非对称液压缸系统的开环系统辨识

针对非对称液压缸系统,将数学推导的方法与以PRMS信号为激励信号的最小二乘法辨识法相结合,建立了非对称液压缸系统的数学模型.通过对比研究仿真结果和系统的实际输出,调整了系统模型参数,最终结果验证了该非对称模型的正确性和可用性,同时也说明了辨识方法的正确性.     

一种基于RLC互连线系统的串扰仿真方法研究

提出了一种基于均匀RLC耦合互连线系统的串扰噪声仿真方法.该方法将耦合互连线模型在线元分析阶段即进行复频域解耦,使原本复杂的耦合互连线元模型转化为独立互连线元模型,进而简化之后的串扰噪声的仿真分析过程.最后运用数值方法得到均匀RLC互连线串扰噪声的时域估计表达式.仿真实验结果相较于PSPICE结果的误差小于5%,表明了该方法可以对均匀RLC互连线串扰噪声进行有效的仿真和评估.     

模拟器PCB板整体性能分析

以某高速时钟信号模拟器PCB系统为例,针对在高速PCB系统设计和制板中常见的信号完整性问题,如谐振、串扰、延时等,运用Ansoft的仿真设计软件SIWAVE和DESIGNER进行建模、仿真和预设计.并从各种信号完整性问题产生的机理出发,结合仿真结果提出了相应的整改方案:采用电容改善整板的谐振特性,采用端接电阻来改善走线之间的串扰,采用蛇形现来改善信号通过走线时的延迟.在实际制板中发现该仿真和预设计方法确实是有效的,保证了高速PCB系统中信号的质量,大大减少了PCB系统因为信号完整性问题而重新制板的风险.     

高速背板总线的组合式匹配方法

分析了高速背板总线中传统匹配情况下产生上冲和振铃的原因 ,指出在高速背板总线设计中的一种创新性的匹配方式———组合式匹配的合理性。它能有效地削弱高速总线中上冲和振铃对信号完整性的不利影响 ,有效地提高总线信号的完整性 ,从而提高总线速度。实际电路实验证实了这种匹配方式的实用性     

基于HLA的传统仿真软件集成技术研究

近来在分布交互仿真应用中HLA越来越受到重视。但大多数HLA模型是基于传统高级语言(如C )开发的。本文介绍了几种方法，通过他们可以把传统商用仿真软件开发的模型与HLA互连起来。对于与HLA兼容的仿真软件的特性，也作了进一步介绍，并讨论了离散事件仿真与HLA集成的多种方案。最后以SIMULINK为例介绍了一种与模型无关的HLA互连技术，通过它可以方便地使用HLA提供的服务。     

高速动态空间目标宽带回波仿真方法研究

获取空间高速动态目标的宽带回波数据是进行空间目标电磁特性研究,开展空间目标探测与识别的基础.针对静态测量和动态测量不同形式的雷达发射信号,分别建立了空间目标静态测量条件下扫频宽带回波信号模型和解线频调的高速宽带回波信号模型.在分析两种信号模型差异的基础上,提出了一种利用静态数据仿真生成高速动态目标宽带回波的方法,并详细分析了该方法的适用条件.最后对仿真方法进行了验证,证明了其可行性和正确性.     

混沌测量仿真中的噪声模型研究

混沌测量方法适用于强噪声中正弦信号的参数测量,用Simulink对此类方法进行仿真实验验证和效果评估时,需要研究混沌测量仿真系统的形式,尤其是噪声的建模及其参数设置,以保证实验结论的正确性。仿真系统的形式包括仿真模块及其参数设置,据此仿真系统的形式分为三种。利用非线性随机微分方程的数值积分法对积分模块进行分析后发现:不同的仿真系统形式对应两种不同的噪声模型。根据噪声的统计特性和维纳-辛钦定理求出了这两种噪声模型的平均功率和带宽,为混沌测量仿真中噪声模块的参数选择提供了理论依据。     

气体管道泄漏的仿真建模

建立气体管道泄漏的仿真模型可以为基于模型的管道泄漏检测方法提供有效的测试信号,便于对算法的有效性进行正确的评价并对算法进行改进。根据管道系统与电路系统之间的相似性,提出采用一定结构的等效电路表达管道的泄漏,并从电路角度对管道末端的流动关系进行近似处理,实现对管道泄漏方程的求解,建立气体管道泄漏的仿真模型。并给出了仿真模型的实现方法和流程。仿真与现场泄漏测试结果的对比表明所建立的仿真模型具有较高的仿真精度。     

