基于软件无线电的短波电台模拟器设计与实现

本文提出了一种基于软件无线电的短波电台模拟器设计方法。模拟器前端采用Vue3实现,后端利用Python开发,网络通信基于WebSocket完成,同时结合GNU Radio平台和Lime-SDR硬件完成了短波电台模拟器的软硬件实现。文中提出的短波电台模拟器设计方法具有极好的灵活性和扩展性,适用于各种型号短波电台模拟器的快速开发,可以大大降低短波电台模拟器的成本,具有很好的应用前景。

基于三维卷积神经网络和信道状态信息的人体动作识别

针对传统人体动作识别中的硬件成本高和隐私泄露等问题,本文提出了一种基于三维卷积神经网络(3DCNN)和Wi-Fi信道状态信息(Channel State Information,CSI)的人体动作识别方法。首先,从采集到的信号中提取原始CSI数据的幅值和相位;其次,进行异常点去除和滤波去噪,通过应用CSI幅度与相位的结合以及滑动方差进行人体动作切割,得到处理后的CSI数据;然后,在此基础上使用3DCNN神经网络提取CSI数据的时间和空间特征,并通过引入注意力机制进一步提升人体动作识别的准确度;最后,在实验室采集的CSI数据集上进行了人体动作识别的实验验证,其准确率达到96.1%。

应用于涡流无损检测的柔性磁阻传感器

为了研究平面探头和曲面探头在检测平面缺陷和曲面缺陷方面的差异,本文分别使用刚性印刷电路板和柔性印刷电路板(FPC)设计了刚性探头和柔性探头。实验结果表明,在平面铝板上,刚性探头和柔性探头的信噪比分别为30.2 dB和24.6 dB。在弯曲缺陷中,刚性探头的信噪比最低为14.8 dB,柔性探头的信噪比最低为27.1 dB。综合考虑温度稳定性、信噪比、价格等因素,刚性探头适用于小曲率的平面缺陷检测,柔性探头适用于曲面检测。

基于广义LSTM神经网络的宽带射频功放数字预失真线性化

在无线通信系统中,射频功放的非线性是信号失真与频谱增生的主要原因,尤其是对于采用64QAM、256QAM等高峰均功率比的复杂调制系统,对射频功放线性度的要求越来越高;然而宽带射频功放中存在的强记忆效应严重地降低了基于传统非线性模型的数字预失真器的线性化性能。文章提出广义长短期记忆(LSTM)神经网络模型,通过输入的时序特性,从时间轴上进行模型迭代,利用LSTM模型独特的长短时序结构以更好地表征宽带射频功放的记忆效应,同时引入时间超前项以构建广义的LSTM模型,进一步增强其动态非线性建模能力。在不同超参数下的建模结果表明,该模型的归一化均方误差(NMSE)指标可达-42.2895 dB。最后,使用20 MHz带宽的4载波WCDMA信号,对中心频率1900 MHz的50 W Doherty功放进行预失真线性化实验验证。实验结果证实了基于广义LSTM神经网络模型的数字预失真器可以使互调分量降低达23.27 dB,大大优于记忆多项式等传统非线性模型的非线性校正性能。

基于神经网络的宽带功放动态非线性行为建模

文章主要讨论了如何利用神经网络对宽带功放进行动态非线性行为建模的问题。首先简述了功放的动态非线性特性及行为建模的方法。然后回顾了基于实数时延前馈神经网络、径向基函数神经网络等浅层神经网络构建的功放动态非线性行为模型。在此基础上,针对5G/6G宽带功放具有更强的记忆效应的问题,重点分析了如何使用长短期记忆(LSTM)神经网络对功放的动态非线性进行精确的行为建模。最后展望了构建具有普适性的功放非线性行为模型将是5G/6G通信时代功放非线性建模的一个重要发展方向。

基于UWB的室内定位平台设计及应用

为了设计一套高精度、高实时性、操作简单的室内定位系统,该系统采用DW1000芯片设计制作了UWB定位硬件板;以node.js为基础,使用htm15、css3和js搭建了web界面;使用socket.io技术实现了前后端的双向实时通信。为了保证定位精度,采用双边双向测距方法来测量距离,用双曲线模型定位算法来解析定位结果。对整个定位平台进行了实验测试,测试结果表明该平台运行稳定,web界面能实时清晰地显示标签位置,并且标签的定点精度在10 cm左右,动点精度在20 cm左右。

短波跨倍频程超宽带E类功率放大器设计

本文基于CREE公司GaN HEMT功放管CGH40025F设计了一款短波跨倍频程超宽带E类功率放大器。实测结果表明其在1.6~175MHz宽带范围内其PAE均在60%以上,最大可达74.3%;输出功率在43.2~44.09dBm;增益均大于15dB,且其增益平坦度在±1dB以内。可较好的覆盖整个短波通信频段,在不依赖于中继基站、远距离短波通信系统的应用中具有十分重要的价值。

射频功放云端数据采集及实现

针对射频功放云端建模时数据采集困难,以及传统设备控制局限于电脑与设备通过GPIB或网线进行有线连接,受地点限制等问题,本文基于互联网相关技术,提出一种新的解决方案。该方案结合H5+CSS3+js前端编程技术、nodejs+express后端框架,分布式非关系数据库Mongo DB,以及虚拟仪器软件架构VISA(Virtual Instrument Software Architecture),搭建了射频功放云端数据采集平台,可以实现射频功放测量的相关仪器的远程控制、状态监测以及功放数据的获取、下载等功能。系统经实际运行试验,证实该平台性能良好,操作方便,完全可以满足实际射频功放数据采集的需要。

基于蓝牙Mesh网络的漏缆安全在线监测系统

铁路通信漏泄电缆位置变化的在线监控对铁路列车的稳定安全运行具有至关重要的作用。在现阶段的铁路运营期间,受到多种多样因素影响,漏泄电缆的监测维护工作难度很大,而且存在很大的潜在危险。本文通过Nordic公司的nRF52840实现蓝牙Mesh网络的无线收发系统,通过三轴传感器ADXL362实现漏泄电缆的运动数据监测,设计完成了基于蓝牙Mesh网络的漏缆监测嵌入式硬件平台。通过蓝牙Mesh组成泛洪式网络,将监测数据通过网络发送给服务器处理。服务器通过对加速度传感器的数据分析,从而对漏缆发生的跌落、倾斜等严重威胁铁路安全运行的事件进行判断,最终实现一个低功耗、长距离、高可靠的漏缆安全监测系统。

基于ZYNQ7000的功放数字预失真硬件电路设计及实验验证

为了降低数字预失真硬件平台的成本,本文提出了运用Xilinx公司的ZYNQ 7000系列SoC,并使用8层PCB层叠设计的技术方案,以便大幅度降低硬件成本。文中首先完成了硬件电路原理图设计,然后进行高速电路PCB设计并生成Gerber文件,之后进行PCB板的外加工打样,最后调试装配好的硬件电路,并对其进行预失真线性化实验验证。实验结果表明,利用性价比较高的ZYNQ 7000系列SoC完全可以实现功放数字预失真线性化电路,达到预期的技术指标。