基于K-S检验的瑞利衰落信道统计特性评估

针对瑞利衰落信道的标准化评估问题,提出了一种基于K-S拟合优度检验的瑞利衰落信道统计特性评估方案。首先采用成形滤波器法产生瑞利衰落信道作为非参数假设检验模型;然后从瑞利衰落信道复序列中提取幅值序列和相位序列;最后采用K-S检验法,将经验累积分布函数和理论累积分布函数对比,验证幅值序列和相位序列是否分别服从瑞利分布和均匀分布。仿真结果表明,在样本长度为128 000,显著性水平小于0.01时,方案的正确识别概率达到95%以上,具有较高的性能,可以作为瑞利衰落信道标准化评估的重要依据。     

一种增强型差分跳频系统G函数设计算法

差分跳频系统能实现高速数据传输。G函数有机的将跳频控制与调制相结合,是差分跳频系统中的一项关键技术。传统差分跳频G函数的最小自由距离受限于跳频频点个数,若要改善系统性能,必须增大系统带宽;提出了一种新型差分跳频G函数,该G函数的最小自由距离不再受跳频点个数的限制,给出了一种构造该G函数的方法,并对其最小自由距离进行了分析,结果表明,它能增大G函数的最小自由距离。给出了该类型G函数在Nakagami-m衰落信道模型下的理论误码率界及仿真验证。最后在Nakagami-m衰落信道下对其进行了性能仿真,结果表明它能提高差分跳频通信系统性能。     

瑞利衰落信道模型的综合验证方法

现有的信道模型验证方法大多只能验证衰落模型的一阶统计特性,即信号包络的幅值特性和相位特性。 由于衰落信道 模型的复杂性和多样性,已有的一阶统计特性验证方法不能对信道模型进行精确分类,提出一种瑞利衰落模型的综合验证方法。 首先通过一阶统计特性验证是否服从瑞利分布,然后由多普勒功率谱分布验证属于何种瑞利衰落模型,提取衰落信道复序列的多 普勒功率谱密度函数,计算与理论多普勒功率谱密度的对数均方能量误差(LMSEE),利用 LMSEE 判定多普勒功率谱分布类型,从 而完成对给定衰落信道模型的验证。 进行了大量仿真实验和实物验证,将输入信号通过各衰落信道模型后得到输出信号,分析输 出信号的统计分布,验证对常见瑞利衰落模型的识别性能,实验结果显示识别正确率超过 98%,表明了方法的有效性。     

基于矩生成函数近似的双媒质协作通信功率优化分配

针对通用无线接入和电力线中继传输的混合通信场景,首先采用通用Nakagami分布的无线衰落和对数正态(LogN)分布的电力线衰落混合衰落模型,综合应用基于矩生成函数(MGF)方程组的Gamma分布—LogN分布近似转化、LogN变量和近似等方法,推导了系统采用译码转发协议和选择式合并之后的中断概率和误码率理论公式。其中针对MGF方程组,提出了适用于瞬时信噪比概率密度近似转化的关键参数确定方法。接着利用理论性能公式分析了混合信道衰落因子、多维脉冲噪声参数和功率分配影响系统性能的规律,并利用黄金分割等数值算法确定最佳功率分配因子。最后采用蒙特卡洛仿真,验证了理论分析的有效性与可靠性。     

MIMO-SC-FDE系统在Nakagami-m衰落信道下的性能分析

针对高速无线通信中的多径干扰问题,对比分析了解决该问题的OFDM技术和SC-FDE技术的区别和联系,给出了MIMO-SC-FDE系统模型。将Nakagami-m衰落分布引入该系统,通过调整衰落指数m来模拟不同信道环境下的系统性能。仿真表明,随着衰落指数的增加,系统误码率迅速升高,同时信道容量随之减小;当信噪比较低,衰落指数大于等于4时,系统误码率将无法满足通信需求。根据仿真结果,减小衰落指数的同时适当增加信噪比有利于系统性能的提升。     

