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基于 FPGA 的长距差异带宽信号传输研究及实验验证

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光通信研究 2025年

作者：陈芳孙雨潇朱彦源张儒依徐健喻杰奎谭曼黄丽艳国家电网有限公司信息通信分公司武汉光迅科技股份有限公司

【目的】文章提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的低速率信号传输协议，旨在解决电力光纤通信中因带宽差异引起的协议阻塞问题，提供可靠的发送与接收通信协议机制，以支持带宽差异极大的环境下稳定的信号传输。【方法】文章设计一... 详细信息

【目的】文章提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的低速率信号传输协议，旨在解决电力光纤通信中因带宽差异引起的协议阻塞问题，提供可靠的发送与接收通信协议机制，以支持带宽差异极大的环境下稳定的信号传输。【方法】文章设计一个在发送端带宽为2 kbit/s、接收端带宽为625 Mbit/s的传输协议，实验系统包含数据包接收、数据组帧、前向纠错、解码和接收校验等5个模块。【结果】实验结果显示，在2 kbit/s速率发送，625 Mbit/s速率接收的极端带宽差异以及425 km的光纤传输下，系统可达到8.58 dB信噪比，并保持5.17 E-05的纠前误码。低速率信号成功在发送端组帧并传输至接收端。接收端经过链路传输和模/数转换器 (ADC)采样后，准确拆帧并校验接收到的信号，验证了该方法在电力光纤通信网络中的可靠性和适用性。【结论】文章所提低速率信号通信协议方法，基于FPGA实现了有效的纠错、传输和接收校验，在模拟环境下稳定运行，解决了带宽不对称带来的协议堵塞问题，为低速率信号的可靠传输提供了高效方案，具备实际应用价值。

关键词：电力通信网络 FPGA 通信协议协议阻塞

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长距离无中继放大通感一体系统

光通信研究 2025年

作者：潘光丽龙林刘明辉龙大军喻杰奎徐健成炬新章诗宇中国长江电力股份有限公司武汉光迅科技股份有限公司

【目的】文章针对单波长距离无中继通感一体系统存在容量受限的问题。【方法】基于波分复用（WDM）的方式，提出了无中继波分复用通感一体系统的实时通信方案。搭建传输速率为47×400 Gbit/s系统，并通过距离100 km的G.654光纤以及距离7... 详细信息

【目的】文章针对单波长距离无中继通感一体系统存在容量受限的问题。【方法】基于波分复用（WDM）的方式，提出了无中继波分复用通感一体系统的实时通信方案。搭建传输速率为47×400 Gbit/s系统，并通过距离100 km的G.654光纤以及距离75 km的G.652光纤实时传输进行实验验证。【结果】试验结果表明，在接收光功率在-6～-10 dBm的范围内，距离100 km的G.654光纤系统通信信道前向纠错编码前的平均误码率（Pre-FEC BER）为0.036 3、Q参数为5.06、光信噪比（OSNR）为20.67，传感端平均相位噪声为47.54 mrad/√Hz；距离75 km的G.652光纤Pre-FEC BER为0.036 4、Q参数为5.07、OSNR为20.54，传感端平均相位噪声为25.9 mrad/√Hz。两者均满足通感一体系统的传输测量需求。并且分布式声学传感（DAS）链路开启前后，通信端传输性能基本保持不变。【结论】文章提出了一种超高速超大容量长距离通感一体系统，该方案通过WDM大大提高了系统传输的速率以及容量，并验证了通信信道和传感链路间不存在串扰。

关键词：光纤分布式声传感通感一体波分复用长距离传感无中继放大

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突发事件下公交车辆快速动态滞站调度算法

中国公路学报 2013年第2期26卷 154-159页

作者：龙琼胡列格张谨帆喻杰湖南城市学院土木工程学院湖南益阳413000 长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410004

为解决突发事件导致公交系统服务水平下降的问题,基于均衡公交车辆车头时距的调度思想,提出了能够适应于突发事件的快速动态滞站调度算法,建立了突发事件下的单线路公交动态调度模型。通过建立滞站调度的数理基础,分析了单站车头时距的... 详细信息

为解决突发事件导致公交系统服务水平下降的问题,基于均衡公交车辆车头时距的调度思想,提出了能够适应于突发事件的快速动态滞站调度算法,建立了突发事件下的单线路公交动态调度模型。通过建立滞站调度的数理基础,分析了单站车头时距的控制问题,分析了快速滞站调度策略,从而得到了全线车辆的最优滞站调度算法,并对其进行数理分析和仿真验证。结果表明:该方法能均衡全线车辆运行时间间隔,降低乘客平均候车时间,有效提高公交系统运行服务水平。

