干扰对齐-无线信息与功率流同时传输联合机制

提出了一种干扰对齐-无线信息与功率流同时传输的联合机制,通过干扰对齐技术把有用信号和干扰信号对齐到不同的子空间。对接收端的剩余能量进行评估后解码部分有用空间的信号,同时,利用无线信息与功率流同时传输技术把剩余有用空间和干扰空间的信号功率收集起来,使其转化为用户的电池电量。进而,使系统能效得到有效提升。性能和仿真分析表明,所提机制提升了系统的能效。

3FSK能量调制式无线功率与信息同步传输技术

针对无线功率与信息同步传输SWPIT(simultaneous wireless power and information transfer)技术中出现的共享通道传输可用谐振频率少,无法保证载波传输效率的问题,提出了一种基于双LCC电路实现3FSK调制的三频谐振的SWPIT技术。相较于传统的2FSK调制电路,所提电路优势在于:采用三谐振频带,系统载波均使用谐振频率,避免了对系统谐振频率的利用率低、传输效率低等缺陷;使系统在3种频率下正常工作,可实现全双工,提高了工作效率。所做的工作包括:低阶及高阶电路谐振腔的谐振条件分析;参数设计及频率选择;解调信号。同时,通过Simulink仿真及实验样机搭建了150、177和48 kHz的实验平台,验证了所提3FSK能量调制式技术的可行性。实验样机显示,在3种频率下,接收侧输出电压稳定且幅值为直流输入电压的4/π倍,达到恒电压输出的目标。

基于功率流控制的机载座椅娱乐系统无线电能传输技术研究

为提高民用飞机机载座椅娱乐设备的可维护性,便于拆除维护,降低负载频繁起动对飞机电网的冲击,本文给出了一种不需要电缆连接的机载供电技术为民用飞机乘客娱乐系统提供电能。该技术采用移相功率流控制实现无线电能传输调节,并给出了功率关于移相角的函数关系式。在此基础上,进一步通过实验演示系统进行验证分析,给出了相关的试验波形,并将最终的试验数据与理论分析结果做了比较,验证了本文提出的基于功率流控制的无线电能传输控制技术的可行性。

单位功率因数双LCC无线电能传输特性分析

为解决双LCC谐振网络在恒压充电模式下功率因数下降问题,提出了一种变发射线圈补偿电容的矫正方法。首先分析了双LCC补偿网络的恒流、恒压输出特性,推导出系统效率估算表达式;其次针对恒压模式下反映阻抗呈阻容性的特点,通过改变发射线圈补偿电容的大小,使系统的输入阻抗为纯阻性,实现单位功率因数。最后在MATLAB中搭建了仿真模型,验证了所提方法的有效性和理论推导的正确性。

双向无线电能传输技术的研究现状

传统的无线电能传输技术主要面向单向能量传输,随着无线电能传输技术应用领域的拓展,迫切需要双向无线电能传输(bidirectional wireless power transfer,BWPT)技术以实现无线充电设备间的能量交互。首先简述BWPT系统的基本工作原理,主要从BWPT系统的典型双向变换拓扑、谐振网络、同步控制技术、功率控制策略、软开关运行及其应用场景等方面论述其研究成果,分析电容式双向无线电能传输系统的发展现状和该技术亟待解决的关键问题,最后对BWPT系统未来值得关注的研究方向进行展望。

基于拓扑切换的三线圈恒流恒压无线充电系统研究

与传统的插拔式充电系统相比,无线功率传输WPT(wireless power transfer)系统因具有更加安全、高效、稳定、便捷的特点,受到越来越多的关注。基于此,提出1种基于拓扑切换的三线圈恒流CC(constant current)恒压CV(constant voltage)无线充电系统,实现与负载无关的CC和CV充电输出功能。首先,通过设置2个交流开关实现系统CC与CV模式之间的切换,并且能保证系统在CC和CV模式下均能运行在零相位角ZPA(zero phase angle)状态。然后,将交流开关设置于系统接收侧,则该系统不需要额外的无线通信模块辅助,可在一定程度上减少系统的开发成本并避免无线通信可能受到干扰而造成系统的不稳定性。最后,搭建了1台验证性实验样机,设置其充电电流和充电电压分别为3 A和60 V,其最大系统功率传输效率可达到92.9%。实验结果与理论分析基本一致,验证了所提系统的正确性和可行性。

模块化多端口无线电能DC-DC变换器建模及其多向功率流解耦控制策略

多端口无线电能DC-DC变换器(MWiDC)具备实现可灵活扩展的高效率多端口功率变换的潜力,但其系统建模与功率流控制缺乏一般性理论。为扩充相关理论,该文提出一种模块化MWiDC架构。首先,建立MWiDC的一般性数学模型。在此基础上,提出一种电压功率混合解耦控制策略,并给出该策略下闭环系统直流增益、高频特性和稳定性的数学证明。作为比较,该文对不解耦直接控制策略也进行理论分析,此时闭环系统过于复杂,其稳定性有待证明。最后,以一台三端口原型机为例进行硬件实验及仿真分析。实验结果表明,在不同输入/输出配置或线圈偏移工况下,原型机能实现零电压开关,系统效率可达91%。仿真结果表明,两种控制策略都能实现电压功率混合控制,但解耦控制策略具有更强的抗干扰性。

基于磁谐振式无线电能传输系统的E类功率放大器研究

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统的高频功率放大器设计需求及E类功率放大器软开关特性受负载影响较大的问题,设计了基于谐振变换单元的高频E类功率放大器,并以此为电源设计了能够满足锂电池负载恒流恒压充电特性的恒流恒压无线充电系统.仿真及实验结果表明所设计系统能够实现恒流恒压充电功能,且保证了E类功率放大器软开关特性不受影响.

