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通用滤波多载波系统峰均功率比降低和ICI自消除研究

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通用滤波多载波系统峰均功率比降低和ICI自消除研究

作者：左宇辰北京交通大学

学位级别：硕士

通用滤波多载波(UFMC)技术是第五代移动通信(5G)的候选空口技术之一,由正交频分复用(OFDM)技术和滤波器组多载波技术(FBMC)演进而来。相比于OFDM技术,UFMC技术将OFDM技术中的矩形滤波器替换为性能更好的原型滤波器,相比于FBMC技术,UFMC... 详细信息

通用滤波多载波(UFMC)技术是第五代移动通信(5G)的候选空口技术之一,由正交频分复用(OFDM)技术和滤波器组多载波技术(FBMC)演进而来。相比于OFDM技术,UFMC技术将OFDM技术中的矩形滤波器替换为性能更好的原型滤波器,相比于FBMC技术,UFMC技术针对一组子载波滤波,降低了时域滤波器的长度,从而获得了OFDM和FBMC技术的联合增益。不过,UFMC属于多载波调制技术,同样存在与OFDM和FBMC类似的高峰均功率比的问题。此外,UFMC子带内的子载波仍然保持正交,载波频偏会对子载波间的正交性造成破坏,从而造成系统性能恶化。本章针对上述问题进行研究,具体研究成果如下:针对UFMC系统峰均功率比高的问题,采用功率门限,可减少传统PTS方法中寻优过程中峰值功率的时域样本信号数量,从而降低传统PTS方法寻优的计算量。采用多级寻优PTS方法,可解决传统PTS方法计算量随相位集合元素的个数呈指数增长的问题。为此,本文提出结合多级寻优和功率门限的PTS方法以进一步降低传统PTS方法的计算复杂度。此外,理论分析表明所提方法各级的门限可采用同一固定门限,可进一步简化基于功率门限的多级寻优PTS方法的结构。UFMC系统采用所提出的基于固定功率门限的多级PTS算法不仅可保证UFMC系统的PAPR性能,而且显著降低了传统PTS算法的计算复杂度。针对UFMC系统中载波频偏带来的子载波间干扰问题,提出了两种UFMC系统下的ICI自消除算法。ICI自消除算法通过在发送端的频域对原始数据进行1/2的特殊编码,利用载波频率偏移较小时,相邻子载波干扰系数相近的特性进行合并接收,在载波频率偏移较小时能获得较好的系统性能。所提算法针对基于1/2码率的编码使得一个传输符号内具有一半的重复信息进行理论分析,得出在接收端经过频域均衡以后的信号存在一个关于频偏的关系表达式,采用此频偏表达式估计出频偏,将频域估计出的频偏反馈给时域进行频偏补偿,再使用ICI自消除算法,可使得ICI自消除算法的频偏适用范围更广,系统误比特率性能更好;将频域估计出来的频偏直接在频域进行补偿,再使用ICI自消除算法,不仅获得较好的误比特率性能,还能在时域频偏补偿方案的基础上降低计算复杂度。上述工作对UFMC技术的进一步发展具有重要价值。

关键词：通用滤波多载波峰均功率比功率门限 ICI自消除算法

车削工程陶瓷黏着效应机制与多目标刀具几何参数优化研究

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车削工程陶瓷黏着效应机制与多目标刀具几何参数优化研究

作者：左宇辰东北大学

学位级别：硕士

工程陶瓷材料具有化学性能稳定和力学性能优良的特点,在军工、航空航天和生物医学等领域得到广泛的应用。然而因其硬脆性和材料组织不均匀性,致使切削力大,刀具寿命低,加工困难且加工损伤大,严重阻碍了陶瓷材料的高质高效加工。如何准... 详细信息

