锂离子电池热失控多维信号演化及耦合机制研究综述

锂离子电池热失控问题是当前电化学储能电站安全的核心问题。准确详尽地掌握电池热失控过程是实现储能电站主动安全预警的前提。然而,锂离子电池是具有复杂非线性特性的电化学系统,其热失控过程将在多维物理场上表现出不同的信号特征,现有仅靠电压和温度等外特性信号的电池管理系统难以全面客观地监测电池的安全健康状态。因此,研究电池热失控过程中多维信号的演变及耦合机制具有重要意义。本文系统综述了锂离子电池热失控过程中的热、电、机械和气体四个维度的特征信号的演变规律,分析不同维度物理场信号之间的耦合特征,并展望基于多维传感信号融合的电池主动安全预警技术在储能电站的应用。

基于RPCA的地基SAR近距强耦合信号抑制算法研究

地基合成孔径雷达(GBSAR)是一种全天时全天候非接触式大面积区域高精度形变监测手段,在矿区、边坡、大坝等区域的监测具有广泛应用。在封闭空间监测站中对外场进行连续监测时,雷达接收的回波信号会受到封闭空间的强散射信号干扰。近距离强散射信号耦合到雷达接收端形成虚假目标,严重影响成像质量。该文提出使用RPCA算法,在距离多普勒域将回波信号分解为低秩和稀疏两部分,利用距离多普勒域耦合信号的低秩特性,以及场景信号的稀疏特性,将耦合信号与场景信号有效分离。不同于基于PCA的已有耦合信号抑制方法,RPCA对场景回波信号本身没有高斯分布假设要求,这一假设要求在实际中通常是不满足的。此外,该文提出基于相关性分析的RPCA正则化系数优化选择方法,以实现低秩与稀疏的较优分离。该文通过实际GBSAR数据处理验证了方法的有效性,相比于已有的基于PCA的算法,基于RPCA的耦合信号抑制方法能够在保留场景回波信号的同时更好地抑制耦合信号。

微弱电流耦合信号在人体上臂传输的建模与分析

背景:基于人体组织的导电特性,研究微弱电流耦合信号在人体内的传输特性,对实现植入式医疗仪器的人体充电和通信具有重要意义。目的:分析微弱电流耦合信号在人体上臂的分布及衰减情况。方法:将人体上臂抽象成由皮肤、脂肪、肌肉、骨骼4层组织构成的同心圆柱体,采用有限元方法建立微弱电流耦合信号在上臂传输的准静态场模型,分析了多种情况下模型中电流密度的分布,并将体表电位的衰减率与仿真结果进行比较。结果与结论:仿真结果表明肌肉层是人体内耦合电流传导的主要路径,皮肤层中的电流随频率提高而增大;人体内的传导电流远大于位移电流,但随频率的提高,位移电流逐步增大,传导电流减小;皮肤干湿程度对肌肉层中总电流密度大小有一定影响,湿皮肤时肌肉层中总的电流密度大于干皮肤时的情况;耦合电流的体表电位具有较大衰减,随频率提高成一定的高通特性,且是否考虑人体组织电容效应对建模的准确性具有显著影响;人体实验与仿真实验结果具有较好的一致性。

电能信号耦合模块测试系统设计与开发

结合随钻井下仪器系统中电能信号耦合装置复杂环境下可靠性的测试需求,设计了以高精度示波器、电子电桥、程控电源、电子负载等为硬件核心的电能信号耦合模块测试系统。测试系统可以连续测试高温、震动环境下的耦合模块工作特性,可以实现在不同的温度条件下自动加载特定规律的电压和负载、自动发送和接收随机产生的通信数据,能够自动记录和分析全过程的采样数据,自动判别测试结果,从而实现全面筛选出满足井下恶劣环境下的耦合装置模块的目的。

非对角切片谱法提取平方相位动态耦合信号研究

将三阶累积量非对角切片谱法应用到水下目标辐射相位动态耦合信号的特征提取中。文中研究了三阶累积量非对角切片谱的性质 ,定义了相位动态耦合的概念 ,提出了基于三阶累积量非对角切片谱提取水中目标辐射平方相位动态耦合信号谱的方法 ,进行了仿真研究 ,并与自相关谱方法进行了比较。结果表明 :该方法成功地从拉普拉斯噪声环境中提取了参加平方相位动态耦合的信号谱和平方相位动态耦合产生的信号谱 ;有效地抑制了拉普拉斯噪声 ;这种方法计算量小。

