基于射线跟踪的MIMO信道容量分析

随着无线通信的发展,MIMO已经成为无线通信领域中的研究热点,场强和信道容量的分布预测是通信系统进行网络规划、管理和维护通信网的基础,对无线网络的优化有着十分重要的意义.选用确定性模型射线跟踪模型,采用镜像法来建立室内MIMO信道模型,并使用MATLAB软件对所建立的模型进行仿真.首先建立特定的室内场景,对其路径损耗进行预测,并与实际测量值进行对比,验证了该模型的正确性及有效性;然后,在理论上对MIMO容量进行分析;最后,仿真分析信噪比(SNR)以及天线数目对MIMO信道容量的影响.     

39.5 GHz室内走廊环境毫米波MIMO信道特性研究

目前5 G采用毫米波通信系统,其中39.5 GHz频段为其中关键使用频段需要研究其MIMO信道特性。采用射线跟踪法预测在走廊环境下的39.5 GHz毫米波MIMO信道特性,通过对比仿真和实测结果验证了射线跟踪法的可行性。发现路径损耗斜率较小,说明该环境下毫米波传输较远。同时发现了沿走廊纵向方向收发距离较近时,以直射径为主,LOS分量大,距离较远时有效反射次数较少,角度扩展小相关性强,LOS分量也大,而沿纵向方向中间处具有丰富的散射,NLOS分量增大,所以容量会出现峰值。在此基础上预测了走廊环境下不同区域的2×2、4×4 MIMO以及4×64 Massive MIMO信道容量变化,发现了走廊中间的信道容量高于走廊壁两侧,同时发现采用4×64 Massive MIMO相较于4×4 MIMO可以获得一定的容量增益,但是不会有巨大的提升。     

新型闪光X射线二极管绝缘结构设计

小型脉冲X射线系统用于流体动力学实验和武器物理规律、常规武器设计等的研究,为研制较高性能的便携紧凑型闪光X射线二极管,介绍了冷阴极X射线二极管的工作原理;阐述了二极管绝缘结构设计原则;采用数字模拟计算辅助设计设计了一种新型的紧凑型轴向绝缘结构的X射线二极管并给出了设计参数。计算结果表明:二极管的工作场强低于真空闪络场强;所有三相点的工作场强均满足绝缘要求。通过模拟计算结果改进了结构设计以利于在狭小空间进行闪光照相。     

基于USRP的室内无线信道场强的仿真与测量

提出了一种采用GNU Radio技术及其配套硬件设备USRP设计无线信号强度实时测量的方案,并搭建实现了该测量系统.该测量系统在信号接收端利用频域功率谱滤除带外噪声和滑动平均技术来快速精确的测量信号强度,并且使用软件进行信号处理,具有成本低、灵活性、扩展性和可移植性,降低了系统的维护和升级成本.最后在室内无线环境中利用该测量系统测量其场强的变化,结合射线跟踪技术将仿真结果和测量结果进行了对比,验证了该测量系统在实际环境之中的可行性和时效性.     

管道焊缝X射线探伤中剂量场强的探讨

前言管道焊缝的射线透照在电力系统中应用较早,使用广泛,尤其对γ射线的使用技术积累了较多经验。但对X射线的安全剂量、散射线影响等认识上还不够充分,做法上不统一。近几年来,我们收集了有关资料,并对场强剂量、散射线影响等进行了较精确的测定。本文着重叙述了关于X射线的“空间场强分布”、“透过物体后场强剂量的变化”和“散射线的测     

宽带GTEM小室场强校准装置和不确定度评定

本文介绍根据同轴非对称矩形传输线原理研制的异形吉赫横电磁波传输室以及研制过程中解决的难点问题和关键技术.该装置具有宽频带、大功率等特点,可以建立高场强的场强校准系统,进行场强探头和近区场强仪的校准.文中介绍了采用此装置进行场强校准的系统,分析采用GTEM小室进行校准的方法和测量不确定度的评定.     

