信控交叉口借道左转设计的延误优化研究

为准确分析交叉口借道左转设计的左转延误,针对现有的延误模型的不足,建立一个合适的延误优化模型,并提升其设置的科学性。先对逆向车道长度进行优化;再通过分析左转车辆的累计到达驶离曲线,以左转总延误最小为优化目标,建立一种新的考虑预信号延误的优化模型;最后,以长沙市芙蓉中路一个交叉口为实例,进行验证,分析左转到达流率对借道左转设计延误的影响及逆向车道长度对左转车均延误的影响。研究结果表明:左转流率越大,越能充分发挥借道左转设计的优势,该模型的左转延误下降可达59.21%;当左转流量偏低时,预信号位置的延误占比较大,随着左转流量的增大,传统车道和逆向车道的延误占比逐步增加。该研究可以准确评价借道左转设计的实用性和优劣程度,对借道左转设计的推广与应用具有重要意义。

基于安全知识库的轨道交通安全预评价方法

在当前城市轨道交通快速发展的需求下,国内轨道交通安全相关系统的预评价方法尚不成熟,积累的各类故障、事故案例无法得到有效共享,导致实际工程中预评价工作难以开展。首先,构建了基于本体推理规则的Man(人员)、Machine(设备)、Media(环境)、Management(管理)及Mission(任务)的5M多因素信号系统安全知识库。其次,阐述信号系统预评估过程,结合案例分析和应用,形成了基于安全知识库的轨道交通安全预评价方法。最后,从风险辨识质量和风险控制精准度等多方面将基于安全知识库的轨道交通安全预评价方法与一般预评价方法进行比较,结果表明该方法能够从全生命周期角度对信号系统分阶段风险进行辨识并评定风险损失,风险辨识质量高、风险控制精准度高,且该方法的实施有利于加强城市轨道交通事前安全管理效果,同时也可为安全相关系统的风险预评价理论研究提供参考。

信号交叉口借道左转设计方法研究

借道左转作为一种提高交叉口通行能力的交通管理措施,应用广泛。为了使借道左转的使用效果最优,总结借道左转的适用条件和实际运行的4个阶段,提出通过确定左转预信号相位和借道左转车道长度的方法,进行借道左转方案设计。首先,以单位时间借道左转的车辆数为评价标准,分析车道长度变化对借道左转实施效果的影响;其次,归纳出不同参数间的数学关系,得出最优借道左转车道长度与其他变量的转换方法,并推导出合适的左转预信号相位方案;最后,通过VISSIM软件仿真模型进行验证,证明设计方法的有效性。

应用于红外大面阵数据传输的接口电路设计

红外大面阵(2560×2048)数字读出电路对芯片数据接口有高速、低功耗、强驱动能力的需求。采用0.18μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺设计了4∶1并串转换电路、电平转换电路以及采用预加重技术的低压差分信号(Low Voltage Differential Signal,LVDS)驱动器电路。并串转换电路采用双沿采样的树形结构降低时钟频率,电平转换电路采用正反馈结构提升速度,LVDS驱动电路采用可编程电流大小的预加重副通路对主通路进行高频分量补偿,以保证驱动能力和提升高速信号的完整性。接口的数据传输速率可达到1 Gbit/s。当负载电容为2 pF时,一个通道的功耗为15.8 mW@1 Gbit/s;当负载电容为8 pF且打开预加重时,一个通道的功耗为19 mW@1Gbit/s,输出电压摆幅为350 mV,输出共模电平为1.21 V,LVDS驱动电路的所有参数均满足标准协议。

山地资料叠前保真保幅去噪技术研究及应用

山地资料由于地表条件及地下构造复杂,导致干扰波异常发育,严重影响地震资料信噪比。在分析原始地震资料品质的基础上,针对不同噪音,采用针对性强的压制技术,形成了一套叠前保真保幅组合去噪技术流程。实际资料应用表明,该方案能够有效去除噪音干扰,提高目的层信噪比,且较好的保留资料的弱信号和低频有效信号,保幅性良好,为致密砂岩储层预测奠定了良好基础。