基于差分灵敏度模型的电容层析成像图像重建方法

电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)图像重建本质上是非线性的、病态的逆问题,利用线性近似技术的重建方法被ECT广泛采用。该文研究了极板电容测量值和介质分布的非线性程度与灵敏度分布函数的梯度值之间的关系,并将灵敏度梯度幅度应用到灵敏度的归一化过程,用来提高线性近似模型的准确性。同时提出一种新的基于灵敏度差分的灵敏度归一化模型,根据灵敏度中心差分,组合并行归一化和串行归一化模型而构建归一化灵敏度矩阵,能够得到更好的图像重建线性近似模型。数值实验对比了3种归一化模型,并分析了基于差分模型的归一化灵敏度的特征。结果表明,利用新方法构建的归一化灵敏度矩阵代替常规的灵敏度矩阵,常用的Landweber迭代和Tikhonov正则化迭代算法在不增加重建时间情况下,重建图像质量得到明显改善。     

基于随机几何的输电场景中无人机信道建模

为了准确描述输电环境中巡检无人机与地面基站之间无线信道,采用随机几何建模法,提出一种基于随机几何的三维信道模型。在该模型中考虑输电线路环境中塔杆,输电线的影响,采用水平圆柱体描述输电设备和周围环境的散射体分布情况,为了防止输电线路产生的电磁场影响无人机巡检作业安全,在模型中设置安全飞行区域,保证巡检安全。针对提出的信道模型,推导并分析了了空-时相关函数,多普勒功率谱密度,电平交叉率和平均衰落时间等信道统计特性。研究了散射体分布情况,无人机运动状态对信道统计特性的影响。仿真结果表明,无人机运动速度大小、飞行方向,散射体分布情况对信道影响显著。理论结果和仿真结果吻合良好,验证了所提模型的正确性和有效性,可以为输电线路场景下巡检无人机与地面基站之间的无线通信系统设计提供理论参考。     

基于模型的无线移动信道传输特性仿真研究

结合使用Gilberr模型和Jakes改进模型,对无线移动信道模型进行仿真,准确地模拟了实际中的无线多径衰落信道.改进的信道模型中增加了突发错误状态,更加符合实际无线移动信道特征.仿真结果证明了丢包率与分组大小之间近似为线性关系,曲线的斜率随误比特率的增长呈线性增长模式.     

无线衰落信道模拟方法及仪器研制

信道模拟器是近年来无线通信系统测试与性能评估中的新型测量仪器,研究了包含路径损耗、阴影衰落、多径衰落和信道噪声多种因素的无线信道模型,提出了一种基于谐波叠加原理且易于硬件实现的复合衰落信道实时模拟方法,并据此研制了中频信道模拟器原理样机。实测和分析结果表明,模拟器输出信道衰落分布与理论值非常吻合,统计方差的相对偏差约为0.06%,而自相关特性和多普勒功率谱也均与设计值吻合,可用于实验室模拟真实传播环境对无线信号的随机失真影响。     

基于QPSK图传链路信号的多径信道BER仿真

对于无线通信,衰落是影响系统性能的重要因素,而不同形式的衰落对于信号产生的影响也不相同。本文在分析移动多径信道特性的基础上,建立了不同信道模型下多径时延效应的计算机仿真模型。不仅针对不同信道衰落条件下多径衰落引起的多径效应进行仿真,而且进一步阐述了多径效应的影响,用Matlab对有3条固定路径的AWGN多径信道中的QPSK系统进行BER性能仿真。     

Statistical Analysis and Modeling of Noise on 10-kV Medium-Voltage Power Lines

This paper presents a statistical method to model the noise on 10-kV medium-voltage power networks. The cumulative distribution function of the Nakagami-m distribution is calculated and compared with the corresponding empirical cumulative probability distribution in time domain for both the total noise power and the noise power at certain frequencies. It shows that the Nakagami-m distribution offers an excellent fitting to the measured data. The noise spectrum is also analyzed and the exponential and Gaussian functions are used to fit the spectrum. All of the parameters of these fitting functions are random variables which follow the Nakagami-m distribution.     

