机载PLC信道传递函数建模与概率保证分析

采用电源线通信(PLC)技术替代部分机载电子设备之间的数据电缆可以简化布线并实现减重。根据机载电源线环境及航空电子通信要求,需要解决信道衰落及噪声干扰条件下PLC实时性能评价问题。针对机载电源线的布线拓扑结构,采用“自底向上”构造电压比方程的形式给出了PLC信道传递函数的建模方法;推导得出信道传递函数、信道增益和瞬时信道容量之间的关系;在有效容量理论框架下,通过论证积压队列的非空概率与服务质量(QoS)指数的关系,使得能够从瞬时信道容量简便地求得延迟违规概率,用以评价实时性能的概率保证。通过仿真验证了延迟违规概率算法的准确性,并得到不同信道传递函数条件下延迟界限与违规概率的关系,说明了信道衰落显著地影响延迟约束下机载PLC系统的概率保证实时通信速率。

基于核密度的电力线通信网络时延估计

通过测试节点间时延构造网络拓扑是智能电网故障管理和高效运行的有效途径,而家用电器对时延测试的精度造成较大干扰。基于转移参数给出了电力线通信信道的传递函数理论模型,讨论了用电器对信道传递函数的影响;进而对测量得到的含噪声时延数据采用核密度估计法进行统计分析,有效去除了家用电器的干扰。仿真结果表明,合理设置核宽度比,采用核密度估计可使得测量误差降低到1 ns以内。文中研究结果对电力线通信网络性能优化、拓扑构造具有重要的参考价值。

浅海波导环境不确定性对声源功率估计的影响

匹配场声源功率估计方法解决了传统球面波或柱面波假设下的声源功率估计方法受浅海波导效应影响较大的问题,但浅海波导环境不确定性会严重影响匹配场声源功率估计结果的准确性.本文定义声源功率估计性能环境失配敏感度,量化表示环境不确定时匹配场声源功率估计性能的损失,推导了声源功率估计性能损失与信道传递函数估计偏差的关系,利用信道传递函数估计值与理想值的模值偏差和夹角表示.在此基础上,研究了环境不确定性影响声源功率估计的机理,以及海水深度、海水声速和沉积层声速变化对声源功率估计的影响程度.研究表明,不同环境参数变化对信道传递函数模值的影响均比较小,声源功率估计性能下降的主要原因是信道传递函数估计值与理想值的夹角变化较大.海水深度变化对功率估计结果的影响最为显著,沉积层声速变化对功率估计结果的影响很小,除海水深度外,在高频段范围内海水声速变化对功率估计结果的影响较大.

抗用电器干扰的电力线长度在线测量方法

在智能低压电网中,用电器干扰是影响电力线长度测量准确率的主要因素。利用信道传递函数,建立了电力线长度在线测量模型,仿真分析了用电器对传递函数相位的影响,结合线性优化技术,提出了一种抗用电器干扰的电力线长度在线测量方法。仿真结果表明,所测量的误差不大于3%。研究成果为提高用电器干扰下电力线网络物理拓扑测量的准确率提供了基础。