基于可听声的开关柜局部放电快速预诊断研究及实例应用

电力系统中开关柜设备数量庞大,其绝缘性能关乎电力系统安全可靠运行。为克服传统人工识别模式辨识开关柜局部放电声音效率低、准确性差问题,提出基于可听声的开关柜局部放电快速预诊断方法,采集现场声音,经预加重、交叠分帧、滤波处理降低工频噪声干扰,构建以短时能量参数为状态标签的局部放电识别模型。现场实验表明,基于可听声的开关柜局部放电快速预诊断方法耗时短、识别准确率高,对提高开关柜巡视效率,加强电力设备绝缘性能监督水平具有重要意义。

基于常规岩心物性资料预测T2谱的方法

核磁共振测井对于地层流体的综合评价有着重要的作用,它也是储层开采以及解释疑难井的重要手段。为了解决井下核磁共振测井作业的参数选取问题,提高并增强井下作业的速度和效率,考虑到岩石孔隙内各流体的不同弛豫机理,开发一种预测核磁共振T_(2)谱的测前设计软件。测前设计软件由T_(2)谱构造、回波生成加噪、反演生成以及参数建议4个模块构成,能够预测地层的T_(2)谱形态,对提前认识待测量地层有重要的意义。实验结果表明,所设计软件操作简单、结果精确,可为核磁共振测井测前设计优化以及正反演等研究提供借鉴。

基于预信号的城市快速路出口匝道衔接交叉口控制方法

为了提高城市快速路出口匝道与下游衔接交叉口的通行效率,提出了一种基于预信号的出口匝道衔接交叉口控制方法.分析流量流向分布特征,构建衔接区域换道延误计算模型;利用交通波理论,建立预信号上游排队长度和排序区长度模型;考虑主信号配时参数约束和排队长度约束优化,得到预信号配时参数以及预信号设置位置.案例分析结果表明,预信号方法可以显著提高衔接交叉口的通行能力,降低车均延误.通过数值仿真研究了左转交通比例、交通流及匝道衔接段长度对模型的影响,证实了所提模型的有效性和优越性.

基于数字化设计仿真的射频干扰抵消SiP设计

随着无线电子系统朝着阵列化、微系统化、高频化等方向发展,系统调试难、失效、故障难以排除等问题逐渐凸显,基于“经验设计+后续调试”的传统设计方法已难以满足实际需求。基于机、电、热、磁等多学科数字化协同设计仿真能够对各设计阶段进行指导与验证,在提高设计效率的同时保证产品的性能指标,是微系统的主流设计方法。基于此,文中以射频干扰抵消SiP为例,详细介绍电、磁、热协同设计仿真的整个设计流程。实验表明,所提设计达到了预期目标,可为从事硬件电路设计者提供指导与参考。

信号预控下动态公交专用道策略

针对高峰时期公交专用道利用率较低的问题,提出一种基于信号预控的动态公交专用道策略,提升道路资源时空利用。在保证公交优先基础上对交通流构成比例进行影响分析,确定了APL、IBL和DBL三种常用车道控制模式适用范围;以路段人均时耗最小为目标函数,建立动态公交专用道规划模型,确定了各车道模式临界流量值;考虑交叉口信号差异下车道排队消散时长不同,构建基于信号预控下路段清空条件,实现公交专用道提前预控,建立了信号预控下动态公交专用道控制流程。以重庆市某段路为案例,选取全时段普通混合车道(all purpose lane,APL)、间歇式公交专用道(intermittent bus lane,IBL)和完全式公交专用道(dedicated bus lane,DBL)为参照,分别对实验路段和公交专用道进行评价分析。结果表明:本文动态公交专用道策略能够提高公交专用车道资源利用率,有效缓解公交优先和路段整体交通效率之间的矛盾。

