基于行波检测的电缆线路故障点定位的研究

文章提出了一种采用电压行波测距确定电缆不同故障点位置的方法,介绍了行波极性的确定、行波测距定位的原理。该行波测距法主要是利用电压行波和小波变换模极大值的关系,判断波头极性和捕捉初始行波与故障点反射波波头到达时刻,确定行波运行时间,完成故障测距,确定故障点的位置。仿真实验验证了该方法的可行性。     

中低压地下电缆线路的行波特性研究

行波故障测距是目前故障测距的主要方法,主要在架空线路中应用,电缆中的在线行波测距应用较少,分析行波在电缆中的衰减和波速等特性是研制测距装置的关键。行波在电缆中的特性与在架空线路中的特性不同,针对中低压电缆线路的特点,对电缆进行建模,通过电缆阻抗矩阵和导纳矩阵对比得到行波在电缆线路中的特征。最后利用小波包分析了地下电力电缆中行波的频率特性,并计算每个频带的能量,得出能量集中的频带。为装置的测距算法提供了理论基础。     

基于声信道分析的电缆隧道人员定位技术

电缆隧道存在卫星信号完全拒止、电磁信道状态复杂等挑战,使得传统定位方法面临定位精度下滑、方差增大等问题。为此,本文提出一种基于声信道模型分析和到达时间估计的电缆隧道高精度人员定位方法。首先,在隧道中布设多组近超声基站,并通过有限元分析方法对基站布局进行优化;其次,针对人员移动导致的信道动态变化场景,在信号接收端建立统计参数模型,快速估计信号参数并在分数阶傅里叶变换域重构信号,同时通过信道频移状态推测人员的移动速度。最后,利用信道模型估计的到达时间以及移动速度,基于卡尔曼滤波器推算人员位置,同时将融合到达时间估计结果反馈到下一阶段的参数估计过程中,进而对信号参数估计结果进行修正。在地下电缆隧道的实验验证了所提出方法的有效性,在视距条件下性能超越了传统超宽带定位系统。     

基于SWT和FRFT的脉冲星TOA估计算法

提出了一种基于平稳小波和分数阶傅立叶变换的脉冲星超分辨率TOA估计算法。首先,对一个周期内的脉冲星信号进行多层平稳小波分解。然后,估计出与各层低频系数分数阶傅立叶变换相对应的TOA。最后,对脉冲星信号到达时间进行复合估计。实验结果表明,在低采样率,强噪声背景的情况下,该算法能获得稳定、准确的脉冲信号到达时间。     

基于麦克风阵列的GCC时延估计算法分析

准确的时延估计（Time Delay Estimation,TDE）是基于到达时间差（Time Difference of Arrival,TDOA）的声源定位技术的前提.在众多时延估计算法中,广义互相关（Generalized Cross Correlation,GCC）算法因其较低的运算复杂度和易于实现的特点得到了广泛的应用.针对不同的噪声情况,GCC时延估计算法利用不同的加权函数来抑制噪声干扰.本文在介绍麦克风阵列模型和GCC时延估计算法的基础上,针对GCC算法的弊端提出了一种改进算法,并在多种信噪比条件下,对部分加权函数的GCC时延估计算法进行了MATLAB仿真,通过比较其时延估计性能和声源定位精度,分析了这些加权函数各自的优劣性.     

基于HHT的架空－地缆混合线路新双端行波故障测距

在现实生活中,架空－电缆混合线路不断增加,而且同一配电线路可能存在多种不同介质的电缆。故障行波在不同介质中的传播速度相差较大,传统的双端行波故障测距不适合混合配电电路。针对目前较新的基于时间中点的双端行波故障测距算法进行仿真,通过希尔伯特－黄变换得到准确的故障位置数据,为以后实际运用提供可靠依据。     

