基于PSO的非均匀导频间隔信道估计算法

信道估计是通信系统中的重要环节之一,为提高正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统的信道估计性能,提出一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的非均匀导频间隔信道估计算法。在梳状导频的基础上,采用粒子群算法建立训练模型,追踪导频位置变化时系统的信噪比变化规律。仿真结果表明,基于PSO的信道估计算法能够通过迭代训练学习到最优的导频分布情况。与传统信道估计算法相比,该方法优势明显,可以有效提高信道估计性能。

燃气管网运行工况非均匀时间间隔的宏观分析

对燃气输配管网供气调度所需要的管网运行工况分析方法进行了详细讨论，提出了用非均匀时间间隔法对燃气管网运行工况进行宏观分析，克服了均匀时间间隔宏观模型分析燃气管网运行工况产生的误差。建立了完整的数学模型，进行了仿真计算，计算结果满足供气调度要求。

非均匀阵列赋形功率方向图综合方法研究

本文介绍了一种赋形功率方向图的非均匀(包括阵元间隔)线阵综合方法.该方法首先通过求解一个线性不等式约束下的最小均方误差优化问题,得到满足要求的功率方向图.然后使用求根方法对功率方向图对应的多项式进行分解,得到场方向图.最后使用前向后向矩阵束方法给出优化的激励幅度、相位和位置估计.文中对比了激励向量采用加权和不加权的最小均方解的性能,并讨论了阵列互耦对方向图综合性能的影响.阵列综合实验证明了给出方法的有效性和稳健性.

基于拉曼努金和的非均匀多载波调制系统

针对高速移动通信,多普勒效应和多径效应导致信道非均匀,提出一种基于拉曼努金和的频谱可调的非均匀调制多载波系统.首先,根据拉曼努金和的正交性和周期性,推导了拉曼努金傅里叶正反变换的完全重建条件,进而建立基于拉曼努金和的多载波调制系统(RFMT,Ramanujan Fourier Multi-Tone system).由于拉曼努金和的非均匀频谱分布性质及频率共振性质,RFMT在不同载波通道的误比特率不同,可实现对数据的不均等保护.在非均匀信道下RFMT具有优于OFDM的抗多径能力,仿真验证了RFMT的抗多径有效性.在使用迫零均衡算法时,10-5误比特率下,根据信道情况设计的非均匀多载波系统RFMT对Eb/N0的要求可以比OFDM低4 dB.

考虑公交客流需求不确定性的发车间隔优化

以单条公交线路公交为研究对象,考虑乘客需求的不确定性,建立发车频率确定和非均匀发车间隔优化的双层模型,从系统的角度探讨公交车辆调度问题.下层模型中,以乘客候车时间成本和公交公司运营成本最少为目标函数,求得各时段最优发车频率.以下层模型为基础,上层模型以乘客候车时间最短为目标函数,利用遗传算法求解双层模型,求得各时段不均匀发车间隔,构建相应指标体系对方案进行评价.以广州市广286路公交为例,论证该方法可行性.结果表明,与均匀发车间隔调度方案相比,非均匀发车间隔调度方案能节约乘客候车时间和公交运营成本.

基于信道特征高精度提取的空地信道密钥量化

针对无人机空地信道,基于空间期望最大化算法(SAGE)对信道特征参数进行高精确度估计。在提取了多径时延、多径功率等空地信道小尺度衰落特征后,利用均匀量化和非均匀量化方法,对实测数据的主径功率、主径-多径功率差开展无线信道密钥量化。分别针对起飞和巡航场景分析了密钥的量化效率、随机性以及算法运行时间等指标,并与基于大尺度特征的密钥量化结果进行比较。密钥量化效率结果表明:基于非均匀量化优于均匀量化;基于信道特征高精确度估计的量化方法优于传统基于大尺度特征的量化;起飞场景下的量化优于巡航场景的量化。密钥随机性测试结果表明本次量化所获得的密钥都具有较好的随机性;算法运行时间结果则表明不同量化方法的运行时间差异较小。因此基于高精确度提取的2种量化方法复杂度较低。

