一种改进的分布式MIMO-OFDM系统同步方案

本文研究了分布式MIMO-OFDM(多输入多输出-正交频分复用)系统的同步估计问题,提出了一种新颖的天线间定时偏移和载波频偏估计算法。该算法设计了一种新颖的基于Gold码良好的正交特性的训练序列,训练序列长度为1个OFDM符号。该算法有效地降低天线间干扰,在低信噪比的时候产生尖锐的定时度量函数波形,能够精确地估计各发射天线的迟延和载波频偏。相比于分布式MIMO-OFDM系统下的同步算法,提出了算法显示了更高的定时估计精度,和更低的计算复杂度,具有很好的实用价值。仿真结果表明,在AWGN信道下,信噪比为-2dB时,定时捕获的概率超过99%。

多用户分布式MIMO-OFDM系统中天线与子载波分配算法研究

本文针对多用户分布式MIMO-OFDM系统中的资源联合分配问题,提出了一种基于端口选择的天线与子载波分配算法。该算法依据计算复杂度容限设定用户通信静态端口数,以此为每个用户选取信道状况最好的通信端口进行通信,进而通过天线端口与下属用户的相互配合,并行地完成天线与子载波的分配。仿真结果表明,该算法在系统天线数大于用户数的情况下容量性能优于MASA算法,且其端口并行处理机制可以有效提高资源分配效率。

分布式MIMO-OFDM系统帧同步性能分析

多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)技术是下一代宽带无线通信系统的核心技术之一,它对定时同步(包含帧同步和符号同步)性能非常敏感,而分布式天线系统是未来通信系统的开放式架构,这种架构使得帧同步的实现更加困难,且算法更加复杂,因此,急需提出性能分析方法来指导帧同步算法的设计.本文为分布式MIMO-OFDM系统的帧同步提出了一种准确的性能分析方法,从帧同步度量函数的统计特征出发,将信号在主信号方向角上进行正交分解,提出了高斯性能分析方法,利用正态分布的3R原则,推导出了正确帧同步概率的求解方法.最后将提出的性能分析方法应用到不同发射天线数目以及目前已经提出的几种算法进行分析和对比,验证了该方法的准确性和有效性.

分布式MIMO-OFDM系统中的时频同步

针对分布式多输入多输出-正交频分复用系统,提出一种新的训练序列及时频同步方案。在定时同步方面,它首先利用训练序列的时域共轭对称性完成粗定时同步,在此基础上进一步通过接收信号与本地时域训练序列移动相关完成细定时同步;在频率同步方面,它首先在时域利用接收信号相位差估计小数倍频偏,然后在频域利用训练序列良好的自相关性估计整数倍频偏。该方案不仅能够同时估计出各收发天线对之间的定时偏移和频率偏移,而且估计性能良好。

分布式MIMO-OFDM系统的同步捕获算法

该文提出了一种分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统初始信号检测和同步捕获算法。该算法设计了导频符号,采用谱分析方法实现可靠的初始信号检测、粗定时和粗频偏估计,并在快速傅里叶变换(FFT)之后进行精确地频偏和定时估计。仿真结果表明,该算法在低信噪比多径瑞利信道条件下具有很好的性能。

一种分布式MIMO-OFDM系统的多参数估计方法

对分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中的多频偏多信道估计问题进行研究,提出一种基于多项式求根和迭代干扰消除的多参数联合估计算法。该算法利用导频将多维搜索函数简化成多个一维搜索函数,通过泰勒级数将一维搜索函数转换成闭合的多项式形式,求多项式的根来获得频偏,利用迭代干扰消除进一步得到频偏和信道的迭代估计。仿真结果表明,提出算法适用于通信环境较为复杂的多径衰落信道和广泛应用的OFDM信号分析,与现有算法相比,估计精度高,性能较好,可以达到近似最大似然的最优解。

频偏对分布式MIMO-OFDM系统性能影响分析

本文从理论上分析了频偏对采用迫零检测的分布式多入多出(MIMO)正交频分复用(OFDM)系统性能的影响。推导了由频偏导致的载波间干扰(ICI)功率,进而得到系统信干噪比(SINR)的表达式。通过分析迫零检测的特性,指出传统SINR计算方法不准确的原因并给出了新的更为准确的SINR计算方法。分析结果表明,传统方法所得SINR结果偏小而本文所提方法所得结果更为准确。

分布式MIMO-OFDM信号多频偏多信道联合盲估计

针对多径衰落信道下分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中频偏信道联合盲估计难的问题,提出了一种有效的多频偏多信道联合盲估计方法。该算法利用盲解卷积分离算法接收信号的同时得到有频偏影响的多个信道,对分离后的多个信号进行逐个频偏估计,补偿整体信道并去除信道模糊度,得到有效的信道估计值。仿真结果表明,与基于导频的频偏信道估计方法相比,所提算法可在5 d B获得1e-6的频偏估计精度,在15 d B左右获得1e-2的信道估计精度,实现了分布式MIMO-OFDM信号的多频偏多信道联合盲估计。