滞后估计算法在手机网络失效检测中的应用

对手机网络失效检测是一个新的研究课题。手机网络的失效往往没有明显特征,内部体现为消息的滞后性;根据这一特性,提出一种契比雪夫滞后估计算法并应用到手机网络失效检测中,给出了算法的原理,并根据手机网络传递消息滞后时间,带入算法进而估计下一次信号消息到达的滞后时间估计值,根据手机网络中消息到达的时间间隔,代入算法估计下一个数据消息可能到达的滞后间隔;设置下一个信号消息到达时刻计时器的超时值,将低于该超时值的滞后时间间隔所对应的手机网络消息节点看成失效节点,实现了对手机网络失效的准确检测;实验及分析说明该算法的估计结果同实际手机运行情况匹配度超过85%,具有较高的鲁棒性。     

选择性井下高压电网行波距离保护研究

煤矿高压电网发生短路故障常导致无选择性越级跳闸,这是井下供电长期存在的安全隐患和技术难题。文章利用小波变换模极大值与行波奇异点的对应关系,准确提取各次行波到达保护安装处的时刻,然后通过实时计算电缆中特定频率下的行波波速,对故障点进行精确定位;利用保护动作时间随故障距离增大而增大的关系,以微机的逻辑判断构建了快速、具有选择性且不受保护间联锁影响的纵向保护系统。     

选择牲并下高压电网行波距离保护研究

煤矿高压电网发生短路故障常导致无选择性越级跳闸,这是井下供电长期存在的安全隐患和技术难题。文章利用小波变换模极大值与行波奇异点的对应关系,准确提取各次行波到达保护安装处的时刻,然后通过实时计算电缆中特定频率下的行波波速,对故障点进行精确定位;利用保护动作时间随故障距离增大而增大的关系,以微机的逻辑判断构建了快速、具有选择性且不受保护间联锁影响的纵向保护系统。     

基于小数量贴片天线的信号波达方向测试方法

传统来波信号方向估计算法存在计算量大、工程实现难度高、阵子效率低的问题.为了解决上述问题,文章提出了一种利用小数量贴片天线的来波信号二维到达角估计方法.该方法利用比幅测向技术,按照天线排布将空间划分成3个区域,在每个区域建立空间查找表,对来波信号到达角精确估计.基于以上方法,文章用Matlab对空间不同方向到达的信号进行了仿真分析,估计误差在0.5°以内,估计时间相对于MUSIC算法显著提高,验证了该方法对来波信号方向估计的准确性与时效性.该方法可以应用于便携式终端,在民用方面为信号方向估计提供一种可行的方法.     

智能多芯电缆检测仪的研制

提出了一种用于多芯电缆直流阻抗测试、故障预测、故障识别和故障点精确定位的新方案。综合行波测量法和改进的电桥测量法的优点，通过引入电缆尾端自动配合子机，成功地解决了多芯电缆检测中遇到的技术难题。详细阐述了检测原理，给出了基于MPU与CPLD／FPGA技术的硬件实现和软件工作流程。实验结果表明：样机能准确测量电缆芯线的直流阻抗；给出潜在故障建议；快速完成对断路、短路、低阻和高阻故障的识别；对前三种故障点的定位精度小于0．4m。     

一种改进的MIMO-OFDM系统频域信道估计和跟踪方案

深入研究了MIMO-OFDM系统中的频域信道估计和跟踪算法．在分析比较了现有频域信道估计算法的基础上,提出了一种有效的改进频域信道估计和跟踪方案．该方案利用基于正交训练符号的算法求得初始信道估计值,利用信道估计和信号检测的联合迭代算法来跟踪随时间变化的信道参数．在典型的室内传输环境下对三种频域信道估计和跟踪方案进行了仿真比较,结果表明,本文所提方案在较低的迭代次数下就可以带来明显的性能改善．     

能量包络的简单TOA估计研究

目前IR-UWB（脉冲超宽带）测距算法中基于匹配滤波的TOA（到达时刻）估计算法存在有复杂度高和运算量大的缺点,提出了一种基于能量包络的简单TOA估计算法。该算法是一种单纯的基于相关输出最大值点检测的TOA估计算法：相关器输入接收到的多径信号和锯齿波,检测相关输出最大值点作为TOA估计。该算法比基于匹配滤波输出峰值点检测算法的运算量减小,且算法简单;无需在本地产生复杂的模板信号。通过理论分析,证明了该算法的科学性,通过仿真验证了算法的有效性,对该算法与已有的多种TOA估计算法进行了比较,分析了该算法的误差性能。     