频繁模式的水电信号异常检测

水电站监控系统信号监测是运行值班的核心工作,研发水电站系统信号的异常检测方法对保障水电站安全稳定运行具有重要意义。然而,水电站系统信号具有信息量大、信号关系复杂等特征,使得信号异常检测具有挑战性。目前关于水电信号异常检测的工作较少,且已有研究也仅基于简单的历史状态或者关联关系构建检测方法。文中认为系统信号属于高频流式数据,且前后信号之间存在相关性,监控过程中考虑信号之间的相关性关系比关联性更好,故创新地提出信号之间的三种关系:原因关系、伴生关系和共生关系,并基于这三种关系设计一种水电信号异常检测方法。通过瀑布沟水电机组的简报历史数据进行实验,结果表明所提方法的召回率可以达到86.92%,验证了检测方法的有效性。

雌激素受体信号通路与子痫前期的关系

子痫前期(pre-eclampsia,PE)是一种以高血压和多系统器官功能受累为特征的妊娠特异性综合征,虽然其具体发病机制尚不明确,但胎盘形成时期滋养细胞侵袭过浅或受限而导致的胎盘灌注不足、持续缺氧可能是重要的初始事件。作为胎盘分泌的重要类固醇激素,雌激素通过雌激素受体(estrogen receptor,ER)、雌激素反应元件(estrogen response element,ERE)信号通路的基因组或非基因组效应调控靶基因表达水平,致使滋养细胞增殖、凋亡和侵袭等生物学行为发生改变,还可能介导子宫内膜蜕膜化缺失从而参与胎盘浅着床、灌注不足的发生。雌激素及其信号通路还可通过调节一氧化氮等血管活性因子水平及有关离子通道活性,调节子宫动脉平滑肌的舒缩能力,通过多种机制参与PE、复发性流产等高危妊娠的发生和发展。

一种采用预分类式神经网络的混叠信号识别方法

在非合作通信系统中,对未知信号调制方式的识别是对此信号进行准确处理的前提。随着通信环境的日益复杂,会不可避免地接收到时频混叠信号。针对混叠信号的信号分量{2FSK, BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM, 64QAM}的时频、高阶特征,提出了一种预分类式分类网络,实现了对分量信号两两混合的21种混叠信号调制方式的识别。改进了传统的稠密连接网络(DenseNet),简化其结构,引入自编码(Auto-encoder)和注意力机制(Attention),提出了AttEn-DenseNet。结合双向长短时记忆网络(Bi-LSTM),组成预分类式神经网络。先对混叠信号进行预分类,而后再循环式筛选网络极易混淆的高阶调制信号。在此方法中,预分类结构和注意力/自编码机制,能够帮助网络有效提取特征。通过实验对比,验证了预分类结构对识别信号的促进作用和AttEn-DenseNet对特征的高敏性。

利用深度神经网络实现分布式相干瑞利光纤振动事件分类

该文利用分布式相干瑞利光纤传感系统,在西气东输一线无锡至苏州段开展现场测试,采集了光纤沿线车辆行走、机械挖掘、人工锄地、定向钻孔等8种振动作业产生的光纤信号,并提出了一种具有5层结构的全连接深度神经网络用于振动事件分类识别以实现不同振动作业的分级管理。振动作业产生的光纤信号能量集中在低频,该文利用梅尔对数频率的非均匀特性提取了25维单帧信号特征量,并将连续40帧信号特征量组合成高维向量作为网络输入特征向量,实现对不同振动作业时变特性的建模。分类识别结果表明,基于深度神经网络结构的振动信号分类识别器能够有效识别不同振动作业类型,实际线路实验验证了该文算法的有效性。

面向电力线通信的干扰态检测及极化码设计

脉冲干扰噪声是电力线载波通信信道区别于其他通信信道的关键要素,目前的容量研究结果表明,基于马尔可夫模型可以将脉冲干扰噪声信道容量分解为多个干扰态的信道容量与非干扰态信道容量的线性加权叠加,且系统信道容量主要决定于非干扰态信道容量。为此,文中针对典型的脉冲干扰噪声信道推导了信道干扰状态的对数似然比检测准则,在此基础上通过对接收信号干扰态的对数似然比置零提出了脉冲干扰噪声信道的删除信道等效模型。最终,通过等效删除信道模型给出了脉冲干扰噪声信道的极化码设计准则。仿真结果表明,文中提出的干扰状态检测及对数似然比置零的信号预处理非常有效,所设计的极化码在预处理下性能优异,比公开文献中所报道的极化码性能有显著提升。