工程陶瓷材料具有化学性能稳定和力学性能优良的特点,在军工、航空航天和生物医学等领域得到广泛的应用。然而因其硬脆性和材料组织不均匀性,致使切削力大,刀具寿命低,加工困难且加工损伤大,严重阻碍了陶瓷材料的高质高效加工。如何准确有效地实现刀具利用率预测及工艺参数优化,一直是改善切削工程陶瓷质量和效率的重要问题。本论文以车削氧化锆陶瓷中刀具几何参数优化为研究对象,开展了车削过程中的黏着效应机制、刀具利用率建模、刀具几何参数对刀具利用率影响规律以及刀具几何参数多目标优化等方面研究,主要工作内容归纳如下:(1)以微观视角考察刀-件切削过程,从强度理论和刀具黏着磨损材料迁移的本质出发,研究了车削氧化锆陶瓷的黏着效应机制。(2)基于刀-件黏着效应机制,以工件材料去除量与刀具磨损量的比值作为刀具利用率的量化指标。通过力学分析,采用逐层积分法,结合工件材料的可加工性,综合了刀具几何参数与后刀面黏着磨损面积之间关系,建立了刀具利用率模型。(3)通过氧化锆陶瓷车削实验,验证了理论模型的合理性,研究了刀具前角、后角以及刀尖圆弧半径对刀具利用率的影响。研究表明,刀具利用率随前角或后角的变大先提高后降低;随刀尖圆弧半径的变大而提高,前角和后角对刀具利用率的影响更为显著。刀具利用率模型预测值和实验值趋势一致,平均相对误差在5%～15%,模型具有较高的可靠性。(4)采用粒子群算法改进BP神经网络,并以此对单因素实验值进行训练预测。采用最小二乘拟合,建立刀具利用率和切削力关于各刀具几何参数的一元模型,以决定系数检验模型的可靠性,结果显示决定系数均在0.96以上。基于一元模型,分别提出了刀具利用率、切削力关于刀具几何参数的多元模型。利用粒子群算法结合正交实验结果对多元模型进行优化求解,验证实验结果显示实验值和模型预测值误差均在10%以内,表明多元模型具有较高的精度。(5)将多元模型作为目标函数,通过等效动态权值调整目标间权重,以刀具利用率最大和切削力最小为优化目标,基于粒子群算法进行了刀具几何参数的多目标优化,验证实验结果表明优化后的刀具几何参数是合理的。

关键词：黏着效应刀具利用率刀具几何参数多目标优化车削

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氧化锆陶瓷车削刀具磨损机理及理论模型

东北大学学报（自然科学版） 2020年第7期41卷 955-961页

作者：马廉洁左宇辰王馨杨登峰东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

通过不同刀具几何参数的YG6刀具车削氧化锆实验,研究了工程陶瓷切削刀具体积磨损理论模型.从强度理论和刀具磨损材料迁移的本质出发,将刀具的二维磨损推广至三维磨损.基于黏着效应机制,研究了氧化锆陶瓷车削的刀具磨损机理.通过力学分析... 详细信息

通过不同刀具几何参数的YG6刀具车削氧化锆实验,研究了工程陶瓷切削刀具体积磨损理论模型.从强度理论和刀具磨损材料迁移的本质出发,将刀具的二维磨损推广至三维磨损.基于黏着效应机制,研究了氧化锆陶瓷车削的刀具磨损机理.通过力学分析,采用逐层积分法,综合了刀具几何参数与后刀面磨损面积之间关系,建立了刀具体积磨损理论模型.验证实验结果表明,刀具体积磨损量随前角或后角的变大先减小后增大,随刀尖圆弧半径的变大而减小,刀具体积磨损的模型理论值与实验值趋势一致,平均相对误差为4%~15%,说明模型具有较高的可靠性.

关键词：黏着效应刀具磨损氧化锆陶瓷理论模型车削

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氧化锆陶瓷车削刀具几何参数的多目标优化

东北大学学报（自然科学版） 2020年第8期41卷 1129-1134页

作者：马廉洁左宇辰周云光付海玲东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

通过氧化锆车削试验测得切削力和刀具磨损量,以工件材料去除量与刀具磨损量的比值作为刀具利用率的量化指标.采用粒子群算法改进BP神经网络,并以此对单因素试验值进行训练预测.采用最小二乘拟合,建立刀具利用率和切削力关于各刀具几何... 详细信息

通过氧化锆车削试验测得切削力和刀具磨损量,以工件材料去除量与刀具磨损量的比值作为刀具利用率的量化指标.采用粒子群算法改进BP神经网络,并以此对单因素试验值进行训练预测.采用最小二乘拟合,建立刀具利用率和切削力关于各刀具几何参数的一元模型,以相关系数检验模型的可靠性.基于一元模型,分别提出了刀具利用率和切削力关于刀具几何参数的多元模型.利用粒子群算法结合正交试验值对多元模型进行优化求解,并通过验证试验证明了多元模型具有较高的精度.将多元模型作为目标函数,以刀具利用率最大和切削力最小为优化目标,基于粒子群算法进行了刀具几何参数的多目标优化,验证试验结果表明优化得到的刀具几何参数是合理的.