正弦高斯脉冲超宽带系统信道容量研究

为了提高超宽带系统性能,在高斯白噪声及多用户下,研究了符合FCC．规定的高斯脉冲的MPPM—TH—UWB通信系统的信道容量。通过蒙特卡洛仿真方法,计算了最优组合的正余弦曲线高斯脉冲及二阶高斯脉冲的信道容量性能。仿真结果表明：优化组合脉冲有利于信道容量提高。该结论对超宽带系统的脉冲设计具有借鉴意义。     

紧耦合MIMO系统SVA室内衰落信道容量分析

近年来MIMO系统的天线日渐趋于小型化,随之而来的紧耦合效应成为影响信道容量的主要因素.首先介绍了SVA室内衰落信道模型的建模方法,其次给出了天线间的耦合效应产生的原理,最后将耦合效应带入信道模型中,并且分析其在丰富的多径情况下不同天线间距对信道容量的影响.仿真结果显示天线耦合效应会导致信道容量减少,并且天线间距越短,耦合效应对信道容量的影响越大.     

±800kV换流站管母线合成场强特性研究

合成场强特性研究对于换流站管母线的选型和布置具有重要意义.在Deutsch假设基础上,建立换流站管母线表面场强和地面合成场强的计算模型,提出了±800 kV换流站合成场强特性的控制指标,对不同型号换流站管母线的电晕特性和合成场强进行了计算,得到了管母线起晕的高度范围和不同高度下地面最大合成场强的计算值,通过对结果的分析,给出了换流站管母线安装高度要求和选型建议.     

基于LPC2212的超声波电源频率跟踪系统研究

频率跟踪是超声波电源的一个重要特性.针对目前超声波电源负载发生突变时系统易失锁的问题,提出了一种基于LPC2212的超声波电源频率自动跟踪控制,并对其频率跟踪控制方法进行了阐述,给出了频率自动跟踪实现流程图.通过实验证明该控制方法具有检测精度高、动态响应速度快、频率跟踪稳定性高等优点.     

某地场强覆盖仿真与实测分析

为了准确客观地反映某地的电磁环境状况,运用Detvag-90电波传播模型,通过计算机仿真,得出某地的场强覆盖情况;为了验证此模型的准确性和可靠性,使用GPS接收机和便携式场强计对所选的各个测量点进行现场实测。最后,将得到的实测值与仿真值进行对比分析,从结果可以看出,实测值和仿真值误差控制在3dB以内,这说明该模型能够较好的反映该地的的电磁辐射覆盖状况,运用此方法实现对电磁环境的仿真是可行的。     

XLPE电缆中间接头局部放电电磁波特性仿真分析

为研究XLPE电缆中间接头中局部放电激发的电磁波特性,建立了10 kV XLPE电缆接头模型,采用有限积分法对中间接头中超高频(UHF)电磁波的模式特性、衰减特性以及检测信号与局放脉冲波形之间的关系进行了仿真分析。仿真结果表明:在中间接头中,电磁波主要以准TEM模式传播,在其内部各处横向电场分量明显大于纵向分量;激励产生的电场强度和信号能量整体上随检测距离的增大迅速衰减,仅在导电硅胶附近由于电磁波反射增强而略有增大;UHF信号的能量由局放脉冲的波形决定,局放脉冲波形越陡,幅值越大,激发的UHF信号越强。     

Differential and common mode propagation in PLC low voltagenetworks

This paper deals with switching between differential and common mode propagation in power line carriers on low voltage distribution networks. A large field test involving several thousand items of equipment was initiated in 1995, which revealed unexpected results on network environments. An approach to the mode conversion mechanism is explained here. Moreover, experimental measurements confirm the assessment of the amplitude of the phenomena. The common mode propagation in power line carrier (PLC) systems introduces external influences from two directions: telluric currents on one hand; and significant electromagnetic field radiation on the other. Such fields have been both simulated and measured. The consequences of these phenomena are twofold. Firstly, PLC signals from LV networks cross its environment, resulting in the disturbance of others in the neighbourhood. Secondly, it makes electromagnetic compatibility an issue which cannot be neglected     

L型及T型气体绝缘开关模型中电磁波传播特性的仿真研究

采用有限时域差分方法对L型及T型气体绝缘开关(gas-insulated switchgear，GIS)模型中电磁波的传播特性进行仿真计算，分析L型及T型结构GIS中电磁波的分布及其对自身传播特性的影响。研究表明，受速率色散特性的影响，在GIS腔体的直线部分，随着接收点远离激励源，接收电磁波信号的峰-峰值呈衰减分布，但总体能量变化不大。对于L型及T型结构的GIS，在经过L型及T型结构后，信号能量衰减很大。信号频域分析表明，在0°方向存在横电磁波和横电波的11型模波TE11、21型模波TE21和31型模波TE31等高次模波，而在90°方向只存在横电磁波和T21型模波，且信号频率分量的不同导致在不同接收方向上信号能量的分布也会有差异。     

