一种应用于两相交错Boost的耦合电感的优化设计

两相交错Boost变换器具有纹波电流小的优势,但其采用的交错并联技术增加了电感数量,进而增加了装置的体积和重量,不利于其功率密度的提升。耦合电感通过将多个磁性元件集成到一个磁芯实现磁路的部分共享,从而减小了磁元件的数量和重量。因此,设计了一种反向耦合电感,并将其应用于两相交错Boost变换器,实现了装置功率密度的提升。首先,对反向耦合电感的工作原理和损耗来源进行分析;然后,在此基础上设计了一种改进的“EE”型磁芯,一方面有效提高了磁芯利用率,另一方面降低了电感的体积与重量;最后,通过有限元仿真对所提优化设计方案进行验证,同时搭建了功率等级为2 kW的两相交错Boost变换器实验平台。仿真和实验结果均验证了所提优化设计方案的有效性。

两类具有低自相关和大线性复杂度的4p周期二元序列

具有良好自相关性质和大线性复杂度的二元序列设计对于通信系统和流密码的各种应用非常重要.本文从Hall六次剩余序列和它们的修改版本中选取4条合适的序列作为基序列,利用交织技术构造了两类周期为4p的二元序列,并且完全确定了这两类序列的自相关和线性复杂度.研究结果表明这两类序列既具有低自相关性质又具有非常大的线性复杂度.

一种交叉倍压型高增益DC/DC变换器

针对光伏发电、燃料电池发电等领域对高增益直流变换器的需求,以两相交错并联升压变换器为研究对象,由2个含有电感的倍压单元组合设计出实现电压提升的交叉倍压结构,据此提出了一种新颖的交叉倍压型高增益DC/DC变换器。该变换器可实现(3n+4)/(1-d)倍的高电压增益(1∶n为耦合电感匝数比,d为变换器占空比),且具有电路器件的低电压应力特性。对于漏感引起的开关管电压尖峰问题,引入了钳位电容构成释放漏感能量通道,同时提升了输出电压。介绍了新型交叉倍压型高增益变换器的拓扑结构,分析了变换器各模态的工作过程,推导了电压增益、输入电流纹波及各器件电压应力等稳态特性,并搭建样机进行实验研究,验证了该直流变换技术方案的可行性和先进性。

几类具有交织级联结构的伪随机序列的线性复杂度

为构造用于流密码的新的密钥流生成器,本文研究了结合交织和级联技术的伪随机序列的生成.通过计算多项式零点的个数,在特征为2的有限域上,获得了由Legendre序列和Hall序列构造的二元交织序列的线性复杂度.结果表明这些序列的线性复杂度大于其周期的一半,可抵抗Berlekamp-Massey(B-M)算法的攻击.

层联衬经斜纹机织预制体细观结构几何建模

为分析层联衬经斜纹机织预制体的细观结构,通过X射线显微镜(Micro-CT)观测复合材料中的纤维,基于Micro-CT观测的纤维横截面形状和空间走向,提出矩形衬经纱横截面、矩形接结经纱横截面、凸透镜形纬纱横截面、直线型衬经纱路径、直线型纬纱路径和抛物线形接结经纱路径等假设,推导了纤维预制体厚度和纤维体积含量与纤维参数之间的关系,建立了预制体细观结构模型,通过纤维宽度和厚度计算纱线横截面变异系数、预制体厚度和纤维体积含量。为验证模型的准确性,以芳纶纤维和超高分子质量聚乙烯纤维为原材料制备了2种相同结构、不同纤维的层联衬经斜纹机织复合材料,并与提出的预制体模型对比分析。结果表明:理论值与实测值在合理误差范围之内,预制体厚度误差小于1.5%,预制体纤维体积含量误差小于1.5%。