关键词：氧化锆陶瓷刀具几何参数数值拟合多目标优化车削

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基于鱼群优化BP神经网络的切削温度建模

组合机床与自动化加工技术 2019年第11期 22-24页

作者：王晔马廉洁左宇辰刘涛白威常昊东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

针对BP神经网络易陷入局部最优值的缺点,采用人工鱼群算法进行优化。通过分析切削温度随工艺参数的变化趋势,结合最小二乘拟合法,建立切削速度-切削温度、进给速度-切削温度、切削深度-切削温度的一元模型。根据一元模型提出了切削温度... 详细信息

针对BP神经网络易陷入局部最优值的缺点,采用人工鱼群算法进行优化。通过分析切削温度随工艺参数的变化趋势,结合最小二乘拟合法,建立切削速度-切削温度、进给速度-切削温度、切削深度-切削温度的一元模型。根据一元模型提出了切削温度的多元模型假设,并用遗传算法求解最终获得切削温度的多元模型,试验结果表明:模型具有可靠性。

关键词：切削温度鱼群优化 BP神经网络

车削氧化锆工程陶瓷中刀具几何参数对刀具磨损的影响

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科学技术与工程 2021年第3期21卷 965-968页

作者：左宇辰马廉洁付海玲周云光谭雁清东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学秦皇岛分校控制工程学院秦皇岛066004

为研究刀具几何参数对车削可加工陶瓷的刀具磨损影响,以氧化锆工程陶瓷为加工对象,以刀具的体积磨损量作为刀具在不同几何参数下磨损程度的衡量标准,通过YG6刀具的外圆车削实验,研究了刀具前角、后角以及刀尖圆弧半径对刀具磨损的影响... 详细信息

为研究刀具几何参数对车削可加工陶瓷的刀具磨损影响,以氧化锆工程陶瓷为加工对象,以刀具的体积磨损量作为刀具在不同几何参数下磨损程度的衡量标准,通过YG6刀具的外圆车削实验,研究了刀具前角、后角以及刀尖圆弧半径对刀具磨损的影响。实验结果表明:刀具的磨损形式主要是黏着磨损,并伴有部分磨粒磨损;刀具体积磨损量随前角变大,先缓慢减小而后急剧增加;随后角变大,先急剧减小而后缓慢增加;随刀尖圆弧半径变大,逐渐减小。刀尖圆弧半径相对于前角和后角对刀具体积磨损的影响较小。

关键词：刀具磨损体积磨损量刀具几何参数陶瓷车削

呼伦贝尔地区牧户金融行为调查及存在问题分析

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内蒙古科技与经济 2015年第10期 39-40页

作者：许嘉琦朱晓旭左宇辰金桩杨瑞成内蒙古财经大学金融学院内蒙古呼和浩特010051

对呼伦贝尔地区牧户的金融行为进行了调查分析,发现金融支持少与牧户贷款难等成为了阻碍其生产经营扩大的主要因素,针对这些问题提出了相应的解决对策。

关键词：呼伦贝尔牧户贷款金融机构

基于轨道交通MVB总线的车载网络虚拟云连接系统

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通信电源技术 2022年第18期39卷 1-5页

作者：宾华佳姚仁江伟波左宇辰株洲中车时代电气股份有限公司湖南株洲412001

近年来,我国城市轨道交通行业发展迅猛,国内一些大中型城市将轨道交通作为缓解交通拥堵和引领城市发展的首选方案。地面联调作为整个列车从设计到运营中非常重要的一个环节,能够在装车前将车辆各个系统连接并进行联调测试,有效减少接口... 详细信息

近年来,我国城市轨道交通行业发展迅猛,国内一些大中型城市将轨道交通作为缓解交通拥堵和引领城市发展的首选方案。地面联调作为整个列车从设计到运营中非常重要的一个环节,能够在装车前将车辆各个系统连接并进行联调测试,有效减少接口、功能问题,提前验证相关设计功能,从而大幅节省列车在实际调试过程中耗费的时间。为了突破地面联调空间限制、降低调试成本,提出一种基于轨道交通多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus,MVB)的车载网络虚拟云连接系统。该系统由本地接口装置和云管理系统2个部分组成,能够通过基于MVB总线通信的各个子系统实现远程地面联调,无须将各个不同地方的子系统集中安装在某一空间便能实现多个系统的MVB通信,从而打破MVB总线通信距离的限制,构建一个虚拟的远程连接系统。

关键词：多功能车辆总线(MVB) 车载网络地面联调虚拟云连接