负荷凹陷敏感度最佳平方逼近估计法

提出了基于最佳平方逼近法来评估敏感负荷电压凹陷敏感度的新方法。该方法利用勒让德多项式来拟合敏感度参数的概率密度函数,并采用累积求和的方式评估敏感负荷凹陷敏感度。与传统的概率评估法相比,最佳平方逼近法直接根据样本信息来推断概率分布模型,避免了主观假设方法的不足,使得评估结果更加合理、客观。通过对4种典型概率分布与相应的最佳平方逼近概率模型的逼近检验,结果表明所得到的逼近多项式有很好的拟合性能。利用该方法对PC机进行凹陷敏感度评估,结果证明了其正确性和有效性。     

敏感负荷电压凹陷敏感度概率密度函数及应用

提出了基于最佳平方逼近法来评估敏感负荷电压凹陷敏感度的新方法。该方法利用勒让德多项式来拟合敏感度参数的概率密度函数,采用累积求和方式评估敏感负荷凹陷敏感度。与传统方法比,本方法直接根据样本信息来推断概率分布模型,避免了主观假设方法的不足,使得评估结果更加合理、客观。通过对4种典型概率分布与相应的最佳平方逼近概率模型的逼近检验,结果表明所得到的逼近多项式有很好的拟合性能。利用该方法对PC机进行凹陷敏感度评估,结果证明了其正确性和有效性。     

Investigation of Transmission Properties on 10-kV Medium Voltage Power Lines—Part I: General Properties

Based on the empirical data obtained from two typical 10-kV power networks, the transmission properties of the 10-kV power line channel are investigated using the transmission line model. The frequency range is over 40 kHz-1.5 MHz. Our results show: 1) the power attenuation through the channel is about 20-25 dB/km when the channel does not have a branch and 2) the channel is time dispersed. In the frequency domain, the amplitude response is frequency selective while the phase response is linear. In the time domain, the impulse response shows a delay spread. The rms delay spread and the coherence bandwidth are in correlation with the network structure, and the corresponding values are on the order of 10 mus and 10 kHz. 3) The narrow fading of the channel follows Nakagami-m distribution. The channel is varying weakly with respect to time. When the data rate is up to kbps, the channel can be regarded as time invariant.     

风电场并网运行的无功补偿优化问题

风电场的功率输出具有很强的随机性,对风电场运行后的无功优化和系统稳定性问题进行了探讨。采用基于约束规划的无功补偿模型,提出基于随机模拟技术和Beta分布的粒子群优化解算方法。论述了Beta分布的粒子群算法的关键实施技术(Beta分布函数、初始可行解的产生策略、粒子的更新策略)及具体优化解算过程,并采用风电场并网运行的无功补偿优化及风电场并网运行的稳定性校验实例,表明该模型能满足可靠性和经济性条件下风电场所需的补偿容量,所采用的解算方法效果好。     

Beta分布在风电预测误差模型中的适用性

Beta分布凭借自身的特征优势,已经成为建立风电功率预测条件误差的主要模型。当前,大多数有关Beta分布建模的研究都集中在储能规划和经济调度方面,而针对复杂多变的风电功率预测条件误差,研究Beta分布适用性影响因素的成果较少。为了填补这方面的不足,论文做了如下工作:研究了Beta分布的参数和形态特征;根据这些特征给出了条件误差的非标准定义形式、异常数据的四分位区间处理方法,以及评估Beta分布适用性指标和步骤;针对不同容量的实际功率数据,完成了Beta分布在分组数量、异常点检测、参数估计方法、功率特征等关键因素影响下的适用性仿真;并根据仿真结果总结了Beta适用性的变化规律和一些经验准则。     

低压电力线通信信道的多径效应分析

针对低压电力线信道的多径衰减效应,在分析低压电力线信道噪声、衰减和多径特性的基础上,提出采用分集技术降低通信系统误码率的解决方案,并使用矩阵实验对其模型进行仿真验证。仿真结果表明:最小频移键控的电力通信系统采用分集技术可抵抗多径效应。