变频器在火力发电厂中的应用

为降低火电厂中各种泵的能量消耗,利用变频器对凝结水泵系统进行改造,把原来的利用挡板或阀门进行调节改造成利用给水流量信号、凝结水流量信号等其他信号控制变频器的输出电压和频率,进而调节凝结水泵电机的转速.试运行结果表明:在汽轮机组负荷相同的条件下,凝结水泵电机变频运行的实时功率大大低于工频运行的实时功率,以凝结水泵年运行6 000 h计算,年节电191.52×10<'4>kW·h,且随着汽轮机组负荷率的降低节能效果越来越明显.利用变频器对凝结水泵电机转速进行调节响应速度快,能够及时跟踪工况的变化,同时彻底消除了节流损失,从而降低了能耗.     

射频消融建模仿真的研究进展

为了提高肝肿瘤射频温控消融温度分布的预测精度,建立了具有比例积分（proportional integral,PI）反馈控制器的射频消融温度分布仿真模型,并且研究了有限元模型中不同传热方程（Pennes和Hyperbolic生物传热方程）对温度分布的影响.首先,利用单电极热消融仪对离体猪肝进行温控射频消融实验,电极针尖稳态温度设定为90℃,消融时间为600 s,并利用测温针获得各测温点的热消融数据.然后,建立具有PI控制器的肝肿瘤温控射频消融有限元模型,其中PI控制器通过反馈调节电压源来使针尖温度与实测数据保持一致,传热方程分别采用基于非傅里叶传热规律的Hyperbolic方程和基于傅里叶传热规律的Pennes方程,生物组织电导率和导热率选用温度依赖性函数.最后,通过仿真温度和实测温度进行对比验证.结果表明,相比于Hyperbolic方程,采用Pennes方程的仿真模型具有较高的精度,各测温点的仿真温度与实验结果之间的标准偏差、平均误差和最大误差的均值分别为0.78、1.46、2.90℃.因此,基于PI控制器和Pennes生物传热方程的肝肿瘤温控射频消融有限元模型能够有效地预测热消融温度.

     

间谐波检测的FFT算法改进和DSP实现

提出一种快速傅里叶变换(FFT)的改进算法,该算法利用FFT的衰减特性,只需要对FFT算法做简单的变换,就可以有效地消除频谱泄漏分量,实现非整数次谐波的精确检测,克服了传统FFT的缺陷.该算法与加窗体FFT相比,具有相近的特性,在算法构造方面又比加窗体FFT算法更简单,因此该算法更加适合应用于存储资源有限的微处理器上.为证明该算法应用于微处理器的方便性,设计了一套基于数字信号处理(DSP)的谐波检测装置,并对该算法进行了验证.     

多运动站异步观测条件下的直接定位算法

针对多运动站无源融合定位系统中的异步观测问题,该文提出一种基于空间谱分析的直接定位算法。首先利用子空间分析理论建立异步观测直接定位模型,构造多站协同定位联合空间谱函数,采用多级搜索方法实现定位解算。然后推导了该算法的定位误差协方差矩阵及克拉美罗下限。最后对该算法在异步观测条件下的定位性能进行蒙特卡洛仿真。仿真结果表明算法定位精度能够逼近克拉美罗下限,定位性能优于基于定位参数的分步定位算法,尤其在低信噪比情况下优势更明显。     

基于GNSS卫星反射信号的海冰厚度探测

为了解决近海岸海冰探测的难题,该文针对岸基平台提出一种利用GNSS卫星反射信号进行海冰厚度探测的方法。该方法首先计算GNSS卫星反射信号和直射信号的强度比,即反射信号相关功率和直射信号相关功率的比值;然后根据海冰厚度的经验模型得到海冰厚度的信息。为了验证该方法的有效性,在辽宁鲅鱼圈区进行的实验中对GNSS卫星反射信号进行了长期观测,结果表明,GNSS卫星反射信号反演的海冰厚度值为10~20 cm,与同比观测值之间具有很好的一致性。     