单通道系统中无线信息与能量同时传输的新策略

为了提高无线体域网(Wireless Body Area Networks,WBAN)的通信性能,获得更高的吞吐量,研究了最优的资源分配方案,对能量资源合理收集、合理使用。基于能量收集技术建立了信能同传模型,通过信能同传技术提高WBAN的通信性能。研究了功率分割协议以及时间切换协议下的两种信能同传模型,并分别在两种模型下推导使系统吞吐量最大化的资源分配算法,即通过改变功率分裂因子和时间切换系数,使通信系统(从传感器节点到接入节点)获得最大吞吐量,得出通信系统吞吐量最大时的功率分裂因子和时间切换系数。最后,通过软件仿真验证该方案的有效性。

在传输功率未知情况下的认知无线电鲁棒性定位

认知无线电（CR）中主用户的传输功率和位置信息非常重要，因为主用户的信息决定了空间资源的可用性，而这种机会性的空间资源可以由次级用户使用。为找出主用户的位置，可尝试采用已有的基于距离修正技术的定位方案，但这些方案需要主用户的传输功率已知。由于CR中的大多数主用户仍使用原来的（legacy）系统，因此没有信标协议来提供传输功率等有用信息。有些定位方法虽然不需要传输功率已知，但它们在“出界情况”（OuterCase）下，即当主用户在次级用户坐标的凸沿之外时就不能工作。我们提出一种约束优化方法，用来在没有传输功率预知信息的情况下估算出主用户的传输功率和位置，并对两种主要的网络部署情况做了仿真。仿真结果以传输功率和位置的真实值和估算值之间的均方误差（MSE）作为衡量标准，证实了所提出的约束优化方法能提高估算性能。

基于功率分配器的大规模信息能量同传系统吞吐率优化

研究了基于下行无线信息和能量协同传输(simultaneous wireless-information and power-transfer,SWIPT)大规模多输入单输出(multiple-input and single-output,MISO)系统的吞吐率优化问题.该系统为时分双工(time division duplex,TDD)模式,同时移动站采用先收集后传输的协议.在下行信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)和移动站的传输功率约束下,为实现上行吞吐率的最大化,对功率分配系数和下行传输时间进行了联合优化,由于该问题为非凸优化问题,采用基于拉格朗日乘子的梯度算法进行优化.最后,通过与单独优化下行传输时间算法的比较,验证了该联合优化算法的优越性.

S-LCC型无线电能传输系统补偿网络分析

如今原副边侧高阶拓扑结构越来越多地应用在电能的无线传输,为分析S-LCC型拓扑结构的无线电能传输系统中补偿网络参数对于传输特性的影响,首先利用双线圈等效电路模型建立回路电路方程并推导出系统输出功率表达式;其次在不同参数条件下讨论系统的恒流恒压特性,确定以最优输出功率为目标的补偿网络参数之间的相互关系,分析负载电阻与谐振电感以及寄生电阻对于系统输出功率的影响,并搭建双线圈WPT(wireless power transfer)实物系统。研究结果表明:可精准确定以最优输出功率为目标的原副边侧谐振电容关系;系统的输出功率随负载电阻的增加而表现出先增加后减少或者先增加后减少再增加又减少的趋势;最佳负载电阻随着谐振电容的减少而先减少后增加,随着谐振电感的减少而先减少后增加,随着寄生电阻的增加而增加。

基于LCL-LC/LCL混合补偿的多电动汽车恒流恒压无线充电系统特性分析

针对电动汽车无线充电等效负载变化导致的输出电压、电流不稳定问题,设计了一种原边LCL、副边串联或LCL型(LCL-LC/LCL)的混合补偿拓扑电路。该混合补偿电路通过开关切换副边补偿拓扑实现恒流或者恒压输出,同时可保证单位功率因数输入。首先,推导了T型补偿电路实现恒流或者恒压输出以及单位功率因数输入的工作条件;然后,建立多电动汽车恒流恒压混合补偿等效电路模型,给出了混合补偿拓扑实现方式及参数配置方法,并对混合补偿拓扑进行了改进,减少了开关数量;通过推导不同输出模式下系统传输效率数学模型以及负载特性,分析了效率、电流电压增益与负载电阻的关系。实验表明,不同负载之间可以独立工作并且能够实现变负载情况下的恒流或者恒压输出。

