水下无线光通信信道传输特性研究

水下蓝绿激光通信系统的信号传输性能与海水光学信道特性密切相关,由于海水信道的衰减,水下无线光通信距离受到限制.对水下无线光通信中影响光通信距离的限制因素进行了深入研究,通过分析激光束在海水光学信道中的吸收和散射特性,研究不同杂质、杂质浓度及光的波长与信道衰减特性的关系,建立了基于波长530 nm绿光的海水信道传输模型,...     

基于数据驱动和多判据融合的油色谱监测传感器有效性评估方法EI北大核心CSCD

变压器是电力系统的枢纽设备之一,其运行的可靠性直接关系电力系统的安全运行。油色谱在线监测技术通过使用油色谱监测传感器监测变压器油中溶解各气体的含量能够及时发现变压器的早期故障。在现场的实际应用中,大量无效监测传感器的存在使得在线监测数据的质量降低,从而使得在线监测系统无法及时准确地监测变压器的运行状态。提出了一种基于数据驱动和多判据融合的油色谱监测传感器有效性评估方法,针对油色谱传感器采集的在线数据,首先从在线数据中选取用于评估的固定长度的特征数据集,然后将特征数据集中异常值的分布情况、连续相同值的分布情况、变异系数的变化情况以及产气率的变化情况作为判据对特征数据集进行判定,得到对应的判别值。之后,根据对每个判据的侧重情况,赋予判别值权重,获得传感器状态值,将该状态值与预先设置的容忍度进行对比,即可得到传感器的评估结果。使用现场的实例进行验证可知:该方法从多个方面对在线监测传感器的有效性进行评估,可以及时发现故障传感器,为提高在线监测数据的准确性及监测装置的可靠性提供必要的基础支撑。     

智能移动终端在变电试验现场中的应用研究

电网规模不断扩大,变电设备的数量也随之大大增加,需要的试验量也相应加大。但是,由于试验人员的匮乏,导致现有试验人员现场试验任务繁重,试验完成后数据不能及时、准确地录入系统,不能满足现场试验完成后即对设备进行状态评价。为解决这一问题,设计了一种用于现场试验的移动终端,结合现有设备状态评价系统,提出了一种试验数据处理方法,开发了基于移动终端的试验数据处理系统,提高了现场试验的效率。     

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。     

一个用于高速信号传输的对PVT变化不敏感的低功耗锁相环

介绍了一个用于高速信号传输的低功耗锁相环. 提出了一种新的开环校准方法. 该校准通过上电时候进行的开环数字校准很大程度上减轻了工艺变化对电路的影响,相比以前的闭环校准方法,该方法可以显著缩短校准时间. 在这个锁相环中采用了双环路的结构来获得对工艺、温度和环境变化不敏感的环路参数：例如衰减因子、相位裕度等. 还设计了一种新的鉴频鉴相器,它内嵌了电平转换的功能,简化了电路. 该PLL的设计通过小心的供电网络划分来降低电源噪声的耦合. 设计的锁相环路在输出为1.6GHz的时候均方根抖动为3.1ps,而仅消耗约为1mA的电流.     

S20A钢弹壳断裂失效分析

在靶试过程中,某批S20A合金结构钢弹壳在靶试过程中发生横断失效,通过化学成分分析、宏观分析、硬度测试、金相检验以及扫描电镜分析等方法,对该弹壳的断裂原因进行了分析。结果表明:在靶试过程中,弹壳局部受热发生再结晶,使该区域硬度降低,同时受到高速剪切力从而导致弹壳在该区域断裂。     

Underwater polarization image restoration based on logarithmic transformation and dark channel

The visibility of the underwater image is reduced due to the backscattering and signal attenuation, especially in highly turbid media. In this paper, we propose a polarization-based underwater image restoration method using logarithmic transformation and dark channel. Logarithmic transformation is first performed while maintaining the degree of polarization of the scene to increase the details of the images. Then we calculate the backscatter value through dark channel to estimate the degree of polarization of backscatter. The restored image can be obtained by the polarimetric recovery method. The experimental results illustrate the capabilities of the proposed method.     

激光光束在海水中的空间传输特性分析

由于激光的初始发散角以及海水对光的散射作用,激光在水下传输时光斑大小发生改变,从而影响接收机的接收范围。采用波长为514 nm的蓝绿激光,基于水下无线光通信信道模型,模拟光子在海水中的传输过程,通过统计不同传输距离时的光子数和光子位置,建立了海水信道中的光斑扩展模型,分析了海水水质对高斯光束的光斑空间特性的影响。结果表明:高斯光束在海水信道中传输时,根据光强比值定义光斑大小的位置,1/e光斑半径与传输距离呈线性关系,线性增加系数为光源的发散半角;当接收机灵敏度为确定值时,传输较短距离后光斑逐渐减小;光斑大小由接收机灵敏度决定,随着接收机灵敏度的增加,在相同距离下,接收到的光斑大小基本呈线性增加。     

基于级联交织码的水下LED光通信误码性能分析

为了提升系统误比特率,减小基线漂移以及海水信道的吸收散射等特性对光信号产生的影响,采用了基于水下发光二极管(LED)光通信系统的低密度奇偶校验码(LDPC)-里所(RS)级联交织码方案,在模拟水下LED光通信实验系统的情况下,分析码字方案中RS码、LDPC码以及交织参量对系统误比特率性能的影响,得到了级联交织码方案的优化参量,并进行了实验模拟验证。结果表明,优化后的级联交织码系统与未编码系统、RS码系统、LDPC码系统相比分别可获得3.8dB,2dB,1.2dB的增益,可有效提高系统的误比特率性能。该研究为提高水下无线光通信系统的可靠性提供了参考。     

水下无线光自动对准系统的设计与实现

水下无线光通信(UOWC)具有保密性好、容量大、传输速度快等优点,可应用于水下信息传输、资源勘查等领域,通信链路的快速建立和持续稳定是水下无线光通信实际应用的基本条件。在平台扰动和海水信道杂质干扰的条件下,如何实现远距离的快速对准是水下无线光通信必须解决的问题。针对水下无线光通信过程中系统发射端和接收端之间的链路由于干扰问题引起底层平台不断移动而无法对准的问题,搭建了一个基于激光二极管(LD)的水下无线光自动对准系统,该系统具有自动对准控制的特点,即系统在底层平台移动的情况下,依然可以实现链路的对准。