带阻容负载的能量存储系统建模与稳定性分析

阻容负载提高了能量存储系统阶次,对稳定性不利。为分析其稳定性,建立了降压模式下带阻容性负载的状态空间平均模型、小信号与大信号等效电路模型;通过分析小信号模型进行了系统补偿,提高了稳定裕量;通过大信号模型验证了补偿系统在大扰动下的稳定性。针对Simulink中无理想交直流变压器模块,提出了一种理想交直流变压器模型构造方法,还提出了一种新颖的基于此构造方法的负载参数动态仿真模型,可解决Simulink中动态参数负载仿真困难问题。这里建立的阻容性负载模型精度可与宏模型基本一致,但仿真效率远高于宏模型。     

6-PUS/UPU并联机器人动力学建模及仿真

对提出的一种新型6-PUS/UPU 5自由度并联机器人进行了动力学建模与仿真研究。首先利用凯恩方法对并联机器人进行动力学分析,然后Pro/E软件对并联机器人进行了建模,最后利用Adams系统仿真软件对并联机器人进行了运动学和动力学仿真,并对凯恩动力学模型算出的驱动力与Adams仿真测出的驱动力进行比较,比较结果表明实体模型和动力学模型的准确性,并为优化动力学模型参数提供了有效的方法。     

地空导弹制导控制系统仿真设计、验证和确认

地空导弹制导控制系统仿真,贯穿制导控制系统研制的全部过程.仿真软件的设计、验证和确认关系到仿真的合理性、正确性和高效性.主要从工程应用角度出发,采用模块化软件设计思想,选择Fortran和Matlab∕Simulink仿真工具混合编程, 简化数学模型、统一计算步长,初步完成仿真软件的设计.在此基础上,核查全套程序,初步判断计算结果的正确性,然后进行手工复算、功能检查来验证(Verification)模型,最后分别通过仿真结果与实际飞行试验结果相比较的主观方法和Their不等式系数法(TIC法) 、秩和检验法的静态一致性检验以及功率谱估计法的动态一致性检验的统计检验方法来确认(Validation)模型,从而较好地解决了仿真软件的设计、验证和确认问题.     

基于行空间映射的连续中继网络预编码干扰消除方案

针对转发放大(amplify-and-forward,AF)模式下双路径连续中继(two-path successive relay,TPSR)存在的中继间干扰(inter-relay interference,IRI)问题,提出了新颖的基于行空间映射的中继干扰消除方案。新方案对源节点信号进行交替行空间预编码,从而将接收期望信号与IRI信号映射到不依赖信道的正交子空间,在未知信道下实现IRI和累计噪声的完美消除,从而消除非理想信道估计带来的剩余自干扰和累积噪声对TPSR性能的影响。在这基础上,推导不同信道估计误差下系统平均误比特率（bit error ratio,BER）的闭合表达式和近似表达式,并通过仿真验证理论推导的正确性。通过对比该方案与传统基于信道估计的干扰消除方案在不同估计误差下的检测性能,表明新方案能够完全消除IRI和累积噪声,有效提升连续中继网络性能。     

WPA-IGA-BP神经网络的模拟电路故障诊断

针对模拟电路渐变性故障中的特征提取困难和故障信号无法进行有效分类的问题, 提出利用免疫遗传算法(immune genetic algorithm, IGA)优化反向传播(back propagation, BP)神经网络中参数寻优过程, 从而实现模拟电路故障诊断。首先, 采用小波包分析(wavelet package analysis, WPA), 对模拟电路输出响应进行4层小波分解和重构, 完成特征向量的提取。然后, 采用IGA优化BP神经网络进行训练及测试, 实现对不同故障进行故障诊断。最后, 通过两个模拟电路仿真实验对该方法进行实验验证。实验结果表明, 与优化前的BP神经网络相比, 所提方法提高故障诊断的准确率约15%。     

载频重频联合捷变雷达目标参数估计方法

针对载频-重频联合捷变体制雷达目标参数估计问题，提出了一种新的基于多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法的载频-重频联合捷变雷达目标参数估计方法。通过信号模型的空时等效，将时域信号的处理等效成空域阵列信号的处理，并将超分辨阵列信号处理方法应用到目标的参数估计中，从而把目标距离和速度的估计等效成阵列中二维参数的估计，解决了由于载频-重频联合捷变所带来的目标参数估计难题。仿真实验表明，所提方法能有效实现对目标距离和速度的超分辨估计。     