耦合信号微分后对双谱的影响

为有效区分和分析相近工作状态的振动信号,提出了基于时间序列进行微分再求其双谱的方法以放大相似信号的差异。由于平稳随机过程的铣床振动信号的双谱具有高度相似性而难以区分的特点,文章通过对比分析多次微分后的双谱和双谱对角切片,结果表明:微分前具有高度相似性的双谱,在微分后呈现出了不同的差异性,并且这种差异性随着微分次数的增加变得愈加明显。因此,时间序列的微分运算可有效提取信号特征,以实现对高度相似性信号的区分与分析。由于在各种机械加工系统中,各种参数比如转速、材料及粗糙度等,都与信号的双谱特征有关,因此可以根据研究结果调整各种参数,从而达到改善系统功能的目的。

NINO区SST与SOI的耦合振荡信号及其预测试验

应用奇异交叉谱（ＳＣＳＡ）分析方法，提取Ｎｉｎｏ 海区各区的平均海温（ＳＳＴ）和南方涛动指数（ＳＯＩ）之间的耦合振荡信号，由此描述其年际和年代际的时变特征。基于ＳＣＳＡ，重建耦合振荡分量序列（ＲＣＣＳ），并与回归分析相结合，对Ｎｉｎｏ 各海区平均的ＳＳＴ月际序列作短期气候预测试验。结果表明，各海区ＳＳＴ与ＳＯＩ的显著耦合振荡周期各有特色，其年际或１０ 年际变化不尽相同，从而构成了ＥＮＳＯ信号在时空演变型态上的复杂性。ＳＣＳＡ基础上的回归预报模型的预报技巧绝大部分优于ＳＳＡ－ＡＲ预报模型。

水下目标辐射平方频率动态耦合信号增强新算法

针对二次频率 (相位 )耦合的正弦随相信号的三阶累积量不为零值的特点 ,提出了用三阶累积量不同切片来增强水下运动目标辐射平方频率动态耦合信号的新算法并进行了仿真研究。结果表明 :该算法能从高斯噪声环境中有效地增强参加动态耦合的频率分量和动态耦合产生的频率分量 ;是提取频率动态耦合信号的有效手段。因此 。

气胎离合器状态信号非接触耦合及监测装置的设计与试验

在深入分析气胎离合器常用的电刷-滑环接触式信号装置存在的缺陷的基础上,提出采用非接触式信号耦合传输技术的改进思路和实现方法,设计和研制了信号耦合和处理电路板,试验结果表明,非接触式信号耦合技术可解决传统的接触式信号传输方法在舰船特殊工作环境下不可避免的问题.

双通道任意波形发生器信号间耦合问题的研究

针对双通道任意波形发生器信号间相互干扰导致输出波形严重失真的问题,本文从板级电源完整性和信号完整性出发,采用目标阻抗法重新设计系统的去耦电容网络,使电源阻抗在整个工作频率范围内都达到设计要求,进而使电源噪声控制在可接受范围内,使用Polar SI9000设计合理的层叠结构和线宽线距使信号线满足可控阻抗传输线要求。利用Cadence Sigrity 16.6仿真软件对所设计的系统进行仿真模拟,最后在硬件平台上测试,测试结果表明,第一版系统中出现的两路信号通道相互干扰问题得到解决,很好的改善了输出波形信号质量。

一种用于高度表原位测试的天线信号耦合器的设计与实现

根据无线电高度表工作原理和外场原位测试需求,设计了一种基于T形微带线馈电结构的天线信号耦合器,可实现与机载高度表天线信号的收发耦合,并有效隔离外部电磁环境对测试的影响。通过HFSS软件得到耦合器天线增益达3dB,从理论上达到了设计的需求。在实物验证过程中,通过与多型飞机无线电高度表系统进行了外场环境下的对接验证,试验表明,该天线信号耦合器作为直接与机载高度表天线对接的前端,测试结果稳定可靠,能够满足部队外场对无线电高度表系统开展性能检测的需要。

煤矿工作面无线信号耦合规律分析

针对煤矿工作面无线传感器网络传输问题,根据工作面无线通信空间特征,将工作面划分为2个通信空间。采用射线跟踪法分析了液压支架对工作面无线传感器网络节点通信的影响,针对无线信号源定义了工作面信号传输的近区、过渡区和远区,并通过分区数值计算,得出了只有在无线信号源的近区才存在2个通信空间信号耦合的规律。基于工作面2个通信空间的无线信号耦合规律,制定了适用于工作面环境的无线传感器网络节点部署策略,并采用NS2软件进行了仿真分析。仿真结果表明,该工作面无线传感器网络节点部署策略具有较长的网络生存期和较好的数据收发效果。