符号序列相关性OFDM系统时间偏移估计

针对受到传播时延、多普勒效应等因素影响的正交频分复用（OFDM）无线系统时间偏移问题,提出了一种基于训练符号序列相关性的时间偏移估计算法CBT。该算法通过对训练符号序列的简单构造,利用其相关性通过时间尺度的最大值找到符号的起始点,实现时间偏移估计,进而有效地提高OFDM系统抗时间偏移的能力。详细的仿真实验以及与现有PML算法的性能比较表明,提出的时间偏移估计算法CBT在加性高斯白噪声（AWGN）与瑞利衰落信道下都明显地减小了时间偏移误差。     

一种音频测距信号到达时刻估计方法

对音频测距信号到达时刻的精确估计是利用音频信号实现远距离无线传感器网络节点定位的关键。研究比较了几种常用的音频测距信号到达时刻估计方法,并提出了一种基于数字整流处理的到达时刻估计方法。它包括信噪比增强、去除直流分量、全波整流、低通滤波、到达时刻估计等过程。该方法在以dsPIC6014A单片机为控制器的节点进行了实验验证,测试结果表明:处理4 096点(12位量化)数据的计算时间约为1.5 s(10MHz时钟),30m距离处的时间值估计误差小于3.5%。     

过渡阻抗对三段式混合线路行波测距算法的影响探讨

行波测距法是现阶段输电线路故障测距的主要方法之一,主要包括单端行波测距法和双端行波测距法。由于三段式架空线—电缆混合输电线路的线路结构复杂,当线路发生故障时故障暂态行波特性异常复杂。文章通过搭建海南联网工程的输电线路模型,模拟线路上同一点发生相同故障时,故障点经不同的故障阻抗接地时对行波故障测距算法的影响,分析过渡阻抗对行波测距法的影响,并得到相应的结论。     

基于声矢量阵小样本数据的DOA估计研究

根据水下目标在其到达方位(DOA)搜索空间的稀疏性,采用稀疏分解理论实现了小样本、低信噪比条件下的声矢量阵DOA估计。通过分析,构造出基于声矢量阵阵列流型形式的过完备原子库,并采用正交匹配追踪算法得到目标的DOA估计。通过仿真,基于稀疏分解的声矢量阵DOA估计算法对单快拍数据进行处理,即可得到比较准确的DOA估计结果。对湖试数据进行了处理,验证了算法的有效性和优越性。     

基于TOA的三维空间定位算法研究

对三维定位算法进行了研究,提出了一种基于到达时间的三维定位算法.其主要思想是用一新变量代替定位估计中的二次项,把非线性估计转化为两次WLS(加权最小二乘)线性估计.该算法结构简单,计算量较小.仿真结果证明了该算法的有效性.     

基于OBE算法的自适应集员状态估计

研究了具有椭球集合描述的离散时间动态线性系统的状态估计问题.从提高计算的有 效性和可实现性的角度出发,通过在不同的更新阶段采用优化定界椭球(OBE)算法,提出了一 种新颖的解决状态估计的方法.通过与ROBP(recursive state bounding by parallelotopes)算法 和Kalman滤波的仿真比较,验证了本方法的性能.     

MIMO雷达角估计算法研究与改进

角估计是雷达参数估计的一个重要内容,主要目的是确定各个信号到达阵列参考阵元的方向角。MIMO雷达可有效提高角估计分辨力和精度而得到广泛的关注,但MIMO雷达角估计算法却比较复杂。主要对MIMO雷达角估计的几种算法——二维Capon角估计算法、二维MUSIC角估计算法以及提出的改进的MUSIC-ESPRIT角度估计算法进行深入系统地研究。通过计算机仿真分析各种不同算法的特点,发现提出的算法明显降低了角估计算法的时间复杂度,从而得出各种算法的优缺点和局限性,为正确分析MIMO雷达回波信号提供重要依据。