电磁波在传送带巷道中传播的实验分析

矿井巷道中不可避免存在机车、长列传送带、罐笼和金属支护等物体,这些物体的存在一定程度上影响了巷道中电磁波的传播.将巷道看作波导,通过实验测量和拟合的方法,研究电磁波在传送带巷道中的衰减.实验结果表明:电磁波的衰减与长列传送带的存在和接收频率有关;传送带的存在使电磁波的衰减增大;电磁波的频率越高,衰减越小;900 MHz是研究矿井无线通信的最佳频率;在宽度大于高度的巷道中,H-H模式比V-V模式更适合做通信方式.结论为煤矿井下巷道无线通信提供更有力的支持,对未来进一步研究巷道中电磁波的传播提供参考价值和现实指导意义.     

佛山地区典型变电站和输电线路电磁环境监测分析

通过对广东佛山地区110 ~500 kV典型架空输电线路和变电站周围的电磁环境参数（工频电场、工频磁场、无线电干扰）进行实际测量和仿真计算,分析了不同电压等级、不同类型典型架空线路和变电站周围的电磁环境水平及分布状况。统计结果表明,各电压等级、各类型输变电设备周围电磁环境参数均满足国内外相关标准限值要求。重点分析了500 kV输电线路、220 kV城区变电站等输变电设备周围电磁环境参数测试结果和分布特点,针对可能出现的输变电设备电磁环境超标问题提出输变电工程规划的设计建议。     

Electromagnetic interference from digital signal transmission onpower line carrier channels

A procedure is presented to evaluate the electromagnetic field generated by a digital transmission system on multiconductor power-line carrier channels. The vertical component of the electric field and the horizontal component of the magnetic field are defined by approximate formulaes of varying accuracy, depending on the frequency and the distance from phase conductors. Field sources are the currents traveling along the line, which are evaluated by means of an accurate simulation model of the transmission system and a rigorous wave propagation algorithm. Frequency spectra and lateral profiles of the field components are computed for single-phase and two-phase couplings on a horizontal power line. Digital channel capacity is shown to increase as the pulse repetition interval T decreases. However, if T increases, the harmonic content of the input signal code increases and, consequently, electromagnetic pollution rises for a given carrier channel. It is concluded that the EMI (electromagnetic interference) level is an important constraint which must be taken into account when choosing T and, more generally, in the design of the digital transmission system     

隧道中无线电波多径传播特性及仿真

隧道中无线电波多径传播非常严重,通信质量急剧下降。多径传播特性的研究对隧道内无线通信系统的设计具有重要的意义。通过分析和研究隧道中多径传播的衰减和时延特性,建立了多径信道的衰减和时延模型,给出了单频信号、窄带信号和宽带信号多径衰落的统计特性,并对多径信号的合成进行了仿真,为抗衰落技术的应用打下了基础。     

计及汇流母线行波特性的三端混合直流系统行波解析方法

三端混合直流输电系统区别于两端直流系统,由于两段参数各异的线路通过汇流母线连接换流站,因此当故障行波经过汇流母线时将产生复杂的折反射而出现畸变,而现有的两端直流系统行波解析方法因未计及该特性而不适用。文中计及汇流母线的行波特性,搭建了三端混合直流输电系统的行波解析等值模型;在此基础上推导出故障初始行波、线路传播衰减与畸变系数以及汇流母线和换流站的行波折射系数的复域表达式,从而构建各换流站测点故障行波的复域模型。提出了三端混合直流输电系统的复域与时域、模量与极线量的行波解析计算方法。然后,基于所提方法对三端混合直流线路的行波保护进行定值整定计算与灵敏度分析。最后,采用PSCAD构建三端混合直流系统的电磁暂态仿真模型,通过大量电磁暂态仿真验证了所提方法的正确性与高计算效率。     

实测信号激励条件下GIS局部放电的电磁波传播特性研究

笔者主要分析GIS典型绝缘缺陷引起的局部放电(PD)过程,并应用FDTD算法,分别以理想的高斯脉冲信号和真实PD电流信号为激励源,研究电磁波在GIS内部的传播特性,结果表明:PD实际电流信号与理想高斯脉冲激励下的电磁渡相差较大,PD超高频电磁波传播特性仿真研究宜采用实测PD信号作为模拟激励源.