DA/DSM系统配电线载波信号耦合方式选择

在设计 DA/ DSM系统通讯时基本要求是保证有足够大的信噪比 ,这对于采用配电线载波通讯的系统来说也是最困难的。简述了 DA/ DSM系统功能和通信特点基础上 ,对用于配电线载波通信的电感、电容耦合设备 ,开关断开或断线情况下的通信问题进行了分析 。

可控耦合交直流信号源设计

本文采用两种12位D/A转换器分别转换信号源的耦合交流成分和耦合直流成分,用R-2R型梯形电阻网络变换耦合交流成分的幅值大小,所有的转换和变换控制均由单片机和控制电路完成,系统设计简洁,实用可靠,抗干扰能力强,非常适合大的测试系统。

一种基于信号耦合的行波测距测试方法

0引言输电线路发生故障后需要进行快速准确地定位,为检修人员提供准确的位置信息,便于快速恢复系统供电。传统的测距方法是基于阻抗原理,利用故障后的工频稳态模拟量进行测距,线路保护装置配置的距离保护就是其中一种,但该测距方法易受系统结构、运行工况和接地电阻等诸多因素的影响,容易造成故障测距误差大,给检修带来不利影响。

直流电力线通信系统中T-型阻抗匹配耦合器的设计及验证

随着可穿戴电子、智能汽车和光伏发电等产业的快速发展,直流电力线通信(DC-PLC)作为一种低成本的信号传输方式,正在受到学术界和产业界的大量关注。作为DC-PLC系统中重要环节的信号耦合通常由含有耦合变压器的电路来实现,考虑到可穿戴电子和智能汽车等对电子模块尺寸的苛求,一种结构小巧且性能优异的耦合电路在实际应用中将更受欢迎。通过建立DC-PLC系统的阻抗模型和进行诺顿电容等效阻抗变换,设计了一种兼顾电力线等效电阻和等效电感且电路结构简单的T-型阻抗匹配耦合器,用于实现发送端、接收端与电力线的阻抗匹配、信号耦合以及隔绝直流的功能。通过仿真和实验测试证实,所设计的T-型带通匹配耦合器相较于阻抗失配条件下的耦合器能够获得3~7dB的增益,且当失配程度增加时所设计的带通匹配耦合器获得了更高的增益,这表明该阻抗匹配耦合电路适合于直流电力线通信使用。

基于信号耦合的输电线路行波测距研究

随着我国的基础建设的不断完善,我国的输电网设施也越来越完善。与此同时,高速发展的输电网也难免会出现了一系列的故障。进而,在输电线路的建设过程中,行波测距装置已经成为输电线路检测中一个十分重要的组成成分。本文主要阐述一种利用传统继电保护测试仪耦合高频信号的方法,模拟线路故障后产生的高频行波信号,并用于验证线路保护行波测距一体化装置的测距功能。

船舶地声信号相干分析方法

低频声波与海底交互耦合使海底成为有效的地声传播路径,利用船舶地声信号可以实现目标的探测定位。传统傅氏变换因时间序列平稳性假定的局限性已不适合于非平稳地声信号的分析,小波变换将时间序列扩展至时频空间,使小波变换具有良好的局域性和逼近性。借鉴傅氏变换的形式,定义小波谱和小波相干系数并对船舶地声信号进行分析,在时频域直观地展现了信号间的关系。数据分析表明:水声信号和地声信号在2.5-50Hz频带内是相干的,是同一声源发出的不同路径传播的相干信号,相应的SCR(信号耦合比)值随频率增加先减少后略微增加,同时体现出小波谱和小波相干系数是一种有效的分析信号相干性的方法。

局部放电现场监测信号中干扰的分析与抑制

运行电力设备局部放电监测过程中 ,主要技术难题仍是如何最大程度地减小各种电磁干扰 ,从而有效地提取被测设备绝缘中的微弱放电信息。

基于多参数耦合的船舶核动力装置参数重构

针对船用核动力装置在正常运行瞬态、异常瞬态和事故瞬态时,水位类参数易于虚假显示,以及因测量通道、测量仪表故障导致的参数丧失问题,提出了一种基于多信号耦合的重构方法.该方法根据装置参数间的强耦合关系,利用历史运行数据,通过数理统计和人工智能技术,针对装置不同运行工况建立重构数据模型对丧失信号进行重构.试验表明,在装置正常运行瞬态工况时,该方法可以快速、准确地获得重构结果,适于在线使用.