非均匀监测条件下滚动轴承剩余寿命预测方法

退化过程的建模依赖时间和幅值的离散化,现有的退化建模方法大多基于时间均匀离散的假设。然而,在设备的日常运维中,由于传感器故障或操作人员失误等因素,可用监测数据会出现非均匀分布的情况(如旋转机械的关键部件滚动轴承的状态监测数据),导致退化模型进行参数更新和剩余寿命预测时存在额外偏差。针对该问题,提出一种非均匀监测条件下的滚动轴承剩余寿命预测方法。首先,构造监测间隔相关的布朗运动项,以精确刻画非等间隔退化模型中随机参数的时间不确定性。在此基础上,提出了一种基于期望最大化算法和平方根容积卡尔曼滤波的非等间隔退化模型的参数动态推断方法,实现了滚动轴承退化状态与剩余寿命的自适应估计。通过滚动轴承全寿命试验实例,验证所提出剩余寿命预测方法的有效性。结果表明,在非均匀监测条件下,与其他指数退化模型相比,所提出的方法具有更高的预测准确度和更优的拟合性能。

基于光电子信息处理的智能灌溉监控系统研究

为了提高农业灌溉效率,降低灌溉成本,基于光电子处理技术设计了智能灌溉监控系统。系统主要由数据采集模块、中央控制中心、光伏电池、用户界面模块和执行模块组成,通过光电子技术将光能转化为电能,为系统运行提供能量,并采用非均匀间隔的Huffman算法传输数据。为验证系统的性能,对系统进行试验,结果表明:系统的光伏电池能够为灌溉和监控系统提供稳定的电压,监控系统能够实现对灌溉系统的实时监控,运行稳定,性能良好。

OFDM系统中一种基于LMMSE的半盲信道估计算法

为克服信道冲激响应长度大于导频数时出现系统性能下降,适应存在大量多径的恶劣信道环境,本文对OFDM系统基于MLE的半盲信道估计算法进行了改进。该算法采用非均匀间隔导频排列方式以获得更小的系统均方误差。通过简化导频数提高了系统频带利用率,利用奇异值分解进一步简化了算法复杂度。仿真结果表明:如充分利用信道统计信息,在导频数目很少、信道长度很大和低信噪比时,本文提出的算法能够以较低复杂度实现精确的信道估计,从而验证了该算法的有效性和优越性。

方位多通道合成孔径雷达数据重建方法

多通道合成孔径雷达可以突破传统SAR不能同时实现高分辨宽测绘带的限制,是SAR发展的必然趋势,在成像处理时,它必须重建方位均匀采样数据。该文提出了一种基于降升调频斜率技术的处理方法,利用线性调频信号特性对方位非均匀数据进行解线性调频处理,然后采用升采样参考函数进行逆解线性调频处理,即完成方位数据的均匀重建。文中给出了信号处理流程,并与重建滤波器组法进行了比较。仿真结果证明了理论分析的正确性。

基于LED的标准太阳光谱灯拟合算法

在测量领域中需要使具有高稳定性及良好光谱匹配性的人工模拟太阳光谱标准灯.本文提出一种基于多种不同峰值波长LED光源的方法来准确模拟AM1.5的光谱分布.以最小二乘法和高斯分布数学模型为基础,在理论上实现了非均匀间隔峰值波长的光谱拟合,从而指导LED的种类选择及其所需的驱动电流值,并通过实验论证其可行性.结果表明:在300～1100nm的范围内,使用较少LED种类的情况下,此方法光谱失配误差小于±2.76%.此算法可精确地分辨标准太阳光谱AM1.5的吸收谷,且应用于AM0的拟合时获得小于±1.67%的光谱失配度.在工程实践中,该算法对快速、准确获得标准太阳光谱灯具有良好的指导意义.