一种多处理器系统电路设计综合仿真方法

IC技术发展及其制造工艺的进步大幅提升了处理器的性能,但同时也给多处理器系统电路设计引入了诸如信号完整性、功耗与散热、电磁兼容性（EMC）等问题。针对这一问题,提出了一种电、热、力多学科综合仿真方法;并通过雷达信号处理机的设计实例,详细描述了功耗、信号完整性、热、EMC等仿真环节,为多处理器的系统电路设计与仿真提供了重要参考。实践表明,通过电路设计不同阶段中多种EDA仿真工具的综合运用,该方法可显著改善系统电路性能并提高设计的成功率。

Abstract：

The performance of a processor has been improved greatly with the development of IC technology and manufacturing process, while it introduces many problems on signal integrity, power consumption and heat dissipation, electromagnetic compatibility （EMC）, etc, to the circuit design of multiple-processor system. Aiming at these problems, a synthetic simulation method involving multiple disciplines which include electromagnetics, calorifics and mechanics was proposed. A design example of radar signal processing system was proposed, and the detailed simulating stages including power, signal integrity, thermal, and EMC was described. It provides an important reference to the circuit design and simulation of multiple-processor system. The design example shows that the proposed method can improve the performance of circuit and increase the success rate of design significantly by comprehensively applying various EDA simulation tools during the different stages of the design.     

基扩展模型下基于LSTM神经网络的时变信道预测方法

针对高速移动正交频分复用系统, 提出了一种基扩展模型(basis expansion model, BEM)下基于长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络的时变信道预测方法。为了降低传统BEM的建模误差, 根据高速移动环境中不同列车在相同位置处的无线信道具有强相关性的特点, 首先基于历史时刻的信道状态信息获取最优的基函数, 并利用该基函数对信道进行建模。然后, 通过LSTM神经网络对信道基系数进行线下训练与线上预测来获取未来时刻信道信息, 大大降低了计算复杂度。在线下训练中, 将网络的逼近目标设置为信道估计值, 而不是理想的信道信息, 以增强预测模型的实用性。仿真结果表明, 相比现有方法, 新方法的计算复杂度较低, 且预测精度较高。     

基于数据分解的高速QPSK并行解调方法

使用通用处理器进行信号处理具有灵活性、可扩展、易维护等优点,是未来软件无线电发展的趋势之一。提出了一种基于数据分解的高速正交相移键控(quadrature phase shift keying,QPSK)并行解调方法,该方法将串行信号流分解为信号块,通过对多个信号块的并行处理,实现高速率QPSK解调。为了消除各信号块处理之间的依赖性,在最大似然理论基础上提出了一种基于三维迭代搜索的QPSK开环解调算法。为了消除各信号块解调结果之间的相位模糊,提出了一种基于数据冗余的模糊一致性方法。仿真结果表明,该并行解调方法的信噪比损失在0.1 dB以内。在惠普Z820工作站上搭建调制解调系统,测得解调信息速率为1 154.2 Mbps。     

基于信道多普勒特征的外辐射源雷达杂波抑制方法

利用数字广播信号的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplex, OFDM)调制特性,提出一种基于信道多普勒特征的外辐射源雷达杂波抑制方法。首先,在子载波域获取每个OFDM符号的频域信道响应值,然后将该信道响应值变换到时域,并在时域利用信道多普勒特征构造杂波子空间项,用于抑制零频和非零频杂波。所提方法杂波子空间构造与发射信号无关,可离线生成,简化了信号处理流程,降低了计算复杂度。仿真和实测数据均验证了所提方法的有效性。     

高分辨距离像回波模拟与验证

为了在试验室环境下实现对高分辨距离像的回波模拟和成像验证,构建了多散射点和宽带LFM(Linear Frequency Modulation)回波信号模型,描述了回波模拟过程中关键的时域卷积和精确延时实现方法。根据被试设备不同的信号带宽形式,应用宽带回波模拟器对相应的高分辨距离像回波进行了射频实现。通过与目标特性建模软件的数字仿真结果进行对比,验证了高分辨距离回波模拟的逼真度。以某飞机类扩展目标为研究对象进行了仿真验证,实现了优于0.1 m的距离分辨率。