基于磁耦合谐振的无线能量传输系统

针对目前电磁感应无线能量传输方式有效传输距离近、传输效率低等问题,为实现小口径武器系统的无线能量与信息的同步、快速、高效传输,基于电磁耦合谐振理论,提出了一种三线圈磁耦合谐振自适应能量传输系统。利用磁耦合谐振互感模型,对能量传输系统三线圈拓扑电路进行了分析,并讨论了整个系统的传输功率、传输效率与线圈谐振频率、耦合系数之间的相互关系。基于锁相环优化控制理论,提出了传输系统自适应谐振最大功率控制策略,对储能电容接收功率和充电时间进行了优化。静态实验结果表明,利用上述理论设计的三线圈磁耦合谐振能量传输系统,性能可满足耦合距离20 mm、相对运动速度2.5 m/s及铁磁环境下能量的传输,这种新颖的传输系统可为新一代武器系统的信息交联设计提供一定的理论和技术支持。     

体内微机电无线能量传输系统的仿真分析

介绍了体内微机电无线能量传输系统松耦合变压器特性,利用电磁场理论建立了该松耦合变压器的微分方程.采用有限元仿真软件Ansoft进行了仿真和分析,研究了初次级绕组位置、气隙、水平位移、铁芯和运行频率对初次级绕组电感和耦合性能的影响,为松耦合变压器的进一步设计和优化性能提供理论指导和参考.     

体内微机电多维无线能量传输系统的仿真分析

介绍了无线能量传输系统的工作原理及其在实际应用上的不足,建立了多维松耦合能量传送器仿真模型,分析了接收线圈位置和姿态夹角对系统耦合系数的影响。仿真结果表明:三维接收线圈在不同姿态下均可以得到较好的互补效果,防止传输效率过低。还根据微机电系统对电压的要求,建立了整流、稳压电路模型,电路分析结果表明:该电路输出功率约180mV,电压平稳,完全可满足微机电系统对电源的要求。     

统计能量分析法中参数灵敏度分析

为了解决统计能量法的参数灵敏度问题,通过建立两子结构耦合结构模型,利用差分法对统计能量法中三个基本参数进行分析,研究了了基本参数的变化对结构系统的输入功率在子结构能量分配和对子结构能量误差的影响.结果表明:统计能量分析法的三个参数对结构响应预示精度与输入功率在子结构之间的能量分配有重要影响,参数的变化改变子结构之间的能量分配,子结构模态密度误差增大降低其它子结构的能量估算,增大子结构内损耗因子误差将降低所有子结构的能量和总系统能量.耦合损耗因子的误差改变子结构之间的能量分配,但不改变系统的总的能量.在弱耦合条件下,得到的结论同样适用多子结构耦合系统.     

自适应变速率MQAM在VHF/UHF频段的应用研究

从电磁波在无线移动信道的传播特点入手,分析了无线移动衰落信道对数字信号传输的影响,并设计了一个在VHF/UHF频段以自适应变速率MQAM为核心技术实现高频带利用率的通信系统.该系统通过检测接收信号能量来调整调制电平数的方法,可以克服诸如＂检测误码控制自适应调整＂等方法存在的调整滞后的问题.在无线信道中的仿真表明,该系统的有效频带利用率大于3.2bit/s/Hz,高于该频段现有无线数据通信系统的相应指标.     

WSN中递增协作传输能量效率优化研究

研究了无线传感器网络中递增协作传输的能量效率及其优化问题.提出了一种递增协作传输的能量效率分析方法,导出了协作传榆与直接传输的能效表达式,依此对两者的能效进行了仿真研究,发现当通信距离大于"门限距离"时,协作传输的能效才高于直接传输的能效;进而提出了一种分组长度离散优化算法,提高了协作传输的能效.     

汽车点火系统次级线圈火花电流的理论计算

基于Rompe-Weizel火花电阻公式和火花塞的分布电容参数,建立了汽车点火系统次级线圈电容放电的等效电路模型,获得了火花塞间隙击穿过程中由于电容放电引起的火花电流的大小.分析了火花塞的结构尺寸及电阻的大小和位置,以及火花间隙的击穿电压对电容放电引起的火花干扰电流的影响.这对汽车的电磁兼容研究有一定的意义.     

MIMO无线通信系统的统一建模

提出一种统一的多天线通信系统传输模型,该模型将收发间通道分为电路、近场区和远场区三部分,通过广义欧姆定律联系电路和近场参数,利用基于矩量法的广义阻抗矩阵精确描述多天线和近场区参数,通过基于远场近似的无线信道模型联系收发端的远区场;给出不同近场环境下的仿真结果,并在此基础上详细研究了天线互耦、失配和近区散射体对系统性能的影响,与已有结果进行了比较,分析了异同处。     