一种适用于分布式MIMO-OFDM系统的时间同步算法

在分布式MIMO-OFDM系统中,同步需要更多的资源开销,并且要同时维护若干根天线之间的同步.为此在一种新的分布式三角形小区结构的基础上,设计了适用于分布式系统的前导符号结构,进而提出一种新的MIMO-OFDM同步方法.该同步方法不需要在接收信号与本地序列之间做OFDM符号长度的相关.其相关长度可以缩短到经典时域相关方法所需长度的1/4,在相关后再对相关值做简单处理即可.仿真结果表明,提出的算法在保持同步性能不变的情况下,可以大幅度减少运算量,缩短同步所需时间.

多用户分布式MIMO-OFDM系统的多维资源分配算法

针对多用户分布式MIMO-OFDM系统中的资源分配问题,结合分布式架构特点,提出了一种基于分级优化的天线、子载波与功率联合分配算法。该算法将三维的资源联合分配问题分级转换为两次二维资源联合分配问题,即先引入端口并行处理机制,完成天线与子载波的分配,形成"用户-子信道对",进而采用注水功率分配的方式,完成功率在"用户-子信道对"上的分配。仿真结果表明,相比于典型的DSPA(Decouple Sub-channel and Power Allocation)和MASA(Multi-user Antenna&Sub-carrier Allocation)算法,该算法的容量性能明显提高,且其端口并行处理机制可以有效提高资源分配效率。

天基分布式光学合成孔径技术

宜居带行星探测研究是近年系外行星研究的热点领域之一,探测太阳系附近的宜居行星对研究生命起源等具有重要意义,成为系外行星探测的重要内容.天基分布式合成孔径技术作为系外宜居行星探测的重要手段,已经成为目前前沿光学技术研究的热点方向,但是仍有诸多技术问题需解决.本文从宜居行星搜寻计划的需求出发,根据以迈克尔逊干涉成像为基础的天基分布式合成孔径系统技术原理,介绍了国内外典型分布式合成孔径系统的技术发展,重点分析了实现天基分布式干涉成像所需采用的控制系统和技术,并阐述了解决高精度空间测距、高精度时间同步、多层级位相同步等关键问题的技术要点.为未来大型柔性可重构空间望远系统的建造提供了参考.

基于分布式潮流控制器的海上风电系统谐波治理方法和控制策略

由于电力电缆的电容效应,海上风电经电缆汇集系统极易出现谐波谐振放大的现象,造成电能质量的下降。分布式潮流控制器属于基于电压源换流器的装置,在进行潮流调节的同时也能进行谐波治理。文中首先构建了海上风电系统的频域相关模型,基于该模型分析了谐波谐振放大的原因;随后,采用了将分布式潮流控制器串入海上风电系统的谐波治理方式,推导并得到了含分布式潮流控制器的海上风电系统的谐波特性。基于该谐波特性,设计了一种控制策略。该策略通过控制分布式潮流控制器实时跟踪使并网点谐波电压幅值为零的谐波补偿电压,从而降低并网点的谐波电压含量。仿真结果表明,所提出的基于分布式潮流控制器的海上风电系统谐波治理方法和控制策略能够有效地降低并网点的谐波电压,改善电能质量。

融入概率学习的混合差分进化算法求解绿色分布式可重入作业车间调度

本文针对绿色分布式可重入作业车间调度问题(GDRJSSP),提出一种融入概率学习的混合差分进化算法(HDE PL),以实现最大完工时间和总能耗最小.根据GDRJSSP的问题特点,设计编码和解码规则,并采用差分进化算法执行全局搜索来发现优质解区域.为能更明确地引导全局搜索方向,设计基于贝叶斯网络结构的多维概率模型合理学习和积累优质解(即当前种群中的较优解)的模式信息.结合问题解的结构特征,提出基于关键路径的4种邻域结构来构造局部搜索,并设计基于非关键路径的节能策略来提升算法获取低能耗非劣解的能力.仿真实验和算法对比验证了HDE PL可有效求解GDRJSSP.

电力-绿证点对点交易下基于多产消者博弈均衡的分布式资源扩展规划

点对点(peer-to-peer,P2P)交易是近年来快速发展建立的配网内新型市场机制。由于投资建设周期较短,分布式资源的扩展规划将受P2P交易的显著影响。考虑多产消者间的博弈互动,该文建立基于多产消者博弈均衡的分布式资源扩展规划模型,并结合模型特征与求解需求构建基于Lp-BoxADMM的分布式求解算法。进一步通过基于IEEE标准测试系统的算例分析,验证所提模型及算法的有效性。分析P2P交易与多产消者间博弈互动行为对分布式资源扩展规划、新能源消纳、产消者成本收益的影响。

