Rayleigh信道的建模与仿真

移动无线信道传输特性的仿真对移动通信的研究具有重要意义,其中小尺度衰落仿真又是其中的重点和难点。针对多普勒频移和无线信道的随机性,讨论了基于Rayleigh衰落的无线信道的小尺度模型,并运用数字信号处理方法,在频域给出了多普勒滤波仿真小尺度信道衰落的方法、频率选择性信道的仿真模型和仿真曲线。该方法较好地模拟了信号载波频率和通信终端移动速度的影响。     

受限空间无线传输信道建模研究

本文研究以矿井隧道为代表的受限空间无线信道,通过对无线信号在井下传输特性分析,并以电磁波在矩形隧道反射传输规律为理论基础,建立一种更加贴合矿井无线信号传输特性的信道模型,并利用System View对建立的模型进行信道仿真与模拟验证。实验证明,本文所提出的受限空间无线信道模型,可以为矿井隧道数字无线通信系统的设计与理论研究提供指导。     

基于转发节点的无线体域网动态信道研究

无线体域网(wireless body area network,WBAN)的信道特性对于传输速率、传输质量以及连接鲁棒性有很大影响.当前的研究主要是假设人体处于理想状态(静止状态)时的信道特性,这与实际情况中的动态信道不相符合,理想状态下的信道特性也不能反映人体真实的信道特性.为了使WBAN的研究能够更好地应用于实践,建立了步行和跑步两态三维成年男性的人体动态模型,在人体不同部位部署传感器节点模拟无线信道,并在适当部位引入转发节点,在2.4 GHz时计算对比不加转发节点和加入转发节点对动态信道特性的影响.仿真结果显示,人体姿势变化对无线信道特性有很大影响,姿势变化幅度越大对信道特性的影响越大;基于转发节点的信道路径损耗要小于未进行转发的信道路径损耗,合理部署转发节点的位置能极大改善人体处于动态环境下的信道特性,提高通信可靠性.     

CBTC无线链路预算及轨旁无线接入点数量的分析

无线信道的电波传播特性与电波传播环境密切相关.根据无线信道的传播特性和电波传播方式建立恰当的传播模型,准确地对传播损耗做出预测.同时,无线信道与有线信道的不同,在于周围信源与信宿之间的物理环境对无线通信系统的性能有很大的影响.因而,在设计一个无线系统之前,需要对电波的覆盖和环境进行细致的规划和预测.     

Suzuki信道模型的MATLAB仿真

在分析无线移动信道特性的基础上,把系统的信道近似为一随机统计过程,并把这一过程简单处理模拟为Suzuki过程.重点研究了Suzuki信道模型的数学模型,分析了Suzuki信道模型的结构原理,实现Suzuki信道模型建立,通过仿真实验,表明该模型能很好地模拟实际的移动信道.     

脉冲无线通信信道特性与建模研究进展

对脉冲无线通信传播信道的研究现状进行综述。在介绍超宽带无线通信技术和脉冲无线通信技术的背景之后，分析了描述脉冲无线信道特性的常用参数。分别对脉冲信道的成簇现象和成簇特性，多径分量的幅度统计特性，信道参数的频率依赖特性，以及脉冲信号波形在无线信遗传播过程中的失真等问题的研究内容及其最新进展进行详细介绍。针对脉冲无线信道的传播特点，介绍了与信道建模有关的主要方法，同时还详细介绍了脉冲无线信道路径损耗模型和多径传播模型的研究现状和一些主要研究成果。最后对脉冲无线信道建模研究进行展望，指出一些值得关注的研究内容。     

WSN中基于信道传播特性的室内跟踪定位算法

针对传统的RSSI (received signal strength indication)定位方法会受到室内无线信道传播特性影响的问题,首先在密闭走廊、开放走廊和实验室三种不同场景下,对无线信号强度进行测试并统计其概率分布,构建室内无线信道传播特性模型。然后,锚节点定期测量移动节点信标信号的RSSI,中心节点利用最大似然法和信道传播特性模型来估算其坐标位置、移动速度和行进方向。实验结果证明,该方案可以实现不同室内环境下移动节点的跟踪定位,并满足精度要求。     

