考虑车流速度分布扰动的干道绿波最大带宽协调控制

城市车辆速度受多种因素影响呈现某种分布,鲁棒的干道协调控制模型应考虑不同速度下的车辆带宽需求。针对速度波动变化干道传统协调控制方法适用性差的问题,分析了带干扰的干道车辆速度时空分布特征,以推荐速度带宽最大与期望带宽最大为目标,提出了考虑车流速度分布扰动的干道绿波最大带宽协调控制方法。针对佛山市同济路4交叉口干道,速度分布扰动干道协调方法能够提供更符合车辆分布特性的协调方案,比Maxband模型和改进的Maxband模型提升约70%和14%的期望带宽。研究结果表明:笔者方法能够降低Maxband模型平均停车次数25%,平均延误45%和平均排队长度17%;针对不同速度期望和方差情况下的灵敏度分析实验表明,该方法能够为干道提供更具有鲁棒性的干道协调控制方案。

不同带宽行比对玉米/大豆带状间套作群体产量和氮素效率的影响

为明确玉米/大豆带状间套作的最优配置,大田试验条件下,以单作玉米(MM)和单作大豆(MS)为对照,设置5种不同带宽行比:2 m带宽玉豆行数比为2∶2(T1)、2.4 m带宽玉豆行数比为2∶3(T2)、2.4 m带宽玉豆行数比为2∶4(T3)、2.8 m带宽玉豆行数比为2∶3(T4)、2.8 m带宽玉豆行数比为2∶4(T5),研究不同带宽行比对玉米/大豆带状间套作群体产量和氮素利用效率的影响。结果表明,玉米籽粒产量总体上随着带宽增加呈现逐渐减少的趋势,大豆籽粒产量总体上随着带宽增加呈现逐渐增加的趋势;相同带宽条件下,随着玉米大豆行比增加,玉米籽粒产量下降,大豆籽粒产量增加;玉米和大豆的植株氮素吸收利用效率变化规律与籽粒产量基本相一致。与对照相比,T2有提高玉米和大豆的收获指数,增加氮素在玉米和大豆籽粒的分配比例、降低在茎秆的分配比例的趋势。综合产量、经济效益以及群体氮素吸收、分配和利用效率的表现,2.4 m带宽下种植2行玉米3行大豆为鄂西南山区玉米/大豆的最优间套作模式。

带宽化调节下的抗扰PID退饱和控制方法

比例–积分–微分(PID)控制的抗饱和设计是一类经典非线性控制问题,理论研究丰富,但工程中广泛使用的仍是积分退饱和这类简易策略.究其原因,现有理论方法过于依赖系统模型和状态空间理论,稳定性条件与调参机制之间关系复杂.本文基于经典退饱和控制结构,首次阐述了“退饱和带宽”概念及退饱和参数调节机理,在此基础上讨论了两类低阶退饱和补偿器的带宽化设计方法.在抗扰PID反馈控制下,结合小增益定理得到退饱和控制的稳定性条件,给出控制参数与退饱和带宽之间的调节关系,实现退饱和控制的带宽化整定.最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性.

基于数据传输特性的卫星广播通道参数优化方法与应用

中国气象局卫星广播系统(CMACast)是全球对地观测广播系统(GEONETCast)框架下三大对地广播系统之一,在世界气象组织信息系统(WIS)和综合卫星数据分发服务系统(IGDDS)框架下,承担亚太地区气象数据广播分发的职责。随着气象业务的发展,广播系统数据量由180 GB/天增长至460 GB/天,在广播带宽资源有限而广播数据种类和大小各异的情况下,系统管理员越来越难以通过经验对广播通道参数调整以保持广播系统播发效率,造成部分通道数据播发时效下降严重,不能满足业务时效要求。通过对不同气象数据传输特性的定量分析,获得各类数据的精细化数据传输样本,在此基础上对各类数据广播通道参数进行科学、定量的计算和优化,使数据播发时效明显提升,应用到实际广播业务中效果明显。

一种横向耦合改进型结构极窄带声表面波滤波器研究

该文采用波导法分析了横向耦合极窄带声表面波滤波器速度变化模式,并用多物理场COMSOL软件对横向耦合声表面波滤波器的中心耦合条结构和耦合距离的变化建模进行计算,并分析频响特性。采用石英晶体作为底衬,设计了频率为898.144 MHz,插入损耗约为6 dB的极窄带声表面波滤波器并进行验证。结果表明,中心耦合条开腔结构的声表面波滤波器的相对带宽达到7.2‰,与不开腔结构5.2‰相对带宽相比,提升了2‰。这说明横向耦合声表面波滤波器的中心耦合条结构变化,能改变极窄带声表面波滤波器的相对带宽。

