基于双边LC补偿的单电容耦合无线电能传输系统

单电容耦合无线电能传输（SCC-WPT）消除了传统电场耦合式无线电能传输（EC-WPT）中交叉耦合电容的影响,更适用于二维平面移动设备的无线供电。但现有的SCC-WPT系统由于其功率等级小、传输效率低限制了该技术的进一步发展。该文对SCC-WPT系统的拓扑结构和参数设计方法进行研究,给出一种可使系统输出功率和效率大幅度提升的拓扑结构和两种参数设计方法。基于提出的拓扑和参数设计方法搭建实验样机,通过实验对系统的能效特性、输出特性和抗偏移性能进行研究。实验样机在采用LCC配谐方法时输出功率达到1.43kW,效率达到85.9%,且具有恒流特性;采用LC配谐方法时,系统输出功率达到1.24kW,效率达到91.9%,且具有恒压特性;同时两种配谐方法都使系统具有较好的抗偏移特性。该文的研究成果给SCC-WPT技术提供了新的研究思路,有利于促进SCC-WPT系统的机理研究和该技术的进一步发展。     

基于开关可控电容和半控整流桥的功率源型感应式耦合电能传输系统

该文提出一种单级功率源型感应式耦合电能传输（ICPT）系统,该系统的输出功率在负载发生变化时可以保持恒定。相较于传统电流源型或电压源型ICPT系统,该ICPT系统具有可编程配置的功率源输出能力,实现更宽的输出范围,可以兼容适配不同规格电池模组或超级电容充电。该功率源型ICPT系统在一次侧采用LCC补偿结构,二次侧包括串联一个开关可控电容（SCC）以及一个半控整流桥（SAR）。该文还提出一种协同控制SCC和SAR的方法,实现ICPT系统二次侧工作在谐振的状态,以及可以通过配置二次侧等效负载阻抗实现可调输出功率。由于控制方案是基于固定工作频率和二次侧实时调节,所以无需一次、二次侧无线反馈通信。此外,该单变换器级ICPT系统的开关器件始终工作在软开关模式,减少了开关损耗。最后,通过对ICPT系统进行仿真分析和实验验证,证明了ICPT系统及其控制方法的可行性。     

基于机器学习的光链路建立中的传输质量预测技术

传输质量(QoT)预测在光网络中日趋重要,机器学习成为今后实现光网络中QoT预测的重要手段。提出一种基于机器学习分类器的QoT预测技术。通过传输方程生成所需的数据,用于之后的分类器训练和性能测试,并仿真验证了K最近邻(KNN)、逻辑回归(LR)和支持向量机(SVM)这3种常用的分类器的性能。仿真结果表明:相较于传统的QoT估计方法,基于机器学习的方法在有效地降低计算复杂度的前提下,还能提供相当高的预测精度,是一种具有广阔应用前景的QoT估计新方案。     

结合STBC或VBLAST的WSN协作传输的性能对比分析

研究了结合多输入多输出(MIMO)的典型技术——垂直分层空时码(VBLAST)的无线传感网络(WSN)协作传输系统,详细描述了其中的协作机制,得到了非协作与协作传输时单位比特的能耗比,给出了传输能耗以及吞吐量的表达式。对比了结合另一MIMO经典技术——空时分组码(STBC)的WSN协作传输的系统性能,包括网络生存周期和吞吐量。仿真结果表明,STBC协作传输在延长网络生存周期方面的性能优于VBLAST协作传输,后者的网络吞吐量远高于前者,分析得到了各自的优缺点和适用范围。     

深度强化学习在典型网络系统中的应用综述

近几年来,以深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)为代表的人工智能技术被引入计算机网络系统设计中,促使网络领域走向数据驱动和智能化,并在典型的网络系统中不断取得新的突破。计算机网络应用的难点是难以对多变的网络环境进行复杂准确的建模,借助深度神经网络出色的特征提取能力,深度强化学习能够更好地以试错的方式探索更优的决策,并具有端到端的设计优势。首先阐述深度强化学习技术的原理,包括多种典型的深度学习中使用的神经网络结构、基于值函数和基于策略梯度的深度强化学习训练算法;之后详细分析了深度强化学习技术在计算机网络领域中解决资源调度问题的研究现状,包括任务调度、视频传输、路由选择、TCP拥塞控制以及网络缓存;最后给出了在计算机网络应用中使用深度强化学习仍存在的挑战。     

基于图像处理的输电线路安全隐患监测

为了实现输电线路周边隐患的检测预警,本文提出了不同于常规的无人机、巡检和巡线机器人等获得的图像的方法,这种视频和图像是由安装在线路杆塔上的摄像头拍摄,然后通过无线方式传输到远端服务器,再利用人工观测或者智能图像分析技术来判定场景中是否存在安全隐患。在实际监控中进行实验的结果表明:该方法能够快速有效的检测场景中是否存在安全隐患,很好的满足了智能视频报警中的实时性要求。     

微波频段下对流层散射通信系统工作频率研究

对流层散射通信由于具有单跳跨距远、抗核爆能力强、保密性高等特点,在军事上得到广泛应用。对流层散射通信的传输损耗较大,选择合适的工作频段对于减小传输损耗至关重要。基于国际电联(ITU)颁布的最新对流层散射损耗预测模型,补充了该模型中未考虑的影响损耗的若干因素,研究了传输损耗与工作频率、传播距离、天线口面直径等参数之间的关系。通过仿真验证,得出微波频段下散射通信系统工作频段的优选策略,可为对流层散射通信设备参数选择提供理论参考。     

动态无线供电系统收发端耦合角度对功率影响机理分析

在实况下的动态无线供电过程中,电动汽车由于颠簸导致收发端产生耦合角度从而引起传输功率波动,因此需要对电磁耦合结构存在耦合角度的情形进行分析。该文首先依据互感耦合模型,推导耦合系统中输出功率解析式,得出影响系统传输功率的互感系数在不同耦合角度与传输距离下的变化规律,并揭示其影响机理;其次利用有限元分析软件得到不同耦合角度与传输距离下的磁场强度分布特性,验证了理论推导的正确性;最后提出接收端采用三单元交叉式分布可减小耦合角度对系统能效的影响,并通过仿真和实验对比分析了三单元交叉线圈与单线圈在不同扰动下的磁场强度空间分布特性,证实了该结构可在实际扰动工况下稳定输出功率。     

基于T型CLC谐振网络的恒压型电场耦合电能传输系统负载自适应技术

针对电场耦合无线电能传输(ECPT)系统的负载自适应问题以及如何保证系统负载在一定范围变化下具有恒压输出特性问题,基于T型CLC谐振网络提出了一种具有负载自适应特性的恒压型ECPT系统。分析T型CLC谐振网络的特性,推导出系统输出电压与负载电阻无关的表达式,建立系统满载和空载时的稳态模型,给出了系统参数设计方法。最后,利用仿真和实验验证了该文提出的ECPT系统及其参数设计方法的可行性和有效性。