机舱环境5G信道传播模型及信号覆盖研究

针对机舱无线通信覆盖不全面、速度慢、不稳定等问题,该文基于射线跟踪方法构建了机舱环境第5代移动通信技术(5th generation mobile communication technology,5G)信道模型,并分析了信号覆盖能力及信道参数特性。首先,利用三角面元对真实的机舱环境进行三维几何重构,以降低射线跟踪方法获取信道参数的复杂度;然后,结合分簇算法构建5G信道传播模型,进而分析了机舱环境下5G信号覆盖和通信性能。仿真分析结果表明,簇功率偏移和簇时延偏移服从高斯分布,簇到达方位角和簇到达俯仰角偏移服从拉普拉斯分布,同时发现,机舱环境中的密集散射体是影响5G信号覆盖范围的关键因素。上述结论可用于机舱环境5G基站的无线通信信号覆盖预测和多径参数评估等领域。

北极航道短波组网通信效应及极区粒子沉降对其影响的研究

北极航道是指穿过北冰洋,连接大西洋和太平洋的海上航道,北极航道的快速发展对世界政治经济格局将产生深远影响。现有极区单台站短波通信易受极区恶劣空间环境因素的影响,可通率不高,无法对北极航道船舶的安全航行提供可靠保障。本文针对北极航道短波通信保障需求,搭建基于确定性模型的短波通信覆盖区评估理论框架,探究复折射指数射线追踪功率计算方法,进而评估北极航道短波组网通信效应,同时开展了高能粒子沉降等极区电离层扰动对北极航道短波传播效应影响的研究,旨在为短波组网北极航道通信效能评估与站网规划设计提供理论基础。

基于射线追踪的微蜂窝环境内组合位置无线信号特性研究

为了提高频谱利用率及减少传播过程的能量衰减,建立高效的信号传播模型来预测传播路径和接收处信号强度有着重要意义。针对微蜂窝环境,提出入射及反弹射线法建立二维射线追踪模型,并基于此分析该环境下不同发射-接收机组合的信号传播特性。结果表明:不同组合的距离和微蜂窝环境共同影响信号传播路径数量。距离接近并且拥有较好的反射环境的组合的传播路径数量更多,信号损失更少。研究成果能够为微蜂窝环境下的网络规划建设提供指导。

用于痕量检测微弱信号提取的锁相放大电路设计及实现

在分析了现代微弱信号检测的研究技术的基础上,设计了一种基于AD630芯片的锁相放大器电路,利用锁相放大器芯片内部的锁相与乘法功能,对参考信号与探测信号进行处理,实现了信号的锁相放大,通过合适的积分电路,实现了锁相放大器的设计。文章还对微弱信号的前置放大电路进行设计,从而提高了整个锁相放大器电路的整体性能。该电路成功应用于光纤痕量气体检测中,并实现了0.0001%浓度量级的一氧化碳痕量检测,提高了检测灵敏度,效果明显。

基于脑电信号溯源分析的观看3D电视导致大脑疲劳研究

随着3D电视显示技术的普及,观看3D电视产生的大脑疲劳问题越来越受到关注。初步探讨长时间观看3D电视导致大脑疲劳的机理。采集20名受试者(男女比例1∶1)分别连续观看1 h 3D或2D影片前后各5 min的脑电信号,并使用主观疲劳问卷量表评估被试观看前后的疲劳状况。利用希尔伯特变换的方法,分析脑电各通道信号之间的同步性,探讨脑电信号的空间特性,并对观看2D/3D电视前后脑电信号进行溯源分析。主观疲劳问卷量表评估发现,长时间观看3D电视大脑会出现显著疲劳症状(P<0.01)。脑电信号溯源分析发现,长时间观看2D/3D电视后大部分脑区各频段电流源密度有所减小,但统计结果无显著性差异(P>0.05)。然而,观看3D电视后,枕叶在β2频段电流源密度显著增强(P<0.01),且观看3D电视后枕叶显著增强部分与主观疲劳因子显著相关(P<0.01)。观看3D电视后与观看2D电视后相比,缘上回(BA40),枕叶(BA18,BA19)和中央后回(BA3)等与空间视觉信息处理相关区域在β1频段电流密度分布显著增强(P<0.05),处于相对较活跃状态。因此,研究结果可以推测,长时间观看2D/3D电视后大脑会出现疲劳症状,相比观看2D电视,观看3D电视会加大枕叶和缘上回等局部脑区的处理负担,这可能是长时间观看3D电视更容易产生脑疲劳的原因。

基于多道卷积信号盲分离的多次波自适应相减方法

本文将多次波自适应相减问题表示为一个多道卷积信号的盲分离问题.利用2D卷积核来表示预测多次波和实际多次波之间的差异,并采用分离出的一次波信号的非高斯性最大化作为优化目标,我们提出一种基于多道卷积信号盲分离的多次波自适应相减算法.为了求解上述非线性优化问题,所提方法将其转化为一个迭代线性优化问题,采用迭代最小二乘方法加以实现.由于采用了多道卷积信号盲分离模型,所提方法能够适应预测和真实多次波之间在时间及空间上的变化.通过对简单模型数据、Pluto数据和实际数据进行处理,验证了所提算法的有效性.