装船设备空气噪声测量不确定度的评定

装船设备在出厂前都要对其空气噪声特性进行测量,噪声测量结果的准确度关系到设备能否通过出厂测试,也反映了实验室的检测或测量能力与测量人员的技术水平,所以测量结果不确定度的评定就显得尤为重要。本文依据GJB4058-2000与GJB763.5A-2020两个测试标准,再结合JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示指南,对受试设备空气噪声测量结果的不确定度进行了评定,即体现了噪声测量结果不确定度评定的步骤与内容,还着重讲解了A类评定与B类评定的方法与要点,以及测量不确定度的表达形式,希望能对受测量不确定度评定困扰的测试人员提供一定的帮助。

基于FPGA的语音预处理系统

文中介绍了一种语音预处理系统的设计思路以及在FPGA平台下的实现方法。系统由模拟前端电路(Analog Front End,AFE)、高速Flash存储电路和PC端的数据处理模块构成。该系统主要功能是对语音信号实行预处理,通过AFE中的模拟回环功能获得预处理过的语音模拟信号,同时可向PC端发送未经处理的原始数据,并结合LMS自适应滤波算法可滤除杂波,得到较为纯净的语音数字信号。相比较其他语音处理方式,该系统既可将原始语音信号处理成低噪的数字信号,也可通过内部回环模式得到底噪且增益可放大的模拟信号。

基于频域预补偿的PAM可见光通信系统

在可见光通信(VLC)系统中,脉冲幅度调制(PAM)由于其原理简单、功率损耗率较低等优势而受到了人们的广泛关注。然而,光电器件的带宽受限以及非线性效应会导致信号的高频功率衰减,从而降低信号传输的有效带宽和系统性能。因此,提出了一种基于频域预补偿的PAM8-VLC系统,通过对PAM8信号的S21响应曲线进行频域预补偿,以抑制高频功率衰减对信号传输性能的影响。实验结果表明,经过3.5 m的自由空间可见光链路传输,相比于未补偿的PAM8信号,采用所提出的预补偿PAM8信号,在误码率低于硬判决前向纠错(HD-FEC)门限下,可以提高2 dB的接收灵敏度,同时,实现了1.8 Gbit/s的系统传输速率。

一种应用于MIPI D-PHY的高速SLVS驱动电路

介绍了一种采用SMIC 14nm FinFET工艺制造的应用于MIPI D-PHY的高速SLVS驱动电路.分析了传统电平提升结构下拉网络延迟较大的问题,通过使用中和电容降低回馈噪声影响,同时交叉耦合结构中加入调整支路以平衡上拉网络与下拉网络,实现了输出节点更快速率的充放电.针对驱动电路转换期间寄生电容造成的信号过冲问题,通过加入耦合电容减弱转换期间流经晶体管的电流,降低输出信号超调量,减少开关管在转换期间造成的共模扰动.传统驱动方案中开关管和尾电流管源漏电压过低导致面积开销过大,通过将开关控制路径与共模反馈调节路径并联以节省晶体管面积.为了补偿信道对信号高频分量的衰减,通过检测信号跳变并生成脉冲信号驱动预加重电路来增加信号高频分量,从而提高眼图质量,实现更高频率的数据传输.测试结果表明,在1.8 V电源电压下,输出共模电平200 mV,电压摆幅200 mV,工作速度高达4 Gbps,总功耗约4.25 mW,能量效率1.0625 mW/Gb/s.在3.6 Gbps和4 Gbps速率下结构优化后输出眼图水平张开度分别提高了0.08 UI、0.07 UI.

基于时频域分析的雷达有源干扰识别方法及实现

通过分析雷达压制干扰信号、欺骗干扰信号的时频域特征,设计了一种基于时频域分析的干扰信号识别方法,并描述了其实现方法。为保证干扰信号识别的实时性和准确率,利用数字信道化接收机原理进行信号预处理,获取信号的时频功率谱、高分辨率功率谱以及脉冲描述字(PDW)数据,后续由数字信号处理器(DSP)芯片多核并行处理完成干扰识别分类。