微扰理论总结

电磁兼容数值仿真需要建立电子设备的仿真模型,但是实际电子设备模型比较复杂,包括有大量的微小结构,如各种安装凸台、凹槽等.如果按照实际的模型建立仿真模型会耗费大量的人力物力.同时复杂的模型会使计算量急剧的增加,过于复杂的模型也会导致网格的畸变,导致错误的仿真结果.因此在电磁兼容仿真建模过程中,必须对电子设备的仿真模型加以简化或等效处理.本文基于国内外对微扰问题研究,给出电子设备建模过程中模型简化的基本原理,即微扰理论.并对以后的研究提出相关的思路和方法.     

同伦扰动法求解分数阶非线性扩散方程近似解

将Caputo分数阶微分算子引入到带有初值条件的扩散方程中,建立了时空分数阶方程。利用同伦扰动法并借助于Mathematica软件的符号计算功能,求解了分数阶非线性扩散方程的近似解,整数阶方程的结果作为特例被包含。     

基于幂函数载波的混沌优化方法及其应用

在对Log istic映射轨道概率密度深入分析的基础上,提出了基于幂函数载波的混沌优化方法,分析了幂函数载波对混沌轨道概率密度、遍历性的影响.复杂函数优化的仿真结果表明,幂函数载波方式能更为有效地发挥混沌优化的全局和局部搜索能力,证实了幂函数载波混沌优化方法的有效性.     

分数阶非线性Duffing振子方程的特性研究

将Caputo分数阶微分算子引入到非线性的Duffing振子方程中,运用同伦扰动变换法--一种同伦扰动法和Laplace变换相结合的方法来求解分数阶的非线性方程,借助Mathematica软件的符号计算功能得到了分数阶非线性Duffing振子方程的近似解,研究了振子运动过程与分数阶导数之间的关系。     

基于随机摄动粒子滤波器的故障预报算法

针对粒子滤波算法在故障预报中的大计算量和粒子退化问题,提出一种基于随机摄动粒子滤波器的故障预报算法.当粒子退化严重时,对粒子用随机摄动方式进行再采样,一方面可改进样本的多样性,缓解粒子退化;另一方面可缩短再采样时间,减少计算量,从而提高粒子滤波算法的跟踪能力.仿真结果表明该算法可行,能及时准确地对系统故障进行预报.     

基于DFB激光器的振动传感系统改进PGC解调算法

相位生成载波(Phase Generated Carrier, PGC)解调算法是目前光纤干涉传感领域中重要的解调算法。针对目前PGC解调算法中光强扰动和调制深度影响信号解调准确度的问题,提出了一种改进的PGC解调算法(PGC-Ameliorated),并搭建了基于分布反馈(Distributed Feedback, DFB)激光器的振动传感系统进行实验验证。实验结果表明,当被测振动信号的频率为800 Hz时,该算法信噪比为57 dB,优于微分交叉相乘(Differential and Cross Multiplying, DCM)算法和反正切(Arctan)算法近20 dB。在不同光强下,该算法解调信号幅值波动范围在±0.02 rad;在不同调制深度下,该算法总谐波失真最小为0.61%,信纳比最大为25.9 dB,相比于DCM算法和Arctan算法具有更低的总谐波失真和更高的信纳比。     

智能超表面辅助低轨卫星通信技术综述

卫星通信能够提供超视距、大容量的通信服务,但在城市区域、峡谷森林等视线受遮蔽严重的区域,会出现视距衰落严重、多径效应显著等问题,影响通信质量。近年来出现的智能超表面(RIS)可以通过动态控制反射单元的电磁性质,构建可控电磁环境,为改善低轨(LEO)卫星通信质量提供新的思路。本文基于RIS基本原理与优势,对RIS用于LEO卫星通信中信道建模、信道估计、波束成形等关键技术进行探讨,最后分析了目前RIS在实际应用中面临的主要挑战,以期为LEO卫星场景下的RIS研究提供参考。     

基于TDD的低轨卫星跳波束资源分配算法

低轨(LEO)卫星跳波束技术可以灵活分配系统资源,适用于业务分布不均匀的场景。时分双工(TDD)方式可以减少星载和地面终端设备的天线数量,有效降低其复杂度,并有利于开展上下行非对称业务。本文提出一种基于TDD的LEO卫星跳波束资源分配算法,在满足业务需求的基础上,以最小化时域资源消耗为目标,建立支持跳波束和多频时分多址接入(MF-TDMA)机制的LEO卫星反向链路资源分配模型;综合考虑星地动态时延补偿,采取一种多层次的跳波束时隙架构设计,以最大化可用时隙为目标,建立上下行时隙切换模型,并提出一种基于TDD的跳波束时隙排布优化方法。仿真结果表明,对比于传统的MF-TDMA资源分配方法或固定多波束均分算法,本文提出的算法能有效提高系统的时隙利用率和吞吐量。     

An application of modified reductive perturbation method to long water waves

In this work, we extended the application of “the modified reductive perturbation method” to long water waves and obtained the governing equations as the KdV hierarchy. Seeking a localized travelling wave solutions to these evolution equations we determined the scale parameter c₁so as to remove the possible secularities that might occur. The present method is seen to be fairly simple as compared to the renormalization method [Kodama, Y., & Taniuti, T. (1977). Higher order approximation in reductive perturbation method 1. Weakly dispersive system. Journal of Physics Society of Japan, 45, 298–310] and the multiple scale expansion method [Kraenkel, R. A., Manna, M. A., & Pereira, J. G. (1995). The Korteweg–deVries hierarchy and long water waves. Journal of Mathematics Physics, 36, 307–320].     

基于扰动观察法的最大功率跟踪的实现

对光伏并网逆变系统最大功率算法中的扰动观察法的实现问题进行研究。在分析光伏电池伏安特性的基础上,提出扰动观察法的实现算法。通过比较前后两次功率的大小来决定光伏电池电压扰动的方向,使光伏电池最终达到最大功率点。最大功率跟踪过程中直流侧存在功率脉动,干扰最大功率判断。合理设置滤波算法和采样周期,可滤除直流侧功率脉动。通过设置直流电压控制环节,使系统在最大功率跟踪过程中直流电压保持平稳。实验结果表明,该算法可有效跟踪光伏电池最大功率点,适用于光伏并网逆变系统。