基于能量采集的友好干扰机辅助下多中继系统安全传输方案

针对多中继传输系统在同信道干扰下面临的保密信息安全传输和系统节点能量受限的问题，提出了一种联合中继选择和基于能量采集的友好干扰机辅助的物理层安全传输方案。首先，建立基于解码转发(decode-and-forward, DF)中继模式的多中继系统模型。其次，当发射机仅获得部分信道状态信息时，在第一时隙，以最大化系统保密容量为目标，给出了一种最佳中继节点选择策略。同时，友好干扰机基于功率分裂(power splitting, PS)协议从合法信号和同信道干扰中采集能量。在第二时隙，友好干扰机利用采集的能量，向窃听者发送人工噪声，进行协作干扰，从而实现两个时隙保密信息的传输。接着，推导了系统的保密中断概率闭合表达式。最后，利用蒙特卡罗仿真方法分析了发射信噪比、同信道干扰源数目及干扰信噪比等参数对系统保密性能的影响，验证了理论推导的正确性，仿真结果显示所提方案具有更优的保密性能。     

无线传感网中虚拟V-BLAST发射能量分配研究

针对无线传感器网络能量受限的问题,提出一种适用于无线传感网的虚拟V-BLAST系统,并研究使各个传感器节点信号误码率最小的功率分配算法.提出了基于Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件的最优功率分配方案和基于等信干噪比(SINR)的次优功率分配方案.仿真结果表明,采用发射功率分配的虚拟V-BLAST系统比传统等功率分配V-BLAST系统传输质量有了很大的提高,在相同误码率要求下,可以减少发射功率,延长网络寿命.     

无线传感器网络低功耗混合地址编码算法

无线传感器网络低功耗MAC地址编码设计需要综合考虑地址通信能量开销、地址编码容量、不同地址类型支持等因素的影响。首先分析了现有定长地址编码和哈夫曼地址编码算法的优缺点,给出了地址编码性能评估参数,接着提出了一种混合地址编码算法,仿真结果表明新算法融合了两种地址编码优点,较好地满足了无线传感器网络低功耗MAC地址编码的设计要求。     

Study on Transformer Magnetic Biasing Control Method for AC Power Supplies

1. INTRoDUCTIONAC powr supplies are used to connect critical loads such as comPuters and conunnication systems to theutility system. One of the most connnoIily--used main circult topologies at present consists of rectifier, PWMinverter, transformer and LC filter. As a significant component of AC powe supplies, transformer is used bothfor vo1tage or current rating and isolation. Magnetic biasing of transfOrmer is one of the main causes of thesystem falure.When the magnetic fltix densit…     

滑动变压器的数学模型及仿真

滑动变压器是非接触感应电能传输系统的核心部件,可以实现运动设备的安全供电。建立了滑动变压器的状态空间数学模型,该模型参数简明,通用性强。在此基础上,对滑动变压器一、二次侧的补偿拓扑及系统谐振频率进行了对比分析,并给出了相应的仿真结果,验证了模型的有效性。     

基于跨层不等重功率分配的渐进图像传输方案

为了在无线衰落信道下鲁棒和高效地编码传输渐进图像,提出了基于跨层不等重功率分配的编码传输方案。和以往基于不等重功率分配的传输优化方案不同,该方案综合考虑了反馈信道提供的物理层信道状态信息、链路层自动重传信息和应用层压缩编码率失真特性,采用基于解析表达的数值优化算法,求得各个层上最优不等重功率分配策略,减小给定期望传输功率约束下的图像传输失真。实验表明,相对于以往方案,所提方案不但避免了启发式优化算法的高搜索复杂度|而且能大大提高接收端重建图像的峰值信噪比。     

面向OFDM无线中继系统的功率分配算法

针对正交频分复用无线中继系统的绿色通信问题,提出一种低复杂度功率分配算法。首先,采用“放大-转发”中继策略,源节点在中继传输的两阶段都发送相同信息。然后,通过联合优化源节点和中继节点在各子载波上的传输功率,使系统以最小功耗代价满足用户通信服务质量要求。由于该问题是一个复杂的多变量耦合非凸问题,直接求解难度高。对此,综合运用拉格朗日松弛法和块坐标连续上界最小化方法,通过交替优化各个功率变量,获得原问题的高质量次优解。仿真结果表明,该算法能有效降低中继系统总体功耗,为无线中继系统的绿色通信提供有效解决方案。     

Distributed power control algorithm based on game theory for wireless sensor networks

Energy saving is the most important issue in research and development for wireless sensor networks. A power control mechanism can reduce the power consumption of the whole network.Because the character of wireless sensor networks is restrictive energy,this paper proposes a distributed power control algorithm based on game theory for wireless sensor networks which objects of which are reducing power consumption and decreasing overhead and increasing network lifetime.The game theory and OPNET simulation shows that the power control algorithm converges to a Nash Equilibrium when decisions are updated according to a better response dynamic.     

非理想反馈MIMO信道发射功率的信息论分析

研究了发射端只有非理想信道状态信息反馈的单用户多输入多输出(MIMO)无线通信系统的最优发送策略。当发射端具有信道协方差矩阵信息时,使得平均信道容量达到最大的发射方向和信道状态协方差反馈矩阵的特征矢量相一致,而相应的发射天线上的最优功率分配则难以解析获得。通过研究舒尔-凹函数的性质,对平均信道容量函数进行理论分析,并推导了输入协方差矩阵特征值分布达到信道容量的最优条件,以此探究发射天线上的最优功率分配方案。数值结果验证了上述结论的正确性。