自适应初始光子收集半径的卡方渐进光子映射

卡方渐进光子映射(chi-squared progressive photon mapping, CPPM)使用K近邻法(K nearest neighbor, KNN)为命中点确定初始半径,导致图像中光照均匀区域的噪点及明暗交界区域和焦散区域的模糊。针对此问题,提出一种计算光子映射初始半径的算法,自适应地为各命中点确定初始半径:为CPPM算法增加预处理环节,根据对光子分布的均匀程度的检验及对高频区域的筛选为命中点设置初始半径,以保证光照均匀区域的命中点保持在大半径上,光照变化区域的命中点半径快速下降。实验结果表明,改进算法减少了光子映射算法的方差和偏差,提高了渲染效果。

基于VIKOR的多网并行传输选网算法

海上异构无线网络通信场景下,针对单一无线网络难以承载大带宽业务的现实问题,提出了一种基于VIKOR的多网并行传输网络选择算法。该算法首先将多个网络的参数聚合,筛选可用网络组合;然后,结合网络属性的主客观权重和用户偏好权重得到网络属性的综合权重;最后,根据VIKOR方法对网络组合进行排序,选出最佳网络组合方案。仿真结果表明:该算法具有可行性,相较于传统算法,在舰船通信业务繁忙情况下选网综合性能更优。

基于最适带宽的核密度估计源搜索方法

针对发生放射性物质泄漏事故后的辐射源定位问题,提出一种基于最适带宽计算的核密度估计移动机器人源搜索方法,通过对传统带宽计算方法进行改进从而提高核密度估计的精度。利用搭配传感器模块的移动机器人在环境场中采集少量观测数据,计算出概率密度模型并建立空间场的密度分布图,估计出密度最大的位置设为移动机器人的运动方向,移动机器人在运动的过程中继续采集数据并再次进行核密度估计更新带宽以及场密度分布图,最终实现源定位。在室内环境下利用光源模拟辐射源进行定位实验,实验结果验证了所提出方法的有效性。

一种宽带圆极化缝隙天线的研究与设计

设计了一种结构简单的宽带圆极化缝隙天线,由单层介质基板和两层金属构成,覆盖WiMAX、WLAN和5G通信的sub6 GHz频段。通过在方形缝隙拐角处分别添加两个矩形贴片和一个倒L枝节,实现宽带圆极化辐射。天线采用微带耦合馈电的方式,通过调整T形微带馈线的长度和矩形贴片的宽度,进一步展宽了天线的带宽。测试结果表明,天线的−10 dB阻抗带宽为1.91~7.14 GHz,轴比带宽为2.5~6.3 GHz,相对轴比带宽为86.4%,峰值增益在5.5 GHz处达到5.5 dBic。

基于信道带宽自调节的无线通信路径选择仿真

无线通信的覆盖范围大、运行速度快、适用范围广,但由于通信传输信道存在时变特性,受多种干扰影响,导致易出现信号衰减问题。为增强通信稳定性,合理分配信道资源,设计一种基于信道带宽自调节的无线通信路径选择方法。将无线通信信道看作非线性多变量系统,计算信道输入输出响应关联,运用神经网络组建无线通信信道模型;将网络单元划分为高突发、中突发与低突发三种类型,按照统计学原理明确带宽调节区间范围,让信道带宽伴随数据传输规格变化实现自适应调制;创建通信代价函数,利用邻居节点集合确立待选节点,考虑节点剩余能量与节点转发能量损耗,将拥有最低通信代价的路径作为最优通信数据传输途径。实验结果证明,所提方法可有效提高网络吞吐量,且通信时延在0.2ms以内,具备极强的可靠性。

宽频小型化U形槽微带天线

针对微带贴片天线宽带化和小型化的设计需求,提出并设计了一种工作在S/C波段的改进的U形槽微带贴片天线。通过在辐射贴片中心开曲折U形槽,使缝隙和馈电探针偏离贴片中心,形成非对称曲折U形槽的层叠介质微带贴片天线。通过共面容性耦合馈电进一步提高天线的阻抗带宽。实测结果表明:该天线在3.11~5.40 GHz频率范围内回波损耗小于-10 dB,相对带宽可达53.8%,与仿真结果吻合,可为微带天线的小型化、宽带化设计提供参考。

