数据无形传输有度——记2008第二届工业以太网技术与发展论坛

工业以太网技术正大步进入工业控制领域,并有望在未来数年内成为工业现场应用的主流通讯协议。来自国际权威分析机构ARC的数据显示:自2004年至2009年,全球工业以太网设备出货量的年增长率达到51.14%,而同期工业以太网交换机市场的增长率     

2013年北京市PM2.5的时空分布

为研究北京市空气质量特征以及PM_2.5区域传输影响,通过对比分析北京不同类型空气质量评价点——昌平、官园、古城、东四环、榆垡等监测点的2016年监测数据,探讨了PM_2.5、SO₂、NO₂、CO及O_3-1h污染的时空变化特征及其与气象因素的相关性.采用HYSPLIT模型分析了不同季节的气流来向,并利用WRF-CAMx-PSAT模型定量估算了北京不同季节典型污染过程的区域PM_2.5传输贡献.结果表明,与2011-2015年相比,2016年北京市气象扩散条件较为有利,气温、能见度、湿度、风速、气压年均值分别增加了5.6%、8.7%、3.6%、-4.0%、0.03%.此外,春、夏、冬三季偏南气流轨迹占比较小,分别为14%、9%和4%.年内变化显示,O_3-1h 4-9月份质量浓度水平较高,PM_2.5、NO₂、CO和SO₂冬季日均质量浓度明显高于其他季节,NO₂、PM_2.5和CO 2月份月均质量浓度最低.从空间分布来看,PM_2.5、SO₂、O_3-1h和CO呈现南高北低且非均匀分布,而NO₂则城区高于郊区.从气象因素与污染物的相关性来看,PM_2.5与相对湿度、O₃与温度、CO与相对湿度均呈明显正向线性相关,与SO₂相比,NO₂与相对湿度的相关性较好.同时,通过对典型污染过程进行PM_2.5传输规律的分析发现,北京市PM_2.5主要来自本地源排放,贡献率达36.4%~56.8%,而河北、天津以及京津冀地区对北京区域传输也较为明显,贡献率分别为22.6%~47.9%、3.16%~17.8%和9.7%~16.7%.

     

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。     

一种2.4GHz多模块集成CMOS射频前端芯片

为提升无线通信终端中射频模组的集成度、降低终端的实现成本,基于0.18μm CMOS工艺设计了一款2.4 GHz射频前端芯片,片上集成射频功率放大器(PA)、射频低噪声放大器(LNA)、射频开关、基准源电路及数字控制电路,PA和LNA的阻抗匹配网络均采用片上元件实现.测试结果显示,接收模式下,芯片的增益为11.2 dB,输入\\输出回波损耗分别为-5.8 dB及-21.1 dB,IIP3为3.9 dBm;发射模式下,芯片增益达26.8 dB,输入\\输出回波损耗分别为-21 dB及-14.2 dB,输出1 dB压缩点为23.5 dBm,峰值PAE达24%.本芯片对于2.4 GHz ISM频段通信系统具备一定的应用价值.