基于半马尔科夫决策过程的虚拟传感网络资源分配策略

针对传统无线传感网络(WSN)中资源部署与特定任务的耦合关系密切,造成较低的资源利用率,进而给资源提供者带来较低的收益问题,根据虚拟传感网络请求(VSNR)的动态变化情况,该文提出虚拟传感网络(VSN)中基于半马尔科夫决策过程(SMDP)的资源分配策略。定义VSN的状态集、行为集、状态转移概率,考虑传感网能量受限以及完成VSNR的时间,给出奖赏函数的表达式,并使用免模型强化学习算法求解特定状态下的行为,从而最大化网络资源提供者的长期收益。数值结果表明,该文的资源分配策略能有效提高传感网资源提供者的收益。     

基于半马尔科夫决策过程的视频传输拥塞控制算法

针对传输控制协议(TCP, transmission control protocol)的拥塞控制算法未能满足视频传输质量要求的问题,提出了一种基于半马尔科夫决策过程的视频传输拥塞控制算法。首先, 为克服目前基于峰值信噪比的视频质量评估方法实时性低的缺点,设计了一种可在线运行的无参考视频质量评估方法。其次,根据接收端视频质量的反馈,采用半马尔科夫决策过程对拥塞控制进行建模,并通过求解此模型得到拥塞控制参数的调整策略。仿真实验结果表明,与目前典型的拥塞控制算法相比,该算法不但具备更好的TCP友好性,而且有效地提高了解码后视频序列的主观和客观质量。     

关于220kV变压器的故障率特性分析

在电力系统中,变压器属于关键性的输变电设备,并且充当着枢纽地位的角色,变压器是否可靠性的运行,对于电力系统安全可靠度产生直接的影响。对于220kV变压器而言,往往会因为很多种因素,导致出现故障的情况,比如安装、制造、运输等等,会对电力系统的输电能力产生影响,同时可导致电力系统的大规模停电问题。本文逐渐进行分析220kV变压器的故障率特性情况,提供给实践工作有价值的借鉴。     

基于马尔科夫决策过程的可适变业务流程建模及分析

研究移动网络的适变业务流程的建模和模型分析对于部署和执行Web服务应用有着重要的意义。该文通过定义业务流程的相似性及数据类型的相容性,为可适变应用提供了候选集合,使得业务流程能够根据环境的变化动态地进行适变。为了有效地对适变业务流程实例进行分析,该文提出基于马尔科夫决策过程模型的适变业务流程建模方法,采用随机模型检测技术对模型的合理性进行验证和预测。针对具体实例,采用该文提出的方法对视频传输应用进行建模和分析验证,实验结果表明,该文为适变业务流程的建模和分析验证提供了一种有效的方法。     

基于浴盆曲线的配电变压器故障率模型

为建立一种综合反映不同时期配电变压器的故障率模型,从故障率呈浴盆曲线特性出发,分别分析了不同阶段影响故障率的因素。针对偶然故障期设备故障率主要受气候影响的特性,选取最能表征天气特征的因素,采用灰色关联分析的方法建立历史故障率数据与待求故障率之间的关系并予以求解。对于耗损故障期设备故障率随服役时间增长呈指数型增长的特点,采用威布尔分布进行拟合,同时利用配电变压器状态评价结果与设备期望寿命之间的关系,将评价结果作为参量引入故障率模型中。在算例分析中,当历史数据缺失设备状态评价结果信息时,可采用非序贯蒙特卡洛法求解拟合参数的近似值。算例所获结果表明新模型具备表征不同阶段配电变压器实际故障率的能力。     

基于GRNN神经网络的ADS-B系统故障率预测

为指导制定ADS-B系统的维护策略,提高系统完好率,提出一种利用GRNN神经网络对故障率进行预测的方法。利用总使用时间、维护质量、环境温度和环境湿度的特征数据作为输入向量,故障率为输出向量,建立GRNN神经网络故障预测模型。仿真实例表明,GRNN神经网络预测模型具有较高的预测精度、稳定的网络以及较快的收敛速度,预测结果可为科学制定维护策略提供帮助。     

基于马尔科夫决策过程的S-ALOHA协议的形式化分析

S-ALOHA协议是物联网RFID中决定标签信息能否及时可靠的被阅读器识别的关键技术之一,也是提高物联网服务质量的关键.实验,仿真和模拟主要通过探索S-ALOHA协议的部分行为对协议性质进行估算,得出的结论不具有精确性,本文采用一种高度自动化的形式化分析技术-概率模型检测完成S-ALOHA协议的精确分析.首先依据S-ALOHA的工作原理及特性,将其动态行为抽象成能支持非确定性,离散时间以及概率选择的马尔科夫决策过程,然后使用PRISM工具验证了模型的概率可达性和期望可达性,结果表明随着最大退避数的增加,S-ALOHA的期望时间比ALOHA的小6个时间单位,同时S-ALOHA发送数据的平均速度比ALOHA快1.2倍左右.     

基于马尔科夫过程的半导体激光器空间辐射可靠性分析

通过对半导体激光器辐射效应的分析,得到了器件在空间环境中的损伤规律和退火规律.根据辐射效应的特点,将器件的性能退化表示为泊松过程与指数过程的结合,建立了基于马尔科夫过程的可靠性模型,利用一步概率转移矩阵获得了故障概率分布函数、可靠度函数以及平均故障前时间的计算方式.根据已有数据,对半导体激光器在空间辐射环境中的性能退化过程进行了仿真,得到了总测试时间为100 000 h时器件的故障概率分布曲线,计算得出平均故障前时间约为42 758.9 h,此时器件可靠度为0.451.分析了不同时间条件下器件的状态概率分布律,结果符合器件性能退化的一般规律,能够描述出器件的失效过程.     