基于信号重构的地震道插值

在简要回顾几种插值方法的基础上 ,提出了基于信号重构的地震道插值方法。这种方法无需任何地质和地球物理假设 ,主要用于恢复缺失的地震道。本方法的基础是傅立叶变换理论和最小平方反演技术。文中给出了原理、算法、实现步骤及简要的流程框图。如果对变换域的参数进行规则采样 ,则该方法可以用高效、快速的算法来实现。本插值方法适用于规则和非规则采样的数据。文中给出了理论合成数据和实际数据的试验结果 ,并对结果进行了讨论。同时 ,本方法对于 AVO分析、DMO处理。

形变观测数据中短临前兆异常的追踪识别方法

以2012-06-24宁蒗5.7级地震前兆数据中出现的典型非正常变化信号为例,用多台、多测项观测资料对其属性进行联合追踪识别,排除仪器干扰、环境干扰、人为干扰,最终认定该非正常变化信号为震前短临异常。

提高扭转振动瞬态信号处理精度的方法研究

用测试扭振信号来分析轴系的各谐次幅值特性 ,研究扭转共振是解决由扭振产生故障问题的有效方法之一。针对发动机升降速过程扭振信号是瞬态时变信号 ,并存在低频滚振干扰 ,不能采用转速跟踪分析方法直接进行分析的特点 ,提出了将一次采样样本所包含的整周期数扩大一倍 ,加 Hanning窗进行转速跟踪分析的方法 ,消除了低频滚振的影响 ,大大提高了升降速过程扭振各谐次幅值分析精度。这种方法既能在试验台上测试分析发动机的扭振特性 ,也能测试汽车或船舶行驶或加速过程中的扭振特性。仿真和试验证明 ,除所分析的第一谐次幅值有较大的误差外 ,其余谐次幅值精度都很高 。

光盘道间距及其信道轨迹长度的测量

基于光盘的结构,将光盘抽象为一个反射光栅的模型,从而测出了光盘的道间距及信道轨迹长度.

GPS中频信号仿真及软件接收机设计

提出一种中频信号的软件仿真方法,通过对GPS L1C/A码信号的研究,分析GPS中频信号的数学模型。设计实现GPS中频信号仿真器,并以多普勒频率仿真、多径干扰仿真和噪声仿真为例对GPS中频信号进行仿真实验,为GPS软件接收机的设计与验证提供高效平台。在介绍GPS软件接收机原理的基础上,研究信号捕获、信号跟踪及导航电文解算的实现过程。将设计的GPS接收机的定位解算结果与NovAtel接收机实际测量结果进行比较。结果表明:软件接收机各功能模块算法正确,可以满足使用要求,具有良好的灵活性和可扩展性。

基于数字锁相环控制的硅微陀螺仪驱动模态分析与实验

为了有效控制硅微陀螺仪的驱动模态,采用基于数字锁相环的相位控制方案对驱动信号振动频率进行跟踪控制.首先,分析了硅微陀螺仪驱动模态的特点,提出了一种数字锁相环控制驱动信号频率的方法;其次,阐述了基于锁相环的硅微陀螺仪驱动模态闭环控制原理,并分析了锁相环频率控制的稳定性;然后,对锁相环控制的驱动模态频率变化和跟踪情况进行了仿真,验证了驱动频率动态跟踪特性;最后,设计了一种基于锁相环的FPGA数字电路控制方案,并制作成实际电路,同时,对硅微陀螺仪驱动模态的开环谐振频率驱动和闭环频率驱动进行了对比实验.结果表明,当温度在-40～60℃内变化时,该控制方案能够保证驱动频率时刻跟踪驱动模态谐振频率的变化,且跟踪相对误差为2.5×10-5.

锅炉承压管泄漏声传播时间延迟估计

电站锅炉内强背景噪声和炉膛、管道壁面的反射干扰,使声传感器阵列接收到的承压管泄漏声压信号的广义相关函数峰值模糊,甚至无法获得稳定的估计峰值,从而无法精确定位泄漏源位置。采用声场设计软件EASE构建了600 MW超临界锅炉模型,对泄漏声线的传播、衰减等进行追踪,计算出泄漏信噪比;采用系统冲击响应平方反向积分法与Sabine方法对炉膛混响时间进行计算;通过数值实验评估了相位变换(phase transformation,PHAT)、极大似然(maximum likelihood,ML)及改进的噪声条件下的相位变换(phase transform for noise,PTN)以及选择(SWITCH)算法的时间延迟估计性能。结果表明:在强背景噪声和混响存在情况下,SWITCH和PTN算法具有优越性。PTN性能略优于SWITCH算法,但需要泄漏混响与直达声能量比的先验知识,并且需要触发频点检测。

