下行MIMO系统能效最优的功率分配

为了降低无线通信网耗能而引起的二氧化碳排放量和运营商运营资本,提出了一种下行多输入多输出系统能效最优的功率分配方案.根据实际能耗模型与波束赋形建立了系统能效模型,证明了系统存在唯一的全局最优能效,并且给出了最优能效的闭式解,此解与信道状态信息有关.基于此闭式解形成的功率分配方案可以自适应地完成系统最优能效.仿真结果表明,自适应功率分配方案能增加系统的能效和谱效,增加天线数量和减小小区半径是提高系统能效和谱效的重要手段.     

LOS环境下零导频Massive MIMO通信方法

针对频分双工大规模多输入多输出系统中导频开销过大和现有信道估计算法计算复杂度高等问题,提出一种零导频的通信方法．在该方法中,发射端不发送导频,利用位置信息估计波达角,对发射信号进行调整,形成定向波束;接收端直接对接收数据进行解调．仿真结果表明,与传统频分双工大规模多输入多输出系统相比,所提通信方法大大降低了导频开销和计算复杂度,提高了频谱效率,且在高信噪比下,系统和速率提高了约4.6dB．     

结合速率自适应的虚拟MIMO传感网络跨层优化

由于无线传感网络能量受限性，该文通过把虚拟MIMO技术融合到无线传感网络的跨层优化设计中以最小化能量消耗，延长网络生命周期。并通过对一系列非线性规划问题的求解得出了使能量最小化的最优路由方案、MAC调度以及速率自适应等性能参数。随后重点分析比较了速率自适应技术对能量消耗，最佳路由方案等系统性能参数的影响。     

多跳Ad Hoc网络中支持MIMO的广播传输调度算法

针对当前支持MIMO的多址协议仅支持点对点传输,提出多跳Ad Hoc网络中支持MIMO的广播传输时分多址接入协议,其核心算法是保证每个节点无冲突传输广播业务且保证最小帧长的时隙调度算法,充分利用了MIMO系统并行数据流传输的特性,该特性可使发生传输冲突的节点集从两跳范围内的邻节点减小到一跳范围内的邻节点,从而提高网络容量．结果表明该协议可极大地提高网络容量和减小平均分组时延．     

大规模MIMO时分双工系统信道互易性研究

时分双工的大规模多输入多输出（MIMO）系统中,信道估计和互易性校准决定了系统能否有效利用信道互易性.为了分析信道估计对系统性能的影响,推导出信道估计的均方误差,并得出了单用户MIMO系统的上下行信道容量的闭合表达式.此外,为了减小在线校准的误差,根据互耦的性质提出了新的互耦干扰模型,并借助基站具有的功率控制以及协调功能,设计出了一种能够减轻互耦干扰的校准方案.仿真结果表明,该方案具有可行性.     

我国高速无线局域网基带核心芯片研发获进展

中国科学院微电子研究所专用集成电路与系统研究室宽带通信系统实验室完全自主研制的高速无线局域网用MIMO-OFDM（多输入多输出、正交频分用复合技术）核心基带芯片及传输系统,经过严格的第三方测试认证并完成了8路视频传输演示系统搭建。     

毫米波环境下大规模MIMO系统中基站合理分布的研究

针对多小区多用户大规模多输入多输出（MIMO）系统,提出了一种合理分布基站的方法,以减轻导频污染所带来的性能损失,并用室内毫米波环境对方法进行了仿真证实。该方法是基于对训练阶段中的矩阵进行奇异值（SVD）分解,将系统模型转换为等价系统模型,从中分析得到一个能够指导基站合理分布的判定依据,即系统指标数大于0时,得出基站之间的合理间距。仿真表明,在室内毫米波环境下,当小区半径为10 m时,基于该方案得出基站与干扰用户之间的合理距离约为40~58 m之间,从而提出,当基站与基站之间的距离在50~68 m之间时,干扰得到有效降低。     

空间相关信道下大规模MIMO系统频谱效率分析

针对空间相关信道下存在干扰机的多用户大规模多输入多输出系统,研究了基站仅配置低精度模数转换器（ADC）的系统频谱效率性能.通过结合指数（Toeplitz）相关模型建立空间相关信道,并利用加性量化噪声模型和最大比合并算法,推导出系统频谱效率的闭合表达式.基于此,进一步对理想和非理想信道状态信息下的系统频谱效率进行比较分析.仿真结果表明,随着用户发送功率和ADC精度的增加,频谱效率将出现饱和效应;当合法用户发送功率小于干扰机发送功率时,干扰机对系统的影响占主导作用;当合法用户发送功率大于干扰机发送功率时,能够有效地抑制干扰机对系统的影响.     