基于槽波透射法的极不稳定煤层薄煤区精细探测技术

采煤工作面内薄煤区的精细探测对于煤矿安全高效回采及巷道改造具有重要意义;首先,分析基于槽波透射法的极不稳定煤层薄煤区精细探测方法原理,给出了具体数据采集和数据处理流程;然后,建立了含不同煤层厚度的典型三层地质模型,基于频散方程进行了理论计算。结果表明:煤层厚度越大,槽波主频向低频方向移动,槽波主频-煤厚-波速的对应关系可以作为槽波透射法探测薄煤区的理论依据。

回采工作面隐伏构造无线电波透视技术精细化探测研究

为查明西山煤电西曲煤矿18401回采工作面影响开采的隐伏地质构造,为工作面的安全开采提供准确的物探地质资料,基于矿井无线电波透视理论,对18401工作面采用非均匀间隔观测系统进行无线电波透视探测,采用非均匀网格观测系统对回采工作面发射点和接收点进行加密布置,提高射线的覆盖密度,多次叠加提高信噪比。结果表明,针对回采工作面巷道边界未揭露、地质构造分布不明的情况,根据现场条件灵活采用非均匀间距观测系统,可以取得高精度的探测结果,提高工作面隐伏构造的探测精度。

基于欠采样的调制解调器设计

为了解决应用在高速通信场合中的AD采样率受限的问题,介绍了一种基于欠采样的调制解调技术,提出了非均匀分数间隔均衡算法和基于可编程逻辑器件(FPGA)的调制解调器设计方法,并给出了主要测试结果,包括2 MHz、8 MHz和34 MHz这3种速率在不同信噪比下的误码率曲线。该技术相比传统的过采样方法性能有明显的改善,具有硬件实现简单、节约芯片资源、实用性强、性能良好以及同步稳定可靠等特点。

基于波长移位的单纤双向系统的传输性能仿真

利用Optisystem仿真软件搭建了基于DQPSK(差分正交相移键控)编码的WDM(波分复用)单纤双向传输系统,实现系统传输扩容;同时提出采用分段色散补偿方法抑制色散对系统的影响,利用非均匀信道间隔设置和非均匀色散管理降低四波混频效应。结果表明:在传输距离为600km、单信道速率为40Gbit/s的8信道WDM系统中,单纤双向传输时系统的品质因子(Q值)比单纤单向传输系统最大提高了14.9dB;对系统进行色散和四波混频抑制后,系统Q值还可以提高11dB以上。

基于改进粒子群算法的光学相控阵栅瓣优化

光学相控阵激光雷达系统具有体积小、扫描速度快等特点,但栅瓣问题很大程度上限制了它的性能。采用不等间距光学相控阵方法破坏光学相控阵周期性从而抑制栅瓣的生成。提出一种改进的粒子群算法,引入自适应参数优化、扰动策略和最优保留策略改善传统粒子群算法寻优效果,不断优化光学相控阵最优阵元分布,最终得到使栅瓣降至低水平的阵元间距值。对所提基于改进粒子群算法的栅瓣优化算法进行模拟实验,测试结果表明最大栅瓣值降低至0.0968,有效改善了栅瓣问题。最后使用所提算法对二维矩阵平面阵列进行研究,提出了二维非均匀光学相控阵的优化设计方法。

基于混合蝙蝠算法的低栅瓣光学相控阵

为了实现大角度的光束扫描,提出一种基于混合蝙蝠算法的非均匀间隔光学相控阵来对栅瓣进行压缩。将遗传算法的算子与传统蝙蝠算法相结合,在相邻阵元最小间隔为2μm,工作波长为1550 nm的情况下,优化得到的硅基64阵元一维非均匀间隔光学相控阵实现了80°的扫描范围,边模抑制比优于-8 dB,最大远场光束发散角为0.3°,并且讨论了优化结果对波长变化的不敏感性。最后,以8×8的二维矩形平面阵列为例,演示了二维非均匀间隔光学相控阵的优化方法。