复方斑蝥胶囊联合旋转容积调强技术对头颈部放疗生存期及血清XRCC1、XRCC3mRNA水平的影响

目的探究复方斑蝥胶囊联合旋转容积调强技术对头颈部放疗患者生存期及血清X线修复交错互补基因1(X-ray Repair Cross Complementing 1,XRCC1)、X线修复交错互补基因3(X-ray Repair Cross Complementing 3,XRCC3)信使核糖核酸(Messenger RNA,mRNA)水平的影响。方法选取2019年6月—2021年7月医院收治的头颈部肿瘤患者97例作为研究对象,根据治疗方法不同进行分组,对照组(48例)采用旋转容积调强技术结合放疗治疗,联合组(49例)在对照组基础上加用复方斑蝥胶囊治疗。观察比较临床疗效、中医证候积分、血清XRCC1及XRCC3mRNA水平、生存期、不良反应。结果联合组客观缓解率高于对照组(P<0.05),但疾病控制率与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。联合组自汗、恶心呕吐、神疲乏力、食欲差、失眠、头晕眼花等得分低于对照组(P<0.05)。联合组血清XRCC1、XRCC3水平及外周血XRCC1、XRCC3 mRNA表达均低于对照组(P<0.05)。联合组无进展生存期和总生存期均高于对照组(P<0.05)。联合组不良反应发生率(34.69%,17/49)低于对照组不良反应发生率(72.92%,35/48)(P<0.05)。结论复方斑蝥胶囊联合旋转容积调强技术能改善头颈部放疗患者肿瘤客观缓解率,缓解临床症状,降低血清XRCC1、XRCC3mRNA水平,减少不良反应。

基于帧交错的LDPC译码器流水结构设计

低密度奇偶校验码(LDPC)的译码器通常采用基于节点置信度更新迭代的算法,这种算法可以并行实现,具有非常高的吞吐量。在此提出了一种具有高硬件利用效率(HUE)的帧交错译码结构,并提供了一种用于层内节点重排序的动态规划方法,解决内存访问冲突问题。与现有的结构相比,该结构可以实现更高的硬件利用效率。

基于神经网络的微电网交错并联变换器的改进自抗扰控制

针对混合储能微电网在负载突变、扰动加入等多种复杂工况下引起的用电端降压接口的电压质量降低的问题,文章设计了一种以改进线性自抗扰为主要控制器,以BP神经网络为辅助参数优化算法的闭环控制策略。首先,根据六路交错并联变换器的电路拓扑建立时域下的数学模型,并对系统总扰动进行重构,将总扰动分解为模型未知扰动和外界扰动,分别利用观测器进行估计,形成了改进线性自抗扰控制,提高系统的扰动观测能力和观测精度;其次,为使系统获得控制参数的实时优化能力,引入BP神经网络,对控制器参数进行实时整定;最后,搭建了混合微电网六路交错并联变换器的数字仿真模型和半实物仿真模型进行验证,并与PI,LADRC进行了比较。结果显示,所提控制策略不仅具备优异的输出电压质量,而且使系统获得了更好的稳定性与鲁棒性。

储能交错并联双向DC-DC变换器的自抗扰控制

针对直流微电网系统中三相交错并联双向DC-DC变换器受不确定性扰动影响的问题,设计一种双闭环线性自抗扰控制策略。首先,建立双向DC-DC数学模型,通过小信号分析法推导出变换器的传递函数。其次,设计电流环为二阶线性自抗扰,电压环为一阶线性自抗扰的双闭环系统,通过设计其对应的线性扩张状态观测器和线性状态误差反馈控制律,实时估计并补偿外部干扰及系统内部不确定因素。最后,根据林纳德-奇帕特稳定判据证明控制系统的稳定性,并在MATLAB/Simulink中对3种控制策略在不同工况下进行仿真对比验证。仿真结果表明,与传统比例积分控制器相比,本文所提控制策略在储能侧电压突增、突减20%的扰动下,母线电压最大动态偏差比分别优化0.5%和0.97%且调节时间缩短78.3%和76.9%;在负载突增、突减20%的扰动下,母线电压最大动态偏差比分别优化0.79%和1.5%且调节时间缩短72%,在保证各相均流的前提下有效提高系统的动态性能和抗扰能力。

新兴光子器件——Interleaver

系统介绍了新兴光子器件———Interleaver的特性、实现方法及其在DWDM系统中的应用。结合课题组的工作 ,主要介绍了光纤熔锥非平衡M Z干涉仪型、偏振光干涉晶体双折射型和迈克耳逊干涉仪 +GT反射镜型三种实现方案。

基于非均匀取样布拉格光纤光栅Interleaver的设计

对于光纤通信领域有限的带宽资源,波分复用与解复用器件Interleaver是未来密集型波分复用(DWDM)光纤通信网中的关键器件。为此结合非均匀取样光栅Interleaver的基本设计原理,运用耦合模理论和矩阵传输方法对非均匀取样光纤布拉格光栅的传输特性进行了数值模拟计算,并设计了信道间隔为0.8nm的设计实例,反射谱峰值均匀达到80%～95%,传输通道间隔稳定均匀,时延和色散均匀,时延抖动小于200ps。

