用于电弧检测的电力专用SoC设计

针对传统的电弧电路故障检测结果不准确的问题,设计用于电弧检测的SoC系统,并且在55nm工艺下进行流片验证。采用包含两种结构的模数转换器的片上电压源,设计了锁相环以及复位电路,精度最高可达8.67 bit。验证结果表明,本设计可提高电弧检测的准确性。     

二维三角介质柱光子晶体能带特性分析

利用平面波展开法计算空气背景中由圆形、正六边形和正方形介质柱构造的二维三角格子光子晶体的带隙结构,并研究介质折射率、光子晶体直径与晶格常数的比值对光子带隙宽度的影响。通过理论计算表明,Si和Ge这两种材料制成的光子晶体中,只有方柱模型的光子晶体才能产生完全光子禁带。     

基于最大相关最小冗余准则的变压器故障诊断特征选择

电力变压器油中溶解气体分析(DGA)技术广泛应用于变压器内典型故障诊断,其中基于DGA数据的人工智能诊断方法在变压器故障诊断领域具有较高的识别率,但该类方法在选择故障特征量时尚无统一的标准。鉴于此,本文尝试引入最大相关最小冗余算法(mRMR),以互信息理论为基础挖掘变压器故障特征量之间以及特征量与故障类型之间的关联关系,通过分析大量的DGA在线监测数据挖掘出最优的变压器故障特征量集,并采用支持向量机(SVM)分类器对比优选特征量集和传统的特征量集合在变压器故障诊断的效率。最后,通过与SVM智能分类、IEC推荐的三比值分类方法的对比测试表明该方案的故障诊断准确率优于传统的故障诊断方案,故障识别效率高于新型的人工智能诊断方案,更适合于现场的工程应用及推广。     

基于油中气体分析的变压器故障诊断ReLU-DBN方法

油中溶解气体分析可为变压器故障诊断提供重要依据。为提高变压器故障诊断精度,研究了基于修正线性单元改进的深度信念网络(rectified linear units deep belief networks,Re LU-DBN)变压器故障诊断方法。通过分析油中溶解气体与故障类型的联系,建立以油色谱特征气体无编码比值为特征参量的Re LU-DBN诊断模型。Re LU-DBN通过多维多层映射提取出故障类型更细致明显的特征区别,通过反向调优达到诊断模型参数最优化。通过识别实验分析了不同特征参量、不同训练集及样本集大小下Re LU-DBN诊断模型效果,研究了放电兼过热复合型故障对诊断模型的影响,并与支持向量机、反向传播神经网络方法做了对比。实验结果表明基于无编码比值的模型诊断效果优于IEC比值、Rogers比值、Dornenburg比值为特征参量的模型,且Re LU-DBN较支持向量机和反向传播神经网络方法相比诊断准确率有较大提高。区分复合型故障的模型诊断效果优于未区分复合型故障的模型。随着样本数据的增多,模型诊断精度得到较大提升。     

各向异性海洋湍流对外差式DPSK无线光通信系统的性能研究

应用广义的惠更斯-菲涅耳原理及改进的Rytov方法,采用基于Gamma-Gamma光强概率分布的海洋湍流信道模型,得到了中断概率解析式.并在此基础上对各向异性海洋湍流高斯光束外差式差分相移键控(DPSK)调制的中断概率性能进行了研究.仿真分析了不同的各向异性海洋湍流下各种海洋湍流参数(温度与盐度波动对功率谱变化贡献之比、单位质量流体动能耗散率、均方温度耗散率)、传输距离、DPSK调制的数据传输速率对中断概率的影响.为降低高斯光束DPSK调制下的中断概率、提高通信质量及可靠性提供了理论依据.     

一种重要抽样仿真方法的研究及应用

介绍了蒙特-卡洛仿真原理,分析了改进型的蒙特-卡洛仿真即重要抽样(IS)的原理及其在通信中的应用,特别是在高速光纤通信的偏振模色散(PMD)仿真中的应用价值.实验证明,采用重要抽样的仿真方法可以得到大差分群时延(DGD)值的小概率事件,并且系统配置比用蒙特-卡洛的仿真方法简单得多.     

海洋湍流下波长分集无线光通信系统性能分析

由于海水的吸收、散射衰减以及海洋湍流效应会引起水下无线光通信（Underwater wireless optical communication,UWOC）系统接收端光信号的闪烁,导致UWOC系统传输性能下降。基于Gamma-gamma分布的海洋湍流信道模型,根据海洋湍流参数和各向异性因子表示的等效结构参数,推导出波长分集UWOC系统中断概率（Outage probability,OP）与平均误码率（Bit error rate,BER）封闭表达式。研究分析随着各向异性因子的增加,具有不同波长分集阶的水下无线光通信系统中断概率与平均误码率的变化,比较接收端使用最佳组合（Optimal combining,OC）与等增益组合（Equal gain combining,EGC）技术的水下无线光通信系统平均误码率,并仿真不同海洋湍流参数、传输距离对波长分集UWOC系统性能的影响。数值结果表明,随着各向异性因子的增加,海洋湍流对水下无线光通信系统产生的影响逐渐减弱,使用波长分集技术的UWOC系统比无波长分集技术的UWOC系统中断概率与平均误码率明显改善。     

超低损耗高双折射空芯反谐振太赫兹光子晶体光纤

本文提出了一种以环烯烃共聚物（Cyclic Olefin Copolymer, COC）为基底的超低损耗高双折射空芯反谐振太赫兹光子晶体光纤,该光纤的包层由两组（共六个）无节点嵌套管组成。采用时域有限差分法（Finite Difference Time Domain method, FDTD）结合完美匹配层（Perfectly Matched Layer, PML）边界条件对其导波特性进行分析。仿真结果表明,在0.8~1.35 THz范围内,总传输损耗小于0.1 dB/m,双折射大于2.12×10^-5,色散在±0.027 ps/THz/cm。在1.12 THz处,最低总传输损耗仅为0.543×10^-2 dB/m,双折射值为2.06×10^-4。同时,分析了该光纤的弯曲性能,表明在y方向,当弯曲半径超过19 cm时,弯曲损耗小于0.1 dB/m,具有良好的弯曲性能。     

一个0.18μm CMOS工艺的超宽带低噪声放大器的分析与设计

在本文中我们介绍了一个可以在整个UWB带宽（3.1-10.6GHz）范围内工作的超宽带低噪声放大器。它利用了电流复用技术来降低电路的功耗。我们还详细分析并比较了当使用2阶和3阶滤波器用于阻抗匹配时它们的噪声贡献。该放大器的测试芯片用0.18μm CMOS工艺实现。测试结果表明：该放大器可以在3.1-10.6GHz的带宽内提供12.4-14.5db的增益,并且提供良好的阻抗匹配,噪声系数为4.2-5.4db,输入三阶交调电压在6GHz时为-7.2dbm。当电源电压为1.8V时,芯片消耗5mA电流（不包括输出buffer）。芯片面积为0.88 mm2。     

在建多层建筑火灾数值模拟分析

以某大学在建学生宿舍为研究对象,分析火灾事故的风险因素,结合燃烧火灾特征,利用FDS对室外保温材料起火、室内木板材料起火、储存在室内的保温材料起火的火灾场景进行模拟,得到火灾特征参数值的变化规律。结果表明:外墙保温板燃烧时,高温会引燃室内堆积的可燃物,发生二次燃烧;木模板燃烧时,烟气迅速充满整栋建筑,短时间内CO体积分数达到危险临界值。对比木模板与保温板火灾模拟结果发现,相同环境下,木模板燃烧的危险性更大。