应用于单极子天线中,具有良好的多频性,相邻谐振频点的比值是变化的,这也使得天线设计更加灵活。这2种树状分形结构具有设计简单、易制作,对于天线的小型化和多频性的研究和设计提供了较好的参考价值。

多相材料声子晶体微结构的拓扑优化设计

声子晶体的带隙特性可以通过调整其周期性的微结构来控制,具有很强的可设计性,因此在材料的隔振、隔声和滤波等领域具有潜在的应用价值。合理的控制材料的布局和比例,有望得到具有特殊带隙性质的复合材料。通过遗传算法和拓扑优化技术研究了二维三相声子晶体的优化设计,并给出了三个算例研究。结果表明:三相材料能够得到更好的隔振效果;对比两相材料,三相声子晶体能够进一步降低禁带频率,并得到更大的相对带宽。可见,利用进化算法进行多相声子晶体的拓扑优化设计是可行的。

2000—2019年新疆大型湖泊湖冰物候时空变化特征

湖冰物候变化特征是全球气候变化过程的重要指示器。通过长时间序列MODIS数据、Landsat数据提取的湖泊数据集,综合分析了2000—2019年新疆大型湖泊湖冰物候的变化特征。结果表明:(1)近20 a新疆大型湖泊的开始冻结日呈现提前和推迟2种变化趋势,开始冻结日呈现推迟趋势的湖泊分别为博斯腾湖、赛里木湖、艾比湖、吉力湖、乌伦古湖、萨利吉勒干南库勒湖和鲸鱼湖,且大部分湖泊的开始冻结日推迟趋势在0.51~1.53 d·a^(-1)之间;开始冻结日呈现提前趋势的湖泊有3个,分别为阿牙克库木湖(变化趋势为-1.04 d·a^(-1))、阿克赛钦湖(变化趋势为-0.41 d·a^(-1))、阿其克库勒湖(-0.31 d·a^(-1))。(2)湖冰完全覆盖期是重要的湖冰参数,湖冰覆盖期的延长或者缩短能够直接表示区域气候变化过程,新疆大部分湖泊湖冰覆盖期表现为缩短趋势,其中分布在新疆中北部的艾比湖、吉力湖和博斯腾湖等湖泊的湖冰覆盖期缩短较为明显,变化趋势分别为-1.76 d·a^(-1)、-2.13 d·a^(-1)和-0.81 d·a^(-1);冰完全覆盖期延长的湖泊有3个,分别为阿牙克库木湖、阿其克库勒湖和鲸鱼湖,变化趋势分别为3.51 d·a^(-1)、1.54 d·a^(-1)和1.37 d·a^(-1),这些湖泊均匀分布在昆仑山高原北翼。(3)新疆大型湖泊湖冰物候变化特征是受其自身条件(湖泊形态因子、湖泊面积等)及气候变化(气温、降水量等)等多种因素共同作用的结果。本研究探讨了气候变化环境下的新疆大型湖泊湖冰物候的冻融趋势及其变化模式,同时应用不同遥感数据和研究方法识别了湖冰,证实了MODIS数据反演湖冰物候的可行性。

兆赫兹频段多频磁负超材料的设计和特性研究

针对传统兆赫兹频段超材料仅工作在单频点,无法适用多频系统的问题,提出一种由介质基板和两侧呈嵌套分布的方形螺旋线圈环构成的超材料结构单元,利用HFSS软件对该回型嵌套式结构及其衍生结构单元进行仿真分析并进行等效参数提取。结果表明:该结构在兆赫兹频段能实现多频点磁负特性,通过调节螺旋线圈的参数可以对磁负点的频率进行调控,以满足不同系统工作频段要求。对低频磁负超材料多频化的发展提供了参考。

基于流形学习的多光谱优化波段选择算法研究

为从多光谱图像特征提取的角度进行优化波段选择,在充分描述数据结构特征的同时使提取选择的特征有明确的物理意义,对基于流形学习算法的优化波段选择算法进行了研究。用判别局部排列(DLA)算法对多光谱数据进行预处理,选取正负样本,利用样本信息,以目标分类为目的进行特征提取。利用特征提取的结果,从特征提取的角度分析当前各谱段对所提取的主特征贡献的总信息量和贡献率,给出了基于权值和基于贡献率的两种优化波段选择算法,分别基于权值和贡献率进行特征选择。用正负样本的可分性可快速高效降维,同时又能保留多光谱图像原物理特性。实测数据验证了优化降维后的5个谱段能保留原数据的物理特性,目标识别概率提高约2%,计算复杂度降低约50%。优化选择的谱段有助于新一代多光谱探测器的研制和应用。

水下无载波超宽带信号波形设计与回波特性

复杂水声环境下,发射信号波形设计是提高鱼雷自导性能的关键环节之一。文中基于超宽带信号分辨率高、穿透能力强和低占空比等优点,根据不同位baker码调制的Ricker水声信号波形,分析了该信号的带宽、频谱和频带内的能量均匀性,优选出一种4位baker码调制的Ricker信号作为水下无载波超宽带信号。基于这种超宽带信号进行了潜艇目标多亮点的回波特性仿真分析,得出了不同入射角度、不同脉冲间隔信号波形对目标多亮点回波的影响。仿真结果验证了这种脉冲信号在水下目标探测中的可行性和优良性,为后续超宽带信号在水下目标探测领域的研究提供参考。

Ka波段临近空间飞行器的信道误码特性

实现对临近空间飞行器的测控通信则是实现情报收集、侦察监视、通信中继、对空对地作战等领域的广泛应用的重要基础之一。针对Ka波段临近空间飞行器测控通信链路的信道特征,建立了包括降雨衰减、多径衰落和阴影遮蔽等因素的完整信道模型。通过仿真证明了建模的合理性和正确性,结果可作为临近空间技术的理论参考模型。

基于多时相CHRIS高光谱卫星数据的优势树种分类研究

多时相高光谱卫星遥感包含树种光谱特征和生长季相差异信息,是解决森林树种识别精度不足的重要技术途径。本文利用不同季节3个时相CHRIS高光谱卫星影像,设计了以Bhattacharyya距离为可分性准则的波段选择经验算法,实现吉林省汪清研究区的优势树种多时相高光谱卫星填图。结果显示,多时相高光谱数据的可分性指标相比单一时相增幅明显;结合波段选择的多时相高光谱分类结果验证精度较单一时相分类结果和多时相全波段分类精度提高7.5%和1.6%;研究区主要优势树种的分类精度存在差异,柞树和落叶松的分类精度最高,杨树最低,红松与暗针叶林存在一定程度的误分,主要原因为二者的光谱接近且时相特征差异小。

多带谱相减结合感觉加权的语音增强方法研究

语音增强技术是解决噪声污染的一项强有力的预处理技术,也是语音信号处理的一个热门课题。文章提出了一种多带谱相减与感觉加权相结合的语音增强方法。该方法首先对带噪语音进行多带谱相减,然后根据人的听觉掩蔽特性,对多带谱相减后的信号进行感觉加权,以便进一步降低背景噪声。仿真结果表明,该方法在较好地抑制背景噪声和残留音乐噪声的同时,保持了较好的语音可懂度。