基于RBF神经网络的测斜仪方位角校正研究

本文介绍了国内常用磁性电子测斜仪的结构和测斜原理,分析了其本身和工作过程中可能存在的误差及其来源。针对井眼姿态测量中的主要测量参数之一方位角,基于径向基函数(RBF)神经网络补偿算法,建立了以实测井斜角和方位角构成的二维向量为输入、标准方位角构成的一维向量为输出的三层RBF神经网络模型,并用实际测斜仪的测量数据进行现场测试。测试结果表明,采用该RBF神经网络补偿算法,建模时间短,可将方位角的实际测量精度从±2.1°提高至±1.9°以内,误差补偿效果好。     

正交频分多路复用技术在电力光纤通信系统中的应用

提出将正交频分多路复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术应用到电力光纤通信系统中,以提高系统的可靠性和稳定性。针对光纤信道特性在频域上变化缓慢且相邻的信道特性高度相关的特点,在基于训练序列的信道估计中采用频域滑动平均方法来提高信道估计的准确性。仿真结果表明,相对于原始的信道估计方法,采用频域滑动平均信道估计方法后OFDM信号接收灵敏度提高1.5 dB,且相对背靠背时基本不会引入功率代价。     

基于正交频分复用-多进制正交幅度调制的DC-DC变换器能量信息一体化技术

电力电子变换器通过功率与数据信息的复合调制,可使其在电能变换传输的同时进行数据信息的传输,从而实现能量信息一体化。该文以交错并联DC-DC变换器为研究对象,提出基于正交频分复用-多进制正交幅度调制（OFDM-MQAM）的能量信息一体化方法,并详细介绍变换器进行OFDM-MQAM的原理和具体实现方式,使能量信息一体化传输中的通信速率得到提升。建立变换器传输电能和信息的数学模型,在模型基础上计算分析输出电压纹波与数据信息传输的关系,并以此提出带有码元组合补零环节的OFDM-MQAM,大幅优化通信所引起的电压纹波。此外,针对多路载波引起的相位延时,通过所设计的解调环节避免OFDM系统的信道间和符号间干扰。最后通过一台交错并联的5 V/10 V Boost变换器完成了技术方法的实验验证。     

考虑参数频变特性的风机塔体雷电暂态计算

为了采取有效的防雷保护措施,在考虑参数频变特性的条件下,提出了计算风力发电机组塔体雷电暂态响应的数学模型。将塔体用网格线进行划分,划分后的每一段导体等效为一个耦合的π型电路,推导了计算电路中阻抗和电容参数的公式。在频域中建立了塔体的网络方程,通过求解方程得到塔体雷电暂态响应的频域解。运用指数采样的傅立叶反变换求取了暂态响应的时域解。将计算结果与文献中实验值进行比较的结果表明,二者基本符合。分析了雷击点及雷电流的波形等对塔体雷电暂态响应的影响,结果表明,雷电流的波前越小,塔体的暂态响应波形陡度越大;雷电流从多点注入时支路电流的幅值低于从一点注入情况下的电流值。该计算结果可为风电系统的防雷设计提供依据。     

基于频域校正的宽带雷达相参积累研究

雷达在进行目标检测时一般通过相参积累来提高信噪比,但是运动目标回波之间的跨距离单元走动的现象会降低相参积累的性能,借助仿真说明在宽带雷达检测高速目标的情况下该现象尤其明显,校正距离走动尤为必要。为此提出了基于频域校正的包络补偿算法,即在频域完成数字脉冲压缩并补偿走动项。仿真中与 Keystone 变换相比较,两种算法均能够在目标速度未知情况下,校正距离走动,改善宽带雷达多脉冲相参积累性能,其中频域校正算法优势在于运算量远小于 Keystone 变换,更有利于工程上的实现。     

电偶极辐射跃迁中选择定则的理论研究

本文利用量子力学的宇称理论和角动量理论，对原子物理学中所熟知的电偶极辐射的跃迁选择定则进行了理论探讨。     

行波时频复合分析的配电网故障定位研究

单端行波检测要实现单相接地故障精确测距,必须确定故障初始波头与其他反射波头的时间差,而准确识别故障反射波头的问题一直没有很好解决。为此,提出了一种精确识别故障点反射波头的方法。首先,在连续小波变换(continuous wavelet tranformation,CWT)自建母小波的单相接地故障信号频域分析的基础上,较为准确地得到故障点的特征频率,从而初步确定故障的距离;然后根据频域分析方法得到的故障初步位置结合 Daubechies(Db)小波对信号进行时域分析,准确判别故障线路对侧母线反射波头到达时刻,进而利用初始波头与对侧母线反射波头时间差实现故障精确测距。大量仿真实验表明,该方法能精确地辨别反映故障距离的对端母线反射波头,提高了行波频域分析的精度与时域分析的可行性,通过对故障暂态信号的时频域综合分析,较好地实现了单端辐射状配电网单端故障测距。     

温度对交流油纸绝缘套管频域介电谱特性的影响研究

本文针对交流油纸绝缘套管频域介电谱测试,阐述套管频域介电谱测试原理和温度影响机理,选取72.5kV、110kV和220kV油纸电容式套管试品开展温度相关性研究,从微观机理解释了温度对套管频域介电谱特性的影响规律,并提出基于Arrhenius方程的套管介电谱温度校正方法,工程应用效果验证了温度校正方法的有效性和套管绝缘状态评估的准确性.     

幅度对DFT测频分辨率影响的研究

频率分辨率是指所采用的算法能够被识别的两个单音信号的最小频率间隔,在实际测量中,通常根据频率分辨率确定所需要的最小采样点数.在现有的信号处理文献中,认为DFT频率分辨率为△f=fJN.这是在信号幅度相等且初相角为0情况下所得出的结论.文中以两个不等幅单音信号为例,分析了信号幅度对DFT测频分辨率产生的影响,并给出了实验测试结果.     