高效率激光无线能量传输系统闭环控制研究

为了实现高效率激光无线能量传输系统的研究,基于Simulink建立了激光无线能量传输系统的闭环控制仿真模型,实现了激光光伏阵列的最大功率点追踪、降压电路搭建和锂电池智能充电控制,并结合激光光伏阵列的输出特性和锂电池多阶段恒流充电方法的特性,提出了一种基于激光功率密度闭环信号控制的新型锂电池多阶段恒流充电方法。结果表明,该方法不仅可以实现传统锂电池多阶段恒流充电效果,而且节省了62.9%的光能,系统转换效率提高了62.96%。该结果对研究高效率激光无线能量传输系统是有帮助的。

视频传输过程中移动流媒体技术的应用分析

自进入21世纪以来,视频传输已经被广泛应用于各个领域之中,逐渐成为多媒体信息传输的核心。随着移动通信朝着网络环境深入发展,各种形式的无线应用使得人们的生活与工作更加丰富多彩。基于此,本文阐述了视频传输技术的应用模式、移动流媒体技术的含义、移动流媒体业务与制约因素,分析了移动视频传输现状与解决办法,旨在促使移动流媒体技术可以在视频传输中能够得到更加广泛地应用。当网络音频技术与移动通信技术发展到一定程度后,移动流媒体技术便应运而生,它是将众多网络技术融合在一起后而产生的一种新技术。

生产物流中行车称重与运行信息的跟踪管理应用--也谈物联网条件下电子称重衡器的技术变革

电子秤的称重数据,是生产物流管理的关键信息。行车(天车)称量信息与运行位置信息跟踪,是为生产制造物流系统的管理现代化提供保障条件的计量装备技术的新设计、新突破。是行车吊运物流作业系统计量管理的新装备。行车(天车)称量信息与运行位置信息跟踪技术装置,主要由行车电子称量装置、行车运行位置识别装置、数字信息无线发射与接收装置、计算机网络等构成。适用于钢铁冶炼企业或其它企业具有行车作业的物流系统计量与生产管理的自动化和智能化。

基于终端电池状态信息的SWIPT公平传输策略

针对终端电量耗尽的问题,提出将终端电池状态信息考虑到SWIPT传输策略中,并提供了一种速率公平传输策略。所提方案利用终端电池状态信息限制终端可容忍的最大速率及能量,以最大化最小用户速率为优化目标,以速率/能量需求以及终端可容忍的最大速率/能量为限制条件,优化发送功率与功率分流因子。为了求解该优化问题,首先根据电池电量对终端进行分类,然后利用提出的基于交替优化的算法进行求解。所提方案通过合理分配发送功率与功率分流因子,控制较低电量用户的接收速率,以避免其所需能量消耗超过电池电量。仿真结果表明,所提方案延长了用户电池寿命且避免了电池电量的耗尽,其用户速率公平性随着用户间电池电量差距的减小而提升。

光信息传输

TN929.1 96021130 稳态光束传输的动力学分析=Dynamic analysison stable optical beam transmission[刊,中]/郭弘,邓锡铭(中科院上海光机所高功率激光物理国家实验室。上海(201800))∥物理学报。—1995,44(4)。—530—535 从推出的守恒流方程和几何结构出发,研究了光束在介质中传输过程中的受力情况。

基于联合二元映射机制的无线网络信道安全编码算法

当前5G网络信道安全编码算法因未能综合考虑对物理层编码及网络层传输流编码性能,使其信源传输码率与传输质量较低,为此提出一种基于联合二元映射机制的无线网络信道安全编码算法。构建层次树状分割机制(hierarchical tree segmentation,HTS),对信源编码进行充分估计,结合带宽重排序方式降低传榆报文的冗余现象;采用RTCP/OFGB机制将传输信源分割成按时序排列的N个传输子流,将最小传输子流误码率作为信道编码码率的判别指标,实现误码率与信道编码码率的最优传输匹配;设计联合二元映射机制,根据传输过程中的信道矩阵具有的线性无关特性,将该矩阵的特征向量进行特征信道拆分(feature channel resolution,FCR),将得到的特征矢量进行再排序,形成最佳传输的子信道;引入能量分配机制,实现传输子流与传输子信道的优化匹配,提高信道传输效率及质量。仿真结果表明,与当前垂直分层空时编码算法(vertical layered space-time coding algorithm,VBLAST)以及联合信源信道编码算法(joint source and channel coding algorithm,JSCC)相比,所提算法具有更高的信源传输码率与传输质量。

基于5G无线通信的高等院校立体课堂互动教学系统设计

针对传统课堂教学方式存在教学效果不理想的问题,基于5G无线通信技术设计一种新的高等院校立体课堂互动教学系统。基于教学系统的总体需求,设计系统总体架构。根据学生与教师的不同使用权限,设置教师客户端模块、登录与账号管理模块、课程管理模块、教学互动评估模块,全方位强化系统的功能。软件部分采用5G无线通信技术,对教学信息资源传输信道进行干扰去除与功率分配,提升系统的抗干扰性能与资源更新率。实验结果表明,该文所设计系统具有较低的延时,并且系统的资源更新效率较快。