基于QoE感知的星地一体化网络公平资源分配策略

星地一体化网络是卫星网络和地面网络互联，实现卫星网络和地面网络优势互补的一体化网络。随着无线通信的快速发展，卫星网络和地面网络的同频复用技术可有效提升资源利用效率，满足日益增长的无线数据业务需求。但由于无线数据业务类型的多样化和频谱资源的稀缺性，如何实现用户数据服务的服务体验质量（Quality of experience， QoE）和公平性提升也成为星地一体化网络亟待解决的关键问题。本文综合考虑信道时变性、服务体验多样性和服务公平性，提出了一种基于QoE感知的星地一体化网络资源分配策略。为此，将目标问题描述为基于时间平均的服务体验质量的网络公平效用最大化，并利用李雅普诺夫优化理论，将复杂的动态原始优化问题进一步转化并分解为3个瞬时优化子问题，每个子问题可以在每个时隙独立求解。同时，由于无线资源分配为典型的非凹混合组合优化问题，推导了一个低复杂度的两步算法来求解第三个资源分配子问题。仿真结果揭示了在不同的公平性参数下用户的长时QoE与公平性之间的折衷情况。     

高速飞行器燃油热管理系统飞行热航时

目前高速飞行器机载热负荷呈指数上升趋势，而由于气动加热作用，机身温度随航时增长也持续上升，这两者严重限制了高速飞行器的续航时间和电子设备的使用时长。燃油作为飞行器所必须携带的大比热容液体工质，是机载热沉的优选。燃油热沉利用会受气动加热、耗油量、飞行时长的综合影响。本文以机载燃油热沉为核心，研究高速飞行器燃油热管理系统参数设计对飞行热航时的影响。建立了燃油-消耗性冷却剂热利用系统的动态特性方程，并提出热航时的概念以衡量热负荷作用下燃油不发生超温的飞行时长，详细讨论了上述各影响因素与热利用系统参数对热航时的影响。上述研究可为高速飞行器热管理系统设计选型提供参考。     

基于快速计算CMFB和SMFB变换域抗干扰技术

本文提出一种基于快速计算余弦调制滤波器组(CMFB)和正弦调制滤波器组(SMFB)联合谱估计的变换域抗干扰算法.与已有的CMFB抗干扰算法比较,本算法不仅消除了信号相位对幅度谱估计的影响,而且增强了对短周期平稳干扰的抑制能力.为增加工程可实现性,本文补充改进Malvar提出的CMFB快速计算算法,得到快速计算CMFB和SMFB结构,并应用于提出的抗干扰算法.仿真和资源分析表明,在误码率性能相近且子滤波器数足够时,提出的算法乘法和加法运算量分别仅为基于重叠相加DFT抗干扰算法的75%和45%.     

无人机上行链路数据传输方案

为保证无人飞机在动态环境下数据传输的稳定性和可靠性,提出了一种循环正交M元扩频上行链路数据传输方案。按此方案传输数据,发送信号不存在潜在的周期性,系统的抗干扰和抗截获性能得到了很好的保障。在动态环境中,由于载体具有较大的加速度,载波多普勒频移剧烈变化,普通接收机载波跟踪环极易失锁,故提出一种基于经验值查表的载波跟踪算法,在锁频环内引入经验值查找表,环路能自适应调整环路滤波器带宽,从而实现任意时刻的高精度载波跟踪。     

基于单载波频域均衡的多径合并算法

为了提高传统单载波频域均衡(SC-FDE)算法的检测性能,将RAKE接收合并技术应用到非扩频的单载波传输系统。通过SC-FDE得到对发送信号的估计,并基于该初始检测结果和信道状态信息构建通过信道各条路径的多径信号,再根据干扰抵消(IC)原理,依次从接收信号中减去所构建的其他几径信号,得到其中各多径分量,最后将各多径分量在频域合并后再变换回时域进行解调判决。在3种不同的信道模型下进行了Monte Carlo仿真实验,SC-FDE分别采用迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)算法,RAKE接收合并算法分别采用选择性、等增益和最大比合并,实验结果表明,3种合并算法中,最大比合并取得的检测性能最优。     

基于瞬态动力学方法的月球探测器软着陆腿着陆冲击性能分析

月球探测器着陆冲击性能是月面软着陆的关键。以月球探测器铝蜂窝缓冲软着陆腿为研究对象,基于瞬态动力学方法,对其2级铝蜂窝缓冲器进行了建模和缓冲性能验证;建立了铝蜂窝软着陆腿瞬态动力学分析模型,并进行了单条软着陆腿着陆冲击仿真分析,研究了结构响应对软着陆腿着陆冲击性能的影响。结果表明:该瞬态动力学分析模型的缓冲器能量吸收、缓冲行程和探测器机体加速度响应峰值等分析结果与实验符合较好;2级蜂窝缓冲软着陆腿着陆过程中,当第2级蜂窝开始压缩时探测器机体加速度响应最大;软着陆腿结构柔性变形及储能导致了软着陆腿着陆性能恶化。     

喷雾冷却发热壁面温度非均匀性实验研究

喷雾冷却是一种新型的高热流密度换热方式，利用可视化手段对喷雾冷却中发热体壁面温度非均匀性进行了实验研究。采用热电偶多点测温及红外成像相结合的方法测量发热体壁面温度，通过分析提出了温度不均匀度现象；结合壁面液膜特性及多普勒激光测速仪所测之液滴参数的空间分布，分析阐述了温度非均匀现象的成因与影响因素。研究结果表明，发热壁面温度的不均匀来自于喷雾特性的变化，通过选择合适的喷雾高度使工质从壁面中心向四周附壁流出，可以克服喷嘴空心回流区影响、增强壁面中心的换热，使发热壁面温度更均匀、同时提高冷却效果。本文突破了将壁面温度分布视为均匀的传统观点，为喷雾冷却的性能评估提供了新的途径，对喷雾冷却特性进一步的科学研究和工程应用具有参考价值。     

干涉型成像光谱仪在轨辐射定标技术应用

为提高干涉型成像光谱仪空间目标测量精度,降低传感器中各个探测元响应度差异,提升成像光谱仪在轨辐亮度测量准确性。提出了一种基于定标场反射率测量参数结合计算程序仿真与成像仪在轨测量数据比对的空间定标方法。首先在介绍高光谱定标概念的基础上,提出了不同光谱响应函数、不同场地条件下的高精度入瞳亮度计算方法;其次对干涉型成像光谱仪进行在轨相对辐射修正,校正传感器中各探测元相应度差异,利用反射率基法开展了在轨绝对辐射定标试验,针对可见光、近红外波段建立在轨辐射定标计算模型。解决了包括多种反射率场地、高精度测试区域指示的试验方案优化设计问题,实现了星载高分辨率干涉型成像光谱仪的在轨高精度定标。研究结果表明,采用该定标技术使成像光谱仪的在轨测量精度达到5%。此外,定标场地环境条件对模型计算精度有一定影响,大面积均匀场适合采用反射率基法,小面积均匀场则引入邻近像元效应进行计算,通过布设人工指示目标,可提高反射率测量数据的准确性。所采用的定标技术已获得工程应用。