基于稳定分布噪声稀疏性及最优匹配的跳频信号参数估计

目前基于压缩感知的跳频信号参数估计方法大多是在高斯背景噪声下进行的研究,而在非高斯稳定分布脉冲噪声环境下,已有基于高斯噪声数学模型设计的算法性能下降。针对上述问题,该文分析了稳定分布噪声的大幅值脉冲满足近似稀疏性条件,利用跳频信号与噪声之间的时域特征差异将信噪分离,实现噪声抑制。并在压缩感知框架下,建立与跳频信号特点相匹配的3参数字典,采用最优匹配(Optimal Match, OM)方法对跳频信号自适应分解,获取匹配原子,基于这些时频原子包含的信息估计跳频信号的参数。仿真验证表明,在稳定分布噪声中,与常规的跳频信号估计方法相比,该文提出的先利用噪声稀疏性去噪,再采用最优匹配提取跳频信号参数的方法(Sparsity-OM, SOM),能够较好地抑制脉冲噪声,获得准确的参数信息,具有良好的鲁棒特性。     

多输入多输出正交频分复用中基于频域的信干噪比估计

终端的信干噪比(SINR)信息是多输入多输出正交频分复用(MIMO OFDM)系统进行编码调制方式选择和资源分配的重要依据之一。在频率选择性衰落信道中,针对MIMO OFDM的链路特征提出一种低复杂度的SINR估计方法:利用子载波之间的相关性构造降秩矩阵,提取其协方差矩阵的最小特征值来估计SINR,并分析了SINR估计误差。遵循LTE标准规范,进行了计算机仿真。结果表明:在SINR小于30 dB时,该方法只需要利用连续4个参考信号载波,便可实现估计误差小于0.2 dB,且该方法对最大多普勒频移不敏感。     

基于DSP的便携式猪肉品质无损快速检测装置的研发

本研究针对猪肉生产及监管部门的实际需求,以猪肉新鲜度品质指标为目标,利用数字信号处理器（DSP）TMS320DM6437作为核心处理器,以TMS320F28015为辅助处理器,开发一种能够脱机使用的轻简便携式猪肉品质检测装置系统,包括硬件和软件系统:硬件系统由大功率LED点光源单元、图像采集单元、DSP数据处理单元和液晶显示单元组成;软件系统采用C语言编程工具开发的信号采集、分析处理、结果显示保存模块等。利用洛伦兹函数拟合猪肉的扩散图像,获取了猪肉品质的光学特征参数,基于光学特征参数建立猪肉的挥发性盐基氮（TVB-N）值、pH和颜色（L*、a*、b*）的预测模型。通过建模分析和独立样品验证,挥发性盐基氮的预测相关系数（RV）为0.92,预测标准误差（SE_P）为2.03,pH的预测相关系数（R_V）为0.90,预测标准误差（SE_P）为0.04;L*的R_V为0.94,SEP为1.02,a*的R_V为0.90,SE_P为0.80,b*的R_V为0.91,SE_P为0.58。通过软件与硬件系统调试和实验,该系统装置的检测速度为每个样品检测仅需4 s,符合猪肉现场快速检测的实际要求。      

快速傅里叶变换中计算倒序的新思路

为了提高快速傅里叶变换的运算效率,减少运算时间,该文研究了FFT中倒序序列的计算。研究发现不同长度的倒序序列不相互独立,它们之间有深刻的联系,长度为N的倒序序列可以由长度为N/2的倒序序列生成。根据不同长度的倒序序列之间的相互关联性,给出了新的倒序序列的计算方法及相应的算法流程。通过计算仿真,验证了算法的正确性。该算法实现简单,而且运算效率高。与传统算法相比,新算法可将计算效率提高3个数量级。     

基于联合块稀疏模型的随机调频步进ISAR成像方法

在回波数据稀疏、低信噪比等不利条件下,利用随机调频步进信号进行ISAR成像时,成像性能将会严重下降。针对上述问题,该文在充分分析随机调频步进信号回波特性的基础上,提出利用目标距离向具有的联合块稀疏特征来获得高质量ISAR图像的新方法。首先,推导了在随机调频步进信号发射波形条件下目标回波信号的联合块稀疏成像模型并分析了该模型特征;其次,提出了联合块稀疏正交匹配追踪稀疏重构算法(JBOMP)实现对模型的求解。该算法利用ISAR回波信号具有的块稀疏以及联合稀疏等先验信息,因此在低量测值、低信噪比条件下的ISAR成像性能得到了增强。所提算法还可以实现对多维信号的联合处理,且具有较快的运算速度。理论分析与仿真实验均验证了所提方法的有效性。