数字移动通信传播特性预测及信道模型的研究

阐述了数字无线移动信道的传播特性，讨论了数字无线移动通信的信道模型，介绍了数字无线移动信道传播特性的测试方法和实测数据，并提出了数字移动通信传播特性的预测模型．     

无线信道快衰落时频特性及其仿真研究

在无线快衰落信道的研究中,为了增加通信系统容量和改善通信服务质量,对信道模型及其参数进行了数学建模。首先,在随参信道模型的基础上,使用MATLAB对AWGN信道和快衰落信道进行了时频特性的仿真,同时根据其主要特征建立了信道观察模型并进一步完成综合仿真,结果直观地体现了无线信道对信号接收的影响和规律,同时给出信道补偿方案,为多种移动通信系统的理论研究和信道仿真提供便利的参考依据,对实际系统的优化方向也有一定的指导意义。     

基于AR模型的无线衰落信道仿真

提出一种基于自回归(Autoregressive,AR)模型滤波的快速无线衰落信道仿真模型。对白噪声进行滤波,产生Rayleigh无线衰落信道。仿真试验结果表明:该信道具有与实际无线信道基本一致的统计特性,可用于实验室无线系统仿真设计、算法选择与优化。所设计的Rayleigh衰落仿真模型与传统的正弦波叠加SOS方法相比,更满足无线信道的统计规律,具有复杂度低、易于软硬件实现的优点。     

Ka频段卫星通信WPDM传输系统的性能分析

分析了Ka频段卫星通信的信道特性与模型,对基于小波包分复用(wavelet packet division multiplex,WPDM)的Ka频段卫星传输系统进行了研究;并采用支撑长度低的小波函数来降低系统的高峰均功率比(peak to average vatio,PAPR)。仿真结果能和该系统的误码率分析结果很好地吻合,并通过与OFDM(orthogonal frequency division multiplex)系统仿真对比得到在误码率为10-3时可节约3 dB;且显示出支撑长度低的小波函数能有效降低系统峰均功率比,从而提高系统性能。     

考虑人机作用力的康复训练机器人各运动轴最优轨迹跟踪预测控制

针对人机作用力影响康复训练机器人的跟踪性能问题,提出了一种新颖的观测器设计方法,目的是利用系统的位置输出估计人机作用力.同时,为了抑制人机作用力并避免运动中产生较大的跟踪误差而影响康复者安全,设计了非线性控制器,并得到了机器人各运动轴系统模型.进一步,结合预测控制同时约束了系统轨迹跟踪误差和速度跟踪误差,并实现了各运动轴的最优轨迹跟踪.通过仿真结果对比分析和实验研究,表明文中提出人机作用力观测和控制器设计方法的有效性和优越性.      

内齿圈结构类型柔性及均载与动载特性对比分析

随着工业的发展,对于行星传动系统均载和动载亦提出了更高的要求,在传统的内齿圈结构的基础上薄壁柔性内齿圈及采用弹性支撑等类型的柔性内齿圈得以设计与应用。各类型内齿圈的结构特点与柔性差异及对系统均载和动载的影响甚少有文献报道,造成了系统传动构件在设计选用时的盲点。通过搭建各内齿圈结构有限元模型,对比分析了各内齿圈的结构特点与柔性差异,结合行星传动系统动力学模型,获得了考虑系统误差时不同内齿圈结构下系统均载系数和动载系数的差异。分析表明传统内齿圈的柔性最差,系统的均载系数和动载系数较采用柔性内齿圈结构明显偏大。薄壁柔性内齿圈结构的均载效果最好且波动平滑,但系统的各支路的动载系数波动增大。弹性销内齿圈结构综合时变啮合刚度波动剧烈,处于销钉位置时刚度明显增大,系统的均载系数降低且杂乱无章,动载系数增大。     

混联机械臂系统自适应选择迭代学习角同步控制

建立了四自由度混联机械臂系统动力学模型,并根据系统重复运动和具有不确定因素的特点,设计了自适应选择迭代学习同步控制算法(ASILSC),实现了系统的角同步运动,并证明控制算法的收敛性。仿真结果表明,相比于带遗忘因子的迭代学习同步控制,自适应选择迭代学习角同步控制有更好的收敛性和鲁棒性。     

临近空间Ka频段信道建模

构建了一种临近空间Ka频段小区制覆盖的通信信道模型。首先,讨论了临近空间信道的几何特性,将通信覆盖区域根据不同仰角分为高仰角区、中仰角区和低仰角区;其次,分析了影响信道特性的5种因素:大气吸收衰减、对流层闪烁衰减、云雾衰减、降雨衰减以及地面反射体造成的多径效应,总结出降雨衰减和多径效应对临近空间Ka频段通信信道的影响要远大于其他3种因素;最后,分析了不同仰角情况下,地面反射体、雨衰对信道的影响,并且根据Ka频段静止卫星通信信道在各种天气条件下信号的概率分布参数,对临近空间Ka频段小区制覆盖的通信信道模型进行了仿真,分别给出了不同仰角区的误码率性能仿真曲线。对于临近空间通信平台的开发与研究具有指导意义。     