变压器故障的灰色预测方法研究

本文采用数理统计方法估算故障隶属度,通过时间序列灰色预测法估计某时间内各故障隶属度及其发展趋势,对阀值原则进行改进,根据改进后的阀值原则推断可能发生故障的种类及其发展趋势。实例分析说明该模型能有效地预报变压器故障的发展情况。     

Energy analysis using semi-Markov modeling for the base station in 5G networks

With the increasing prevalence of wireless sensor networks, the uninterrupted operation of these networks becomes essential. To ensure continuous functionality, wireless networks rely on available base stations (BSs). However, the persistent operation of BSs comes at the cost of substantial energy consumption. Consequently, given the surge in wireless network traffic and the necessity for uninterrupted BS availability, energy efficiency within the BS becomes a concerning issue. To address this, the study employs a semi-Markov model to depict the availability of the BS, with states corresponding to the failures of its components (baseband unit, remote unit, and software module). The analysis yields a steady-state solution, with reward rates assigned to each state based on the energy consumption of individual BS components. This approach enables the determination of the expected energy consumption within this model. Additionally, the BS's throughput is assessed using an M/G/1 queueing model with server breakdown.     

回扫变压器早期失效模式现象探讨

当前，彩电的故障率中70%-80%是回扫变压器（俗称：高压包，国外简称：FBT）损坏所引发的。彩电的安全性与可靠性很大程度上决定于回扫变压器。文章就回扫变压器的早期失效现象进行了探讨。     

胶封器件密封失效分析

对采用胶粘剂密封盖板的CCD器件密封失效现象进行了失效分析,得到了主要的失效原因：水气、胶黏剂的混合以及固化程序,并通过改进措施,使CCD器件的密封合格率得到大幅提升,达到了98%,表明胶封工艺达到了实用化水平。     

复合型场发射阵列失效性研究

复合型尖锥场发射阵列制备工艺过程中遇到的问题主要有栅极的脱落、阴极的氧化、尖锥微毛刺现象.为了提高器件的整体性能,试验采用了三种工艺改进方法,在真空环境中600℃高温退火;在氢气中进行氢化处理;对器件进行15 h的老炼.改进工艺后开启电压由75 V降到60 V,阳极收集最大电流从150 μA提高到300 μA,充分说明了改进工艺的可行性.     

基于Weibull过程的早期故障排除统计分析法

将含有早期故障的产品销售出厂，会严重地影响产品的使用可靠性乃至企业的信誉。如何把产品的早期故障排除在出厂之前，是生产企业非常关注的问题。为此，针对某类可修复产品，用Weibull过程描述批产品早期故障暴露的时间历程，并根据可靠性目标值科学地确定其老炼筛选时问，对产品出厂后的可靠性指标做出预评估。     

车载IGBT器件封装装片工艺中空洞的失效研究

IGBT芯片在TO-220封装装片时容易形成空洞,焊料层中空洞大小直接影响车载IGBT器件的热阻与散热性能,而这些性能的好坏将直接影响器件的可靠性。文章分析了IGBT器件在TO-220封装装片时所产生的空洞的形成机制,并就IGBT器件TO-220封装模型利用FEA方法建立其热学模型,模拟结果表明:在装片焊料层中空洞含量增加时,热阻会急剧增大而降低IGBT器件的散热性能,IGBT器件温度在单个空洞体积为10%时比没有空洞时高出28.6℃。同时借助工程样品失效分析结果,研究TO-220封装的IGBT器件在经过功率循环后空洞对于IGBT器件性能的影响,最后确立空洞体积单个小于2%,总数小于5%的装片工艺标准。     

LTE中MAC层的随机接入过程的研究

LTE系统的随机接入是UE在开始和eNode B通信之前的接入过程,是保证通信建立的决定性环节。为了突出随机接入过程在LTE系统的地位和作用,文章从随机接入过程的分类,在MAC层和PHY的功能和步骤等方面分别进行研究,尤其对随机接入过程在MAC层的流程进行论证,得出仅有一步流程是纯粹的PHY的结论,为进一步深入研究随机接入过程的PHY奠定了良好的基础。     

维修更换率的估算方法研究

通过对维修更换率的研究,分析了维修更换率与系统其它参数之间的关系;同时,对各种估算方法,尤其是对核对表法和数学模型法以及Bayes估计法进行了分析,当选择最优的估算维修更换率的方法时,应根据不同的应用条件而定。     

多芯片组件MCM的失效率预计研究

通过对多芯片组件(MCM)的结构、失效模式和机理的分析,提出了适合我国生产实际的MCM失效率预计模型.采用加速寿命试验和点估计法获得了膜电阻的基本失效率λRT和布线与工艺基本失效率λC;并采用极限应力对比试验获得了层间系数πcp.     

宇航用电感器和变压器的失效特征分析

基于美国宇航用电感器和变压器发生失效的类型、原因、检测方法和发生频次的数据，总结了其失效特征，并给出了电感器和变压器在MIL-STD-981中各项试验重要性的认识。通过对美国和国内宇航用电感器和变压器由设计、生产产生的失效和实验中失效的对比分析。给出了此类元件的失效特征。依据国情，提出了如何通过制定标准和失效数据分析工作来提高国产宇航用电感器和变压器可靠性的建议。