冻融条件下路基温度场和湿度场分布式感知试验

搭建土体冻融多物理场感知室内试验装置,布设传统点式传感器和分布式光纤,对土体冻融过程中路基温度场、湿度场和变形情况开展试验监测,探究单端冻结、双端融化条件下土体温度场和湿度场的分布式感知特征,验证主动加热分布式光纤技术的监测效果。试验结果表明,-15℃单端冻结条件下,土体冻结过程按降温速率分为快速冷却、逐步降温、稳定平衡三阶段,冻结锋面逐渐下移,最大冻深约占土柱高度的35%。孔隙水受冻胀迁移力影响向冻结锋面移动,引起冻融前后土体湿度场重分布,并导致土体冻胀变形,变形量为土体最大冻深的7.8%~10.9%。分布式光纤可准确得到冻融过程中土体温度场、湿度场变化特征,识别土体内冻结区域范围,温度、湿度监测拟合优度R2分别达0.98和0.94。

基于Spark分布式框架的海量星表数据时序重构方法研究

时序重构是时域天文学中的一个重要数据处理步骤,也是拟合光变曲线、开展时域分析研究的基础。Hadoop、Spark这类MapReduce分布式模型在执行过程中分布式集群节点间的任务比较独立,需要跨节点的数据传输量较少。提出了非阻塞异步执行流程,每个分布式进程完全针对独立天区的数据进行连续处理,而分块边缘的新增天体导致的其他节点的新增证认任务延时批量追加,并且会根据各进程间的进度不同确定追加方式,保证证认计算没有遗漏,从而在提高并发效率的同时保证算法的精度。此外,对两表间的不同Join策略从理论和实验两个角度进行了研究并提出了免Join策略。最后通过基于Spark分布式框架的高效时序重构系统的设计完成了以上研究的验证。实验表明,与以往研究结果相比,该时序重构算法效率提升明显,为时域天文学中的天文时序数据分析的开展打下了良好的基础。

基于多元储能的分布式能源系统优化调度方法研究

为进一步构建清洁低碳、经济节能的供能系统,研究建立了含风、光以及多元储能的分布式能源系统,针对北京某办公园区,采用DeST预测用户负荷以及当地风、光条件。以经济性、节能性和环保性三方面的综合效益最大为目标,提出一种自适应优化运行策略,分别采用穷举搜索法和遗传算法对系统优化调度方案进行优化。同时,采用以电定热运行策略作为对照,对比分析几种不同运行策略下系统的综合效益。结果表明:传统以电定热运行模式下的综合效益平均值为0.41;而在自适应优化运行策略下,使用遗传算法得到的调度方案,其综合效益平均值可达0.5,穷举搜索法得到的运行方案,其综合效益平均值可达0.51。

基于数据驱动的分布式光伏发电功率预测方法研究进展

从综述的角度,以分布式光伏系统为对象,分析了功率预测技术的发展情况、存在的难点以及主要影响因素,梳理了应用数据驱动方法实现功率准确预测的技术路线。再以空间相关性、历史出力功率以及气象等影响因素为切入点,梳理了光伏系统数据驱动的功率预测研究现状,分析其相应的数据增强、时空图信息以及特征融合的手段,讨论了技术的优缺点。最后给出了功率预测数据驱动方法研究方向和发展建议。

抑制分布式静止串联补偿器对线路保护影响的方法研究

分布式静止串联补偿器(distributed static series compensator,DSSC)通过调节注入线路的电压可改变线路功率,优化电网潮流分布。针对现有交流线路保护算法难以适应DSSC串入线路运行的问题,提出了抑制DSSC对线路保护影响的方法。首先,分析了DSSC对交流线路保护的影响,证明了DSSC注入电压可能改变距离保护的阻抗测量值,导致距离保护有拒动或误动的风险。然后,提出了利用DSSC本体过流保护快速将DSSC旁路、或基于故障辅助判据主动将DSSC注入电压降为0的方法,以抑制不同类型的线路故障时DSSC对线路保护的影响。最后,基于硬件在环RTDS实时仿真平台以及浙江湖州DSSC示范工程现场进行试验,验证了所提抑制DSSC对交流线路保护影响的方法的有效性。

分布式光伏对中国能源市场的影响

世界处于百年未有之变局,能源行业也进入变革时代,各种新能源概念频出,能源市场结构将发生巨变,能源行业的分析预测与投资决策面临前所未有的挑战。分布式光伏因其靠近能源市场的需求终端,能够将多个能源品种市场联系起来,在新形势下很有可能成为影响能源价格走势和中国能源市场结构的关键力量,值得深入研究。梳理了中国能源行业面临的新形势,在此基础上,基于分布式光伏的特点,分析了分布式光伏未来的发展趋势及对中国能源市场的影响,认为分布式光伏的快速发展将促进能源行业有效市场的形成,使能源价格成为配置资源的主要手段,使能源项目投资由资源主导型向市场配置型转变,并从国家、能源企业、投资机构等层面提出了相应建议。