具有谐波抑制功能的多极化微带天线阵设计

本文提出了一种基于切换馈电网络的极化可重构微带天线阵。阵列单元采用正方形辐射贴片,利用微带线缝隙耦合进行馈电,通过在馈电结构中心加载短路柱,可获得宽带性能的同时,有效抑制偶次谐波。综合采用串联组阵和并联组阵技术,优化设计了一款2×2的天线阵列,将阵列端口分别与微带分支线耦合器及微带混合环相连,最终实现了水平和垂直线极化,左旋和右旋圆极化四种模式的切换。实验结果表明,所提出的天线在ISM频段2.4~2.5 GHz频率范围内获得了良好的匹配和多极化特性。该天线阵设计简单、易于操作,可潜在应用于无线通信系统中天线极化分集的场合。

基于FOCA的永磁游标电机PI参数自整定

针对磁场定向控制中电流内环和转速外环比例积分(PI)控制器参数整定困难且耗时长的问题,基于Matlab/Simulink的磁场定向控制自整定(FOCA)模块搭建了永磁游标电机磁场定向控制双闭环调速系统参数自整定模型。该模块在PI控制器输出端注入正弦扰动信号,根据系统输入输出数据计算频率响应,基于频率响应自动整定PI参数,同时实现指定的目标带宽和相位裕度。最后通过仿真对比分析各个环路整定前后的控制性能,仿真结果表明使用FOCA模块能够快速自动整定PI控制器参数并且拥有良好的控制性能。

基于频域分析的机载液压驱动装置疲劳寿命预测方法研究

目的 采用时域雨流法和4种频域振动疲劳分析方法对机载液压驱动装置的危险部位进行寿命预测及频域方法适用性研究。方法 首先通过有限元随机振动分析得到该结构耳片危险区域的应力PSD,计算的谱宽系数都集中在0.3~0.35,是窄带和宽带分界区域。然后运用4种典型的载荷谱估计模型,即三区间法、基于Dirlik雨流幅值经验模型、用于窄带过程的Rayleigh分布模型、Weibull分布模型,得到危险位置的疲劳寿命安全系数。接着将应力PSD映射为应力-时间序列,并基于雨流计数法得到疲劳寿命安全系数。最后以时域疲劳预测结果基准,对4种频域方法的适用性进行讨论。结果 预测结果显示,Dirlik方法预测的9个安全系数最为可靠,Rayleigh法结果一般,三区间法和Weibull法最差。结论 在窄带和宽带分界区域的谱宽系数,建议采用Dirlik方法,不建议采用三区间法和Weibull法。

面向2G~5G通信的双频双极化基站天线设计

为满足多种通信制式融合的无线通信需求,提出一款覆盖2G、3G、LTE、Sub-6 GHz波段的交叉偶极子基站天线。2对呈±45°正交的偶极子用以实现天线的双极化特性,辐射单元中的扇形内环、钻石状的外环分别对应天线要实现的低频以及高频波段,可以通过对内环以及外环结构参数的调整实现对2个频段的独立控制。天线上方的寄生贴片用以优化天线阻抗匹配。通过制作实物,测得天线在2个频段分别具有49.9%(1.70~2.80 GHz)和19.2%(3.20~3.88 GHz)的相对带宽,隔离度整体优于20 dB,主视轴的交叉极化比优于21 dB,2个波段的半功率波束宽分别为66°±5°、78°±6°。与已有研究比较,该天线结构简单,在交叉极化和增益方面具有显著优势。

基于四象限探测器的光束稳定系统有效带宽测试(特邀)

详细探讨了一种基于四象限探测器的光束稳定系统的带宽测试。文章首先介绍了光束稳定系统的工作原理、重要性以及主要应用场景。随后,对光束倾角传感器,尤其是四象限探测器的工作原理、优势以及在光束稳定系统中的应用进行了详细的阐述。接着,文章详细介绍了光束稳定系统的组成、工作原理及其在实际应用中的重要性。在系统测试部分,详细描述了测试环境、方法以及测试结果。测试结果显示,基于四象限探测器的光束稳定系统,X轴有效抑制带宽为138.35 Hz,Y轴有效抑制带宽为131.96 Hz。最后,对测试结果进行了总结,并提出了未来工作的展望。