长线频域测试法研究

本文根据长线传输理论,提出了一种通过长线端口的频率特性来推算其工作状态和各种参量的频域测试法。与传统长线的空域测试法相比,它具有不破坏长线的原工作状态、自动化程度高、测量迅速的特点;其误差可以分析和控制。特别是“频域测试法”可以直接观察传输线的工作状态与负载随频率变化的特性,在高频电信号传输和辐射工程中有很大实用价值。文中给出了长线“频域测试法”的理论分析和测试实例。     

SAR信号在距离多普勒域和二维频域中的频谱分析

合成孔径雷达的回波信号是SAR成像等一系列处理的基础,通过对SAR信号频谱的分析有利于脉冲压缩即匹配滤波器的设计,SAR信号频谱是目前较为精确高效的成像算法如RDA、wKA、CSA的理论基础。通过对频谱的分析有利于SAR成像中距离徙动、多普勒模糊等问题的解决。重点分析、详细推导了SAR信号在距离多普勒域及二维频域中的频谱表达式,深刻理解傅里叶变换的本质作用;最后利用Matlab对单个点目标分别在零斜视角、非零斜视角下的接收信号特性进行仿真,理论和实验分析SAR信号在这两种域的频谱性能。     

基于频域辨识的合并单元额定延时测量技术

智能变电站中合并单元数据采集和输出过程存在着固有的额定延时,此延时直接影响继电保护的动作时间。目前,额定延时测量方法存在着不足,给系统安全运行埋下了安全隐患。文中从合并单元采样环节的构成出发,分析其采样、处理过程中额定延时的群延迟特性和传变延迟。研究表明:时域中的群延迟在频域中相频特性应为线性相位,据此提出通过输入不同频率的信号以获得合并单元的相频特性曲线、进而辨识出额定延时的频域识别测量技术,并分析合并单元的相位误差对此额定延时测量方法的影响,最后通过理论仿真验证了此额定延时测量技术的可行性和正确性。文中所提方法为合并单元数字化采样延时测量的工程应用提供了一种切实可行的延时测量技术,能够确保继电保护系统的正确、可靠运行。     

剪切频率的一种简捷计算及其计算机校核

频域分析中,剪切频率是性能指标计算的基本前提和重要参数。介绍了剪切频率的简捷计算在频域性能指标的计算和自动控制系统校正中的应用．简单方便实用。实例证明这种方法有较高的计算精度。     

TDT液位检测研究

本文首先介绍的是常用的时域反射法来测量各种不同液面高度的原理,以及此种方法在实际应用中的缺陷.针对该种方法的不足,根据电波在不同介质中传播速度不同的特点进一步提出利用时域传输法,来更精确测量液面的高度.通过实际的实验测量数据,并对时域反射法液位测量法进行分析和比较,最后得出时域传输法具有测量简便、成本低、线性度好的特点,优于时域反射法方法.     

受潮对油纸电容式套管频域介电响应的影响

设计制作了10 kV油浸纸套管模型,对该模型进行电势分布仿真,得出电势沿径向路径线性分布的结论。同时,套管模型实际工频电容测量值30.197 pF与理论计算值30.172 pF接近,套管模型基本满足实际需求。测试了不同受潮程度下套管的主绝缘与绝缘油的频域介电响应特性后发现:受潮缺陷会使主绝缘的介质损耗和电容在整个频域(10~(-3)~10~3Hz)内明显增加;受潮后的绝缘油介质损耗在整个频域内明显增加,而电容则在10~(-3)~10~(-1)Hz频段内明显增加,10~(-1)~10~3Hz内基本保持不变。最后选取特征频率点(10~(-3)、10~(-2)、10~(-1)Hz)下的电容值与工频电容值的比值为特征量有效地实现了对套管受潮状态的评估,为频域介电响应技术应用于油纸电容式套管的状态评估提供了理论参考。     

Study on frequency selective characteristics of the microstructure metallic grating in terahertz frequency range based on the hybrid implicit explicit‐pseudospectral time domain method

In this paper, a hybrid implicit explicit‐pseudospectral time domain method is presented to simulate the microstructure metallic grating. The time step size in this method has no relation with the fine spatial discretization, and the spatial discretization along the electrically large direction only needs two cells per wavelength. The three‐dimensional formulas of the method are presented, and the time stability condition of the method is demonstrated. Numerical results show that the memory requirement of the hybrid implicit explicit‐pseudospectral time domain method is reduced by 50% compared with the finite difference time domain method and the computation time is almost 1/40 of that of the finite difference time domain method. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于窗函数优化的布里渊光时域反射仪测温精度提升研究

基于短时傅里叶变换(short time Fourier transform, STFT)算法的布里渊光时域反射仪(Brillouin optical time domain reflectometer, BOTDR)可实现快速温度检测,但存在频率泄漏和栅栏效应,导致测温精度较差。针对上述问题,在搭建STFT-BOTDR测温系统的基础上,通过窗函数和运算点数优化,抑制了STFT算法所引发的频率泄漏,实现了STFT-BOTDR测温精度提升。实验中设置时域窗口长度为1.6 m,窗口滑动步进为0.5 m,对比了不同窗函数与运算点数下的测量精度。结果表明,当采用汉宁窗且运算点数为1 024时,可实现9.6 km光纤末端温度变化的准确检测与定位,误差为1.012℃;测量精度为±2.5 MHz。而未采用窗函数时测量精度为±12.5 MHz,无法实现温度变化准确测量。研究结果为STFT-BOTDR温度检测系统精度优化提供了借鉴。