一种改善MZI型Interleaver滤波特性新结构的理论研究

根据最近研究的一种改进型光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZ1)型Interleaver存在的问题,提出一种改善其滤波特性的新结构．对其原理和相关参数进行了模拟分析,结果表明新结构的光谱形状与隔离度都比原结构有较大改善,且保持了信道的对称性．本文分析计算的结果对器件的优化设计具有实际的指导意义．

群组分波复用器(Interleaver)的薄膜实现方案

运用光学干涉膜系半波层可调、多频滤波技术和"厚腔"多半波矩形修正方法,设计出了膜层少、带宽窄且信道间隔可调的Interleaver器件,给出了50G、100GInterleaver的设计实例,其中心波长、通带宽度(@25dB,@0.5dB)、通带波纹等性能指标完全满足DWDM通信系统的要求。

用傅立叶光学展宽Interleaver的带宽

简要介绍了Interleaver的原理和应用。在推导、比较马赫-泽德干涉仪型和双折射晶体型Interleaver的传输矩阵的基础上,提出并分析了用傅立叶光学展宽Interleaver带宽的方法。

非对称M-Z型Interleaver输出光谱特性分析

分析了两级串联非对称马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉型Interleaver的透过率函数的输出形态,采用梯形波近似理论,利用傅里叶级数展开的方法选取适当的干涉臂的光程差比例和耦合器耦合比,可得到输出波形通带平坦,透射率形态近似于方波,同时分析了两个臂长差对输出光谱的影响.模拟结果表明:此结构的Interleaver的输出光谱的平坦特性对两耦合器的耦合比不敏感;两个臂长差对输出光谱的影响程度不同,控制严格的干涉臂的光程差比例是输出光谱的保证平坦特性的关键,模拟结果同实验测试曲线相吻合.

DWDM系统中的Interleaver技术

目前密集波分复用(DWDM)系统已广泛应用于长途干线、城域网,并扩展至接入网。其中波分复用/解复用器是系统的核心器件之一,而50GHz的密集波分复用更要靠一种交叉波分复用(Interleaver)的全新器件,为此详细阐述了Interleaver的原理、主要实现方案及其特点。

Spin-controlled generation of a complete polarization set with randomly-interleaved plasmonic metasurfaces

Optical metasurfaces,comprising subwavelength quasi-planar nanostructures,constitute a universal platform for manipulating the amplitude,phase,and polarization of light,thus paving a way for the next generation of highly integrated multifunctional optical devices.In this work,we introduce a reflective metasurface for the generation of a complete(angularly resolved)polarization set by randomly interleaving anisotropic plasmonic meta-atoms acting as nanoscale wave plates.In the proof-of-concept demonstration,we achieve multidirectional beam-steering into different polarization channels forming a complete set of polarization states,which can also be dynamically altered by switching the spin of incident light.The developed design concept represents a significant advancement in achieving flat polarization optics with advanced functionalities.

基于双“8”字型光纤谐振环的全光纤三端口Interleaver

为改善全光纤三端口Interleaver的输出特性,提出了一种基于双"8"字型光纤谐振环的对称结构三端口全光纤In-terleaver。该谐振环由一个一字型3×3单模光纤耦合器和两个2×2单模光纤耦合器组成双"8"字型作为输入耦合器,而一个品字型3×3单模光纤耦合器作为输出耦合器。理论和实验分析了该波长交错器的输出特性,结果表明:与两级级联马赫-曾德尔干涉仪型(TCMZI)全光纤三端口Interleaver相比,其输出波形通带更加平坦,通带和阻带加宽,信道间功率旁瓣降低了约24dB。通过实验用光纤熔融拉锥法制作了该器件,结果显示实验结果与理论分析吻合得很好,实验样品的信道间旁瓣值小于-30dB,信道隔离度大于30dB。

基于基序列构造二元互补序列集

互补序列集凭借其理想的非周期自相关函数特性,在通信与感知领域得到广泛应用。针对互补序列集长度受限的问题,该文以基序列为初始序列,利用级联算子和交织算子提出两类二元互补序列集的新构造方法。所提构造填补了二元互补序列集在特定长度上的空白,并解决了由Adhikary和Majhi提出的公开问题。

一种星上直驱电推进的新型高压变换模块

随着卫星的功率需求越来越大,电推进等高压大功率设备在卫星上广泛应用,传统的100 V母线架构难以满足卫星日益增长的需求。提出了一种适用于直驱霍尔电推进设备的高压母线变换模块,采用两级式架构,前级采用交错Boost电路,后级采用全桥升压电路,可以提供300 V的高压母线,同时实现最大功率点跟踪(MPPT)、电流恒流充电和母线稳压等功能。