基于混沌理论的无源互调功率预测研究

该文以通信系统中常用的典型微波部件——同轴连接器为研究对象,基于混沌理论对获得的同轴连接器的无源互调(PIM)功率时间序列进行分析,验证了使用混沌理论预测无源互调的有效性。首先通过实验系统获得同轴连接器的3阶无源互调功率时间序列,并对得到的实验数据进行相空间重构,确定该时间序列的最佳嵌入维数m和延迟时间τ。然后,结合最佳嵌入维数和延迟时间,分别构建相图和使用小数据量法计算该时间序列的最大Lyapunov指数,从而从定性和定量角度验证了该无源互调功率时间序列具有混沌特性。在此基础上,基于获得的最大Lyapunov指数对该无源互调功率时间序列进行混沌预测,在最大可预测尺度范围内,理论预测值与实验值最大误差为2.61%,表明采用混沌方法预测无源互调功率效果较好。该文提出的使用混沌理论预测通信系统中微波部件无源互调功率的方法,为开展无源互调抑制技术研究,提高通信系统的性能提供了新思路。     

同轴连接器退化对无源互调影响的建模研究

同轴连接器具有轻微的非线性效应,这种非线性效应会引起无源互调干扰。同轴连接器在使用过程中会逐渐退化,使无源互调干扰加重,影响通信系统的可靠性。文中设计并进行了加速退化试验来制备不同退化程度的同轴连接器,在加速退化试验前后,测试了连接器的无源互调性能,并提出了一个新的多项式模型来描述不同退化程度的连接器的无源互调性能,模型与实验结果吻合良好。为分析同轴连接器退化对其无源互调性能的影响提供了理论依据。     

测试连接器互调的新方法

在微波无源网络中,同轴连接器是无源互调产生的主要原因,因此准确确定同轴连接器的无源互调值对于整个无源系统设计来说有至关重要的意义。大多数厂家采用的测试方法中,测量连接器的互调不仅要制作工装,而且还要对连接器做破坏性实验。同时,由于增加了新的接触面,这种测试方法本身又会引入新的互调。基于此种情况,提出一种新的测试连接器互调方法——开路测试法。首先建立连接器的基本模型,然后利用矢量网络分析仪测量连接器模型在开路和匹配两种情况下的负载反射系数和源反射系数随频率的关系,最后根据测量出的反射系数通过连接器模型算出微波无源网络中同轴连接器的互调。利用互调分析仪实测连接器的互调值,测试结果和计算结果吻合,验证了这一方法的有效性。     

基于混沌理论的煤矿监控网络流量时间序列的预测

针对目前煤矿监控网络的流量增大趋势,为了改进和提高网络的QoS质量,提出了基于混沌时间序列预测网络流量的方法.从相空间重构,用互信息量法和虚假临近点法确定了延迟时间和嵌入维数,用小数据量法求解了最大Lyapunov指数,由此证明了网络流量时间序列的混沌特性,并且建立相应模型,成功地对其做出了预测.仿真结果表明,该方法具有较高的准确度.     

基于平均负载混沌预测的服务器老化研究

首先通过 G-P 算法分析关联维数与嵌入维数的变化识别时间序列混沌特性,然后用小数据量方法求最大 Lyapunov 指数,基于最大 Lyapunov 指数对平均负载时间序列建立预测模型.实验结果表明预测模型能比较精确的对 Web 服务器系统平均负载进行短期预测,依据平均负载能有效地推测服务器老化情况,为执行软件自愈提供依据.     

S波段波导同轴转换器的无源互调特性实验研究

通过专用无源互调(Passive Intermodulation,PIM)分析仪对S波段波导同轴转换器的PIM特性进行了研究.对S波段波导同轴转换器的原型器件进行了PIM测试,结果表明:在输入载波功率为40 dBm时其三阶PIM约为-56 dBm;从连接器的外导体镀层材料和内导体探针的结构设计两个角度对所测结果进行了解释,并通过改进实验予以验证;为进一步获得低PIM性能,依据低PIM设计的基本原理对S波段波导同轴转换器进行了设计加工及验证测试,测试结果表明在输入载波功率为43 dBm时其三阶PIM约为-114 dBm.所得结果对开展有关波导PIM特性实验研究、微波无源器件的低PIM设计具有借鉴意义.     

石油价格时间序列低维混沌特性分析

应用混沌理论和小波变换的方法分析世界原油价格增长率的时间序列,通过相空间重构技术得到合理的时间延迟、嵌入维数和最大Lyapunov指数。实验结果给出了处理后的石油价格时间序列存在混沌性的证据,利用关联函数求出了关联维度,从而给出对系统的混沌程度的估计和对原油价格进行有效性预测的时间尺度。     

音频信号的混沌特性分析

依据非线性动力学理论,在音频信号的修正离散余弦变换(MDCT)域,采用自相关法和虚假近邻法(FNN)分别计算延迟时间和嵌入维数,重构出音频信号MDCT域信息的相空间,并基于Rosen-stein小数据量法计算最大Lyapunov(李雅普诺夫)指数,依据其正负对音频频域序列的混沌特性进行了统计分析和验证。实验表明,音频信号MDCT序列的最大Lyapunov指数皆为正,音频信号具有混沌特性。     

微波频段金属接触非线性引起的无源互调功率电平的分析和预测

微波频段由于金属接触非线性引起的无源互调可对系统性能造成严重影响。本文讨论了微波频段金属接触非线性的主要机理和简化模型 ,推导了双正弦输入时任意奇数阶无源互调幅度的多项式表示式和矩阵表示式 ,并给出了三阶和五阶无源互调功率的表示式。作为应用实例 ,利用微波频段金属接触引起的低阶无源互调功率电平的测量值 ,对其高阶无源互调功率电平进行了预测 ,通过比较发现 ,预测结果与测量结果基本一致     

高效无源互调建模仿真中的统计方法

在现代大功率通信干扰问题中,无源器件的非线性杂散干扰机理最为复杂,在现代大功率高密度的通信系统中越来越受到重视。面对无源器件的典型非线性效应之无源互调(PIM)问题,本文从PIM产生机理、建模角度梳理了近年来国内外普遍的PIM建模方法及关键步骤。针对几种典型微观界面等效、PIM数值转换方法以及面向工况条件的微波部件建模问题,总结了现有的可行方法。进一步提出了基于统计方法分析动态PIM区间预测分析方法的思路,该方法同样基于微观统计方法,对接触界面的不可具体量化的界面问题进行建模,最终获得工况条件下接触PIM的统计分布区间及其产物概率,为实际工况条件下微波部件PIM预测提供了一种大样本分析方法,为进一步提高实际微波部件的PIM稳定性提供了参考。