关键词：交通工程动态滞站调度优化算法单线路公交突发事件车头时距

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金属骨架电磁线圈在控制棒驱动机构中的应用

核动力工程 2015年第2期36卷 130-133页

作者：喻杰陈峰祖四川华都核设备制造有限公司四川都江堰611830

对使用金属骨架电磁线圈的控制棒驱动机构(CRDM)与使用传统非金属骨架线圈进行性能比较。结果表明:虽然两者均符合CRDM设备规格书要求,但金属骨架在耐高温、耐辐射、抗震性能、机械强度、可加工性及经济性方面全面优于传统非金属材料骨... 详细信息

对使用金属骨架电磁线圈的控制棒驱动机构(CRDM)与使用传统非金属骨架线圈进行性能比较。结果表明:虽然两者均符合CRDM设备规格书要求,但金属骨架在耐高温、耐辐射、抗震性能、机械强度、可加工性及经济性方面全面优于传统非金属材料骨架。采用金属骨架可以制作出耐温等级420℃及以上的耐高温CRDM电磁线圈,降低了对反应堆压力容器顶部CRDM通风冷却系统的要求。

关键词：控制棒驱动机构(CRDM) 金属骨架 CRDM电磁线圈温度指数

多孔微弧氧化膜层的热传导和激光重熔行为研究

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稀有金属材料与工程 2014年第6期43卷 1432-1436页

作者：狄士春喻杰王岩孙术发哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001 东北林业大学黑龙江哈尔滨150040

基于6082铝合金的微弧氧化(MAO)膜层微观形貌,归纳了3类组织缺陷,以此探讨了MAO膜层的激光能量吸收过程、热传导性能和激光重熔行为。研究表明:激光辐射后,在膜层表面的微孔和微裂纹处容易出现等离子体的光能吸收效应,产生高温热源点,... 详细信息

基于6082铝合金的微弧氧化(MAO)膜层微观形貌,归纳了3类组织缺陷,以此探讨了MAO膜层的激光能量吸收过程、热传导性能和激光重熔行为。研究表明:激光辐射后,在膜层表面的微孔和微裂纹处容易出现等离子体的光能吸收效应,产生高温热源点,形成微小熔池,由于MAO膜层的各向异性热传导和表面光滑微区的热能积累,初期熔池横向生长速度快,直至熔池汇聚成连续的表面重熔区,膜层的纵向重熔速度加快,最终冷却形成重熔层。SEM和XRD检测证实激光重熔改善了MAO膜层的多孔疏松组织,提高了α-Al2O3相的含量。

关键词：铝合金微弧氧化激光重熔热传导熔池

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基于物理规划的路径诱导方法

中南大学学报（自然科学版） 2012年第8期43卷 3287-3293页

作者：龙琼胡列格张蕾喻杰湖南城市学院土木工程学院湖南益阳413000 长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410004

针对路径诱导过程中驾驶员的个性化需求,提出一种基于物理规划的路径诱导方法。首先,基于物理规划方法的基本思想,构建能够反映驾驶员个性偏好的路径诱导模型,包括构建路径评价的指标体系、设计偏好函数的数学表达式以及设计相应的偏好... 详细信息

针对路径诱导过程中驾驶员的个性化需求,提出一种基于物理规划的路径诱导方法。首先,基于物理规划方法的基本思想,构建能够反映驾驶员个性偏好的路径诱导模型,包括构建路径评价的指标体系、设计偏好函数的数学表达式以及设计相应的偏好因子,为路径诱导提供了模型基础;然后,在构建交通路网数据库的基础上,通过设计合适的代价函数,利用A*算法搜索得到一条能够反映驾驶员个人偏好的最优路径。仿真结果表明:本文所设计的路径诱导方法能够满足驾驶员的个性化需求。

关键词：物理规划路径诱导偏好函数 A*算法

激光重熔改性铝合金微弧氧化膜层的组织与性能

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无机材料学报 2013年第8期28卷 859-863页

作者：喻杰韦东波王岩吕鹏翔狄士春哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

为了改善微弧氧化(MAO)膜层多孔疏松的组织和性能,对其进行了激光重熔处理,并制备了两种实验膜层:(1)选择双向电流脉冲和Na2SiO3-KOH体系的工作液,在6082铝合金基体上制备平均厚度为18μm的MAO膜层;(2)采用Nd:YAG激光器对上述MAO膜层进... 详细信息