带宽和株距对带状间作大豆物质积累分配及产量形成的影响

间套作系统中合理的田间配置能改善作物生长环境,增加系统产量。为进一步完善西南地区大豆-玉米带状间作系统高产高效的田间配置技术,本研究以大豆-玉米带状间作为研究对象,采用二因素裂区试验设计,综合分析2.0 m(B1)和2.4 m(B2)2个带宽与9 cm(P1)、11 cm(P2)、14 cm(P3)、18 cm(P4)4个株距对大豆物质积累分配、籽粒灌浆和产量的影响。结果表明,B2带宽下各株距处理的净光合速率均高于B1,其2年平均值在B2下较B1增加14.26%;相同带宽下净光合速率在B1P4和B2P4达到最大,开花期较B1P1和B2P1增加13.57%和25.21%。2个带宽下大豆群体物质积累均随株距增加呈先增后减的趋势且分别在B1P3和B2P2下达到最大,完熟期B2较B1增加9.82%~22.08%。同时,带宽与株距的增加促进了大豆花后物质的积累与向籽粒的转移,与B1相比,B2处理使大豆花后干物质积累量与干物质转移量分别增加13.82%~28.01%和13.38%~37.76%,籽粒物质积累占比增加到41.80%~44.26%。物质积累的增加改善籽粒灌浆过程,B2带宽下籽粒灌浆活跃期(D)较B1延长2~3 d;2种带宽下平均灌浆速率均在P4达到最大且分别较P1增加5.80%和6.58%。产量结果表明,大豆-玉米带状间作模式中,带宽和株距的增加降低了群体有效株数,增加了单株粒数和百粒重;B2带宽下的大豆产量较B1增加22.32%~36.87%,2个带宽下分别在B1P3和B2P2达到最大值,2年间较B1P1和B2P1增加17.83%~26.44%和10.71%~10.76%。综上所述,2.4m带宽下大豆株距为11 cm时能有效改善大豆花后干物质积累和分配,促进籽粒灌浆,增加单株粒数和百粒重,提高大豆群体产量,实现大豆-玉米带状间作系统的高产高效。

多GPU系统的高速互联技术与拓扑发展现状研究

多GPU系统通过横向扩展实现性能提升,以满足人工智能日趋复杂的算法和持续激增的数据所带来的不断增长的计算需求。对于多GPU系统而言,处理器间的互联带宽以及系统的拓扑是决定系统性能的关键因素。在传统的基于PCIe的多GPU系统中,PCIe带宽是限制系统性能的瓶颈。当前,面向GPU的高速互联技术成为解决多GPU系统带宽限制问题的有效方法。本文首先介绍了传统多GPU系统所采用的PCIe互联技术及其典型拓扑,然后以Nvidia NVLink、AMD Infinity Fabric Link、Intel X^(e) Link、壁仞科技BLink为例,对国内外代表性GPU厂商的面向GPU的高速互联技术及其拓扑进行了梳理分析,最后讨论了关于互联技术的研究启示。

分布式高性能自组网节点技术研究

针对当前主流Mesh自组网技术节点传输带宽不足百兆,级跳数小于10的问题,提出采用多处理器构建实现分布式多跳、高带宽低时延的无线跳频的高性能自组网节点,对节点自动化组网连接、多信道选择避让、漫游切换及低时延高带宽网络多跳实现等关键技术进行研究实现。由测试结果分析可知,在20级跳内,文中节点组网带宽损失在30%以内且带宽保持在200 Mb/s以上,时延控制在100 ms内,可以满足现实应急场景下多终端智能硬件实时进行图像、视频等大数据量信息交互对高带宽低时延网络通信的需求。

适用于宽带宽的快速锁定电荷泵锁相环设计

文章基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计一种适用于宽带宽下可快速锁定的电荷泵锁相环(charge pump phase-locked loop,CPPLL)。采用一种自适应快速锁定结构,比较参考信号与反馈信号的频率、相位,通过开启大电流与小电流快速锁定通路,对环路滤波器中的电容进行放电使得压控振荡器的控制电压降至锁定电平附近的方法,最大限度地减小锁定时间。通过SPECTRE仿真验证表明,在1.8 V供电电压下,输出频率为768 MHz时,锁定时间仅需1.5μs,缩短了78%,功耗为3.6 mW。