前起落架刚度对无人机起飞滑跑性能的影响

为解决无人机在起飞滑跑阶段前起落架压缩量变化引起升阻特性变化的问题,综合考虑发动机转速、螺旋桨效率以及地面摩擦力等因素,建立无人机的地面滑跑模型。研究了前起落架刚度变化对无人机起飞滑跑性能的影响,并利用Simulink建立了全机仿真模型。结果表明：在起飞重量一定时,整机升力系数随前起落架压缩量变化量线性变化,随着前起落架刚度增大,无人机三轮滑跑距离、前轮离地迎角以及前轮离地速度均在一定程度上减小。仿真结果与理论分析相符,验证了模型的有效性。     

考虑延迟效应的交通流宏观流体力学模型

【目的】研究延迟效应的高阶宏观流体力学模型及其对交通流密度波产生的影响。【方法】通过宏观转化法将微观量转换成宏观量,推导出关于延迟效应的高阶动力学模型。同时结合交通流的守恒连续性方程,对新的动力学模型进行线性分析和非线性分析。用迎风格式数值模拟研究在不同延迟时间和密度下的交通流的成簇效应和系统的稳定性。【结果】推导出的模型具有各向异性的特性。在线性稳定性分析和非线性分析中分别推导出在微扰的条件下交通流的稳定性条件和描述密度波的KdV-Burgers方程,并求得密度波解。数值模拟结果表明考虑了延迟效应的模型系统不稳定状态范围在缩小。【结论】考虑了延迟效应的宏观流体力学模型,交通流成簇效应减弱。这表明交通流的拥堵得到抑制,有利于系统稳定。     

对次近邻单向耦合振子的同步研究

【目的】在Kuramoto局域耦合振子平均场模型基础上,探讨在非对称耦合作用下一维闭合环上次近邻Kuramoto相振子的同步动力学行为。【方法】在最近邻单向耦合振子的动力学模型的基础上,建立次近邻单向耦合振子的动力学模型来研究少数耦合极限环系统的行为;通过数值模拟,得出平均频率、系统序参量与耦合强度的关系;通过理论分析少体系统的动力学稳定性。【结果】通过比较文献,证明次近邻单向耦合振子对同步存在影响。当在少数耦合极限环系统下(N≤6),耦合强度大于一定阈值时,所有振子都被同步到平均频率上,序参量随耦合强度的增加而趋于1,而在振子较多(N6)时,在系统同步区域的序参量会出现多定态分支。【结论】一维闭合环上考虑次近邻耦合振子在非对称耦合作用下同步区域呈现多同步定态。非零稳态出现分支现象与耦合振子系统大小有关。     

多无人机分布式协同动态目标分配方法

在以"网络为中心"的作战模式下,以电子干扰无人机和UCAV编队协同作战为研究对象。针对多无人机协同作战的动态目标分配问题,建立基于导弹攻击区分析的威胁估计模型,综合考虑电子干扰效果建立目标分配模型,提出一种基于分布式拍卖机制的目标分配算法。针对不同的作战想定进行仿真计算,结果表明:算法能在规定的时间约束内给出接近理想化效果的目标分配方案,且所提算法与现有几种算法相比在可靠性、实时性上都有明显提高。     

基于位置控制的多自由度机械臂非线性比例-微分阻抗控制

机器人柔顺控制可以响应环境变化,但接触信息的延迟以及未知机器人系统的跟踪误差等问题均导致接触瞬间力矩超调严重。针对上述问题本文提出一种基于自适应位置控制的改进阻抗控制策略,实现快速、精确的位置跟踪,同时,提高力控制的响应速度和精度。本策略采用双环控制,外环在传统阻抗模型基础上引入非线性接触力微分项在保持系统稳定性的同时提高机器人对接触力变化的响应,有效降低接触力超调;内环为自适应滑模控制,并使用RBF神经网络逼近机器人动力学模型并补偿系统中不确定性扰动,提高了系统的鲁棒性,提高收敛速度并降低跟随误差。通过仿真与实验,验证了所提出的改进阻抗控制方法相比于传统的阻抗控制方法有更好的力控响应速度和位置跟踪精度,可有效解决机器人与环境接触瞬间的接触力超调问题。