为了改善微弧氧化(MAO)膜层多孔疏松的组织和性能,对其进行了激光重熔处理,并制备了两种实验膜层:(1)选择双向电流脉冲和Na2SiO3-KOH体系的工作液,在6082铝合金基体上制备平均厚度为18μm的MAO膜层;(2)采用Nd:YAG激光器对上述MAO膜层进行激光重熔(LSM)处理,获得MAO+LSM膜层。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、超显微硬度计和电化学分析仪分别检测上述两种膜层的微观形貌、相组成、表面硬度和耐蚀性能。结果表明:激光重熔后的膜层由内往外分为致密层、中间层和重熔层,组织致密、气孔率低的重熔层取代了MAO疏松层,MAO+LSM膜层中α-Al2O3相的比例得到提高,硬度和耐蚀性能也进一步得到改善,且保持了MAO膜层与基体的结合方式。

关键词：铝合金微弧氧化激光重熔耐蚀性

剪力墙复合加气混凝土保温体系粘结性能及裂缝控制研究

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剪力墙复合加气混凝土保温体系粘结性能及裂缝控制研究

作者：喻杰长沙理工大学

学位级别：硕士

加气混凝土复合墙保温体系是由钢筋混凝土剪力墙结构层、加气混凝土保温层以及外墙饰面层组成的新型复合墙保温体系。这种复合墙体系不但能够满足节能65%的要求，同时还综合了外墙内保温体系以及外墙外保温体系的优点，把保温、隔热、... 详细信息

加气混凝土复合墙保温体系是由钢筋混凝土剪力墙结构层、加气混凝土保温层以及外墙饰面层组成的新型复合墙保温体系。这种复合墙体系不但能够满足节能65%的要求，同时还综合了外墙内保温体系以及外墙外保温体系的优点，把保温、隔热、防火以及抗震等性能综合在了一起。不仅如此，相对于其他墙体保温体系来说复合墙保温体系在节省工程造价以及节省建筑使用空间方面也具有较大的优势。针对这一新型的墙体保温体系，通过试验和分析计算，主要完成了以下工作：1）根据复合墙体系各层界面在环境和各种荷载作用下的实际受力情况，设计了一套用于测量混凝土结构在拉-剪复合受力作用下粘结强度的试验仪器。2）通过试验的方法测定了混凝土与加气混凝土之间在不同的拉-剪复合受力下的粘结强度;总结归纳出了试件破坏的三种主要形式并分析了其对应的原因;利用数据拟合的方法得到了混凝土与加气混凝土在复合受力情况下的破坏准则;并测试界面剂对试件粘结强度的影响。3）通过试验的方法研究了界面剂以及不同的粘结砂浆组分对加气混凝土与外墙瓷砖之间粘结性能的影响，得到了普通水泥砂浆不能满足粘结要求的结论，并研制了适用于复合墙体系的专用瓷砖粘结砂浆。4）采用复合材料力学中的力学模型分析并得到了加气混凝土与剪力墙的内力分量及应力分量，同时结合前文得到的界面破坏准则提出了在加气混凝土表面划设分仓缝的方法来控制裂缝产生的措施;并根据复合墙体系土本身的特点，研制了复合墙配套用的分仓缝嵌缝密封胶。本文研究的成果为加气混凝土复合墙体系的研究提供了经验积累，为今后复合墙体系在实际工程当中的应用提供了有效的参考。

关键词：加气混凝土复合墙体系界面粘结性能保温层裂缝控制

基于客观自主式决策方法的个性化最优路径选择

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长安大学学报（自然科学版） 2014年第5期34卷 146-151页

作者：龙琼曾革喻杰周昭明湖南城市学院土木工程学院湖南益阳413000 长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410004

面向复杂动态条件下的路径选择过程,面向驾驶人的个性化需求,构建个性化指标集,引入驾驶人心态指标函数,将定性、模糊的区间指标值定量化,从而构建路径决策矩阵;最后,基于客观自主式决策方法,将客观评价对象当作有思考能力的个体来全面... 详细信息

面向复杂动态条件下的路径选择过程,面向驾驶人的个性化需求,构建个性化指标集,引入驾驶人心态指标函数,将定性、模糊的区间指标值定量化,从而构建路径决策矩阵;最后,基于客观自主式决策方法,将客观评价对象当作有思考能力的个体来全面参与路径选择过程,对可行路径进行优化评价,获得最优路径。研究结果表明:个性化路径指标集的构建降低了问题的复杂度,减小了计算规模,基于驾驶人心态指标,可以将模糊化的区间路径评价指标定量化,在表达驾驶人个性化特点的同时,进一步简化了路径决策过程的复杂性;该方法既尊重了客观可行路径的本身物理特征,又充分表达了驾驶员的主观个性化需要,从而使得所选路径更为合理;仿真算例验证了本文算法的有效性。

关键词：交通工程路径选择客观自主式决策心态指标个性化需求