加工中心自动运行故障维修

介绍了机床自动运行和单程序段运行原理,叙述了两例故障的查找过程及处理方法,分析了故障产生的原因,发现并纠正了PMC程序缺陷,使机床报警显现以便维修。

基于低秩张量补全的多声道音频信号恢复方法

多声道音频信号在r采集、压缩、传输过程中可能造成音频数据丢失,为了确保给听众带来更真实的听觉感受,该文提出一种基于低秩张量补全的音频丢失数据恢复方法。首先,把多声道音频信号表示为一个张量;其次,把张量补全作为一个凸优化问题建模,利用松弛技术和变量分离技术得到闭合的增强拉格朗日函数;最后,通过交替迭代方法求解得到恢复的音频张量。在不同数据丢失率的实验中,通过与线性预测、加权优化的CANDECOMP/PARAFAC分解方法进行对比分析,表明利用张量补全方法具有更高的音频信号恢复精度,隐藏参考和基准的多激励测试结果也显示低秩张量补全方法能够有效地恢复多声道音频的丢失数据,从而获得更好的听觉效果。

LIFT去噪方法在地震资料处理中的应用

对地震资料去噪处理的效果直接影响后续处理以及资料解释的精度。以往的去噪处理方法,在提高资料信噪比的同时也损害了有效信号,不能保存原始记录中有效信号的原貌。LIFT(linear interference filter tech- nique)去噪方法的原理是:首先从原始数据中求取信号模型道,并从原始数据中将其减掉,将噪声数据分离出来;然后对分离出来的噪声数据(含有高百分比的噪声和低百分比的有效信号)进行再次去噪处理,得到剩余数据(二次信号数据);最后将剩余数据与信号模型道进行数据重构。对重构数据的分析表明,LIFT去噪方法不仅可以提高地震数据的信噪比,还可以最大限度地保存原始数据中的有效信号。将LIFT去噪方法应用于大庆油田实际地震资料的去噪处理,对单炮记录去噪效果的分析表明,不仅有效信号得到了很好的恢复,一些在原始数据中肉眼观察不到的噪声在分离出来的噪声记录上也被很好地显示出来;LIFT方法去噪的叠加剖面与常规方法去噪的叠加剖面的对比分析表明,用LIFT方法去噪后,噪声得到了很好的压制,资料的信噪比得到了提高。同相轴的连续性增强了,剖面上能量横向分布趋于合理。

保护带对不同参数微带线信号和噪声的影响

基于时域有限差分方法(FDTD),采用各项异性介质完全匹配层为吸收边界条件,以高斯脉冲为激励源,在激励微带线与静态微带线参数相同且二者内侧边缘之间的距离及保护带参数不变的条件下,研究保护带对不同参数微带线信号完整性的影响规律;保护带对不同参数微带线之间耦合噪声抑制效果的变化规律;保护带接地孔间距的变化对不同参数微带线信号完整性和耦合噪声的影响规律。并用有限元(FEM)方法进行了验证。结果表明:保护带的作用效果与微带线的参数有关。

基于LabView的机械密封端面摩擦扭矩的测量方法

机械密封的端面摩擦扭矩是反映机械密封工作性能的重要参数,传统的接触式测量方法的测量结果具有很高的不确定度;为了提高测量精度,采用了扭矩信号的非接触式测量方法,介绍了非接触测量扭矩的原理和扭矩信号频率跟踪滤波的实现方法;对调理后扭矩信号分别采用了频率计数法和波形恢复测频法进行采集,并阐述了频率计数和波形恢复测频的原理与它们基于LabView的实现;对两种采集方法的部分实测数据进行了误差分析比较,结果表明,波形恢复测频法的测量精度较高。

旋风分离器旋涡尾端位置的实验测量及其影响因素

为准确测量旋风分离器旋涡尾端的位置,采用筒锥式旋风分离器,通过红墨水示踪可视化地研究了分离器内流型,对轴、径向不同位置的压力信号进行了测量分析,并讨论了影响旋涡尾端位置的因素。结果表明,在分离器筒体及锥体段,静压沿径向呈V型分布,具有较大的梯度;而在料腿顶部区域,静压梯度急剧衰减,趋于平坦;这一特性可作为旋涡尾端的识别标志,由此识别的旋涡尾端位置与液体示踪显示的液环位置几乎一致。在筒体及锥体段,分离器内旋流压力信号具有一定的波动频率,而外旋流则没有明显的主频;在旋涡尾端碰壁处,壁面压力信号具有内旋流的波动频率,并有较高的幅值。旋风分离器旋涡尾端位置受入口气速的影响较小,但随着入口面积比的增加而上移,随排气管直径的增加而向下延伸。

基于应答转发的电离层侧向散射传播特性仿真与试验研究

在多模模式下,对侧向散射应答信号的模式特性、频率特性以及群距离特性进行了仿真分析,并与获取的试验数据进行对比分析,验证了基于点到点的电离层侧向散射特性与两条链路上电离层特性关系,即电离层侧向散射的模式是侧向散射两条链路模式的组合,每一个组合模式的最小可用频率与两个模式最小频率的较大值相对应,组合模式的最大可用频率与两个模式最大频率的较小值相对应,每一组合模式的群距离是两种组合模式的群距离的和,为后续电离层特性的研究,以及电离层侧向散射对目标探测、多基地定位、工作参数选择等具有重大的意义.