多小区大规模分布式天线系统中下行链路能效研究

分析了多小区远程接入单元（RAU）个数、用户天线数、小区个数及发射功率等参数与系统下行链路能效（EE）最优时的关系.根据RAU与用户之间的距离,推导出系统吞吐量的解析式;根据具有路径损耗、阴影衰落、多径衰落特征的复合信道与多个实际功耗参数间的关系,建立了系统下行链路EE的优化模型;推导出系统EE与小区RAU个数、用户天线数、小区个数及发射功率的变化关系,并用算法得到了系统EE最优的理论值.理论分析和仿真结果验证了系统EE与影响其取值的多参数间关系的正确性,提出的系统EE优化算法具有迭代次数低的优点.     

利用自然冷源为通讯基站降温的模拟分析

通过分析通讯基站能耗特点及环境要求,建立其环控能耗模拟模型,对典型地区的环控能耗进行模拟分析.以180、240、370 mm砖混墙体和50、75、100 mm彩钢板围护结构为例,分析通讯基站基础室温特性,研究通讯基站在不同环控温度下的空调冷负荷和围护结构的散热量,比较空调系统和空调-热虹吸管联合系统对环控能耗的影响,探讨热虹吸管换热设备的全年节能效果.结果表明,提高环控温度能有效降低空调能耗,从25℃提高到28℃,最高的节能效果达到16%.砖混围护结构的通讯基站中,180 mm厚砖混围护结构的传热系数大,有利于围护基站散热;彩钢板围护结构的通讯基站中,50 mm厚彩钢板的传热系数大,空调能耗低.与空调系统相比,空调-热虹吸管联合系统节能效果明显,最高节能率达到54.5%.     

智能电网时变电价下基站的动态能量管理

对于具有能量收集装置的基站,由于收集的能量具有随机性,为保证基站稳定运行,在智能电网作为基站能源补充的情况下,基于排队论和Lyapunov优化方法提出了基站非弹性能量需求和弹性能量需求2种情况下的动态能量管理算法.运用所提算法,基站可根据系统状态动态地选择在电价低时从智能电网适当购买能量存储在充电电池中,以备将来电价高且收集的能量不能满足需求时使用,从而减小基站的能耗成本.所提的动态能量管理算法复杂度低,不需要能量收集、基站能量需求、时变电价的先验统计信息.理论分析结果表明,所提算法可使基站的能耗成本无限接近最优值,且保证弹性能量需求情况下的时延不超过可容忍的期限.仿真结果验证了所提算法的有效性和电池容量大小对算法性能的影响.     

配水泵站水泵机组运行效率测试分析

水泵一经投入运转,各项性能参数往往达不到铭牌值,这是由于外界条件的变化,使水泵实际运行工况点往往偏离设计最佳工况点。本根据水泵机组运行生产记录统计数据,对电机和水泵的运行进行了效率和电耗的分析,并探讨了节能措施。     

阵列式压电磁耦合能量收集器的建模与仿真分析

压电能量收集器可以使得无线传感器实现自供能,为了提高压电能量收集器的输出功率,设计了一种新型阵列式压电磁耦合能量收集器,该收集器将悬臂梁阵列式排布,并在系统中引入非线性磁力,然后建立其机电耦合模型,对模型进行数值仿真分析,通过改变激励幅值和激励频率等参数,研究其发电性能,结果表明:阵列式压电磁耦合能量收集器能够有效提高输出功率。     

基于制造工艺性的正交结构微操作并联机器人一体化结构设计

提出了微操作并联机器人的一体化结构设计,论述了一体化结构的特点和设计原则,分析了正交结构微操作并联机器人机构特性,给出了微操作并联机器人一体化结构设计步骤,以正交结构6-PSS微操作并联机器人一体化结构为例讨论了其工艺性,最后给出了其它正交结构微操作并联机器人一体化结构．     

不同截面流场的质子交换膜燃料电池模拟

流场对于质子交换膜燃料电池至关重要,采用流体力学计算软件Fluent的PEM模块对不同截面形状流道的质子交换膜燃料电池进行数值模拟和优化设计.研究表明,矩形截面、半圆形截面、三角形截面以及梯形截面流道的质子交换膜燃料电池性能相差不大,而变截面流道的质子交换膜燃料电池